烟草烘烤无线专家诊断分析处理系统
烟草在线专稿 作者:谢德平、肖建国  更新日期:2011年7月27日


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  烟草在线专稿

  一、系统概述

  烟草烘烤工艺及运行控制程序是极为复杂的过程,使监测、研究、分析、改进、指导烘烤工艺应用常规的人工统计分析工作方式很难实现。为此,笔者经过两年多开发研究出一套烟草烘烤工艺无线专家诊断分析处理系统。

  二、系统组成

  无线温湿度传感器是基于接口协议、工作在微波业余频段的即插即用型系列无线温湿度传感器产品,无需布线便可以实现温湿度数据的实时采集。无线温湿度采集器针对烟草烤房环境的温湿度进行监测,体积小巧,采用空气对流原理设计,可以精确测量流过或在该采集器附近的空气温湿度,适合实时在线监测烟草烤房环境温湿度变化。

  系统由无线温湿度采集器、中继器和接收器DTU四部分组成。只需把采集器挂在需要采集温湿度的地点即可。方便用户在选定的采集位置即时安置采集器,而无需布设电源线及数据线,增加和减少采集点都非常容易,省去了综合布线及线缆维护的成本。采集器被启用后会自动搜寻周围已存在的接收器(或中继器),并自动进行连接,从而组成一个温湿度采集的无线网络,组网灵活,配置快捷。

  采用短距离射频传输(半径300m),采集器可按预设周期将温湿度采集数据上报给接收器。采集器使用电池供电,根据使用时间的长短可选用2节AAA(七号)电池供电或者1节AA锂电池供电,前者工作时间大于6个月,后者可连续工作1年以上。

  在相关的监测控制设备及软件支持的情况下,可通过建立起一个温湿度自动采集与控制的闭环测控系统。

  三、功能简介

  在每个炕次的烘烤周期过程中,监测中心接收的数据信息大约60*168=10080(设置采集间隔1分钟1次时每小时采集数据60条,烘烤过程168小时)组温度和10080组湿度数据并可自动生成有大约10080个点组成的温湿度两条实时曲线,更加方便直观的与标准的三段式烘烤工艺曲线进行比较分析而得出科学客观的处理结果,通过现代的无线通讯技术和分析控制软件对烟草烤房进行实时监控及管理。

  1.数据采集分析处理系统实施要点:

  根据烟叶烤房温、湿度检测的要求,数据采集系统可实现在烟叶烘烤室内的多点温、湿度实时全程自动检测。具体方案如下:

  根据烟叶烤房内部结构及布局特点,烤房设置3~4个温、湿度监测点,这些监测点将根据实际情况,进行设置点优化选择。

  监测点优化设定的原则是:

  1)监测点应优先设置在烟草烤房中远离通风机和空调机送风口位置或通风效果不好的位置;

  2)监测点在烤烟房内分布尽可能均匀,确保对整个烤房温、湿度的有效监控;

  3)监测点应根据烤烟房中温、湿度的实际情况进行合理布置。如在烟草烤房靠近天花板位置和天花板上温度一般较炕内其它位置较高,应考虑布置一定数量的监测点。在靠近地面的墙面上湿度较大,也应有一定的监测点;

  4)监测点位置以不影响烤烟房中烟叶摆放为原则。

  每个监测的温、湿度信息通过接收器接收,这些信息由接受器通过无线信号与中央控制计算机连接,由中央控制计算机对所有监测数据进行判读和分析,并形成各个监测点的温、湿度监测历史趋势图。如果发现某个或某几个温、湿度监测点的温、湿度出现异常,中央控

  制计算机将对发生异常的监测点位置进行判断,通过优化计算确定哪台通风机或空调机工作异常。优化计算的原则是:确保温、湿度异常在最短时间内得到控制。

  2.对采用该温、湿度自动检测系统优势分析如下:

  1)系统可实现炕房温、湿度监测监控的自动化,根据监测分析结果对指导修订烘烤工艺,提高烤烟房温、湿度监控的可靠性,实现烤烟工艺研究管理的科学化具有重大意义。特别是对于烤烟而言,烘烤质量控制是其生命线,然而温、湿度自动控制系统将是确保烤烟质量的重要保证,可将其管理水平提升到一个新台阶;

  2)该自动控制系统具有良好的可扩展性,在数据服务器建立后,今后可通过网络计算机客户端随时随地监控,管理,实际工艺曲线一目了然,和三段式烘烤工艺进行对比,及时按科学工艺烘烤,并且为烟草生产和研究提供宝贵的技术资料和数据,真正做到了“一次投资,长久收效”。

  总之,该烤烟房温、湿度自动控制系统的运行成功,将会对烤烟工艺技术的提高和规范起到一定的推动作用。

  


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