基于物联网与深度学习的智能烟叶烘烤控制系统及方法与设计方案
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经营管理 922022.11论物联网在烟叶专业化烘烤中的应用钟平展,杨发恒,许仕欢,徐 锋,张 超(广东烟草梅州市有限公司蕉岭县分公司,广东 蕉岭 514100)摘要:烟草行业作为一种应用市场较为广泛的行业,各方面技术随着时代发展在不断进步。
传统的烟叶专业化烘烤作业已经逐渐无法满足现阶段烟草行业的发展需求,将物联网应用到烟叶专业化烘烤中具有现实意义。
因此,本文将通过传统烟叶专业化烘烤模式存在的问题、物联网在烟叶专业化烘烤中的具体应用以及应用创新3个方面对其进行具体研究分析,希望能够为物联网在烟叶专业化烘烤中更好的应用贡献自己的一份力量。
关键词:物联网;烟叶专业化烘烤;应用随着烟农对于烟叶种植效益追求的逐渐增高,烟叶烘烤技术也不断在进行变革,烟叶专业化烘烤作为能够直接关系到烟叶最终烘烤质量的根本,对其进行来的社会效益也是十分可观的。
由于会宁县是农业大县也是缺水大县,推行高效节水灌溉项目,能够极大地缓解供水环节的矛盾,提高水资源的利用率。
带来增产的同时,实现增收,让农民能够改善其生活水平,促进当地农业生产技术的发展,从而推动乡村建设,实现乡村经济的可持续发展,进而推动会宁县的大力发展,在医疗、卫生、教育、文化、基础建设方面,都获得发展的助益,为稳定我国西部发展提供有力支撑。
高效节水灌溉项目的社会效益也是比较明显的。
2.4 生态环境效益节约了水资源,也就变相保护了生态环境用水,能够缓解农业用水与生态环境之间的矛盾性,帮助会宁县巩固防治水土流失工作,恢复植被生态,减少内陆河流开采,遏制水位下降的不良趋势,并能够实现经济林、牧草等的生态恢复,扩大会宁县绿洲面积,从而实现防风减沙的防护效果,能够为会宁县提供一个良好的生态环境,实现气候的改善,增强农作物和经济林低于自然灾害的抵抗力,推动会宁县经济和社会、生态环境等获得可持续发展,推动社会主义文明社会的构建进程。
3 会宁县高效节水灌溉项目发展建议3.1 强化农业高效节水技术选择能力推动会宁县高效节水灌溉项目的发展,首先,需要建立良好的法律制度,将高效节水灌溉项目有效落实下来。
基于物联网技术的移动终端控制密集烤房烘烤过程的研究摘要烟草烘烤是烟草制作最重要的环节,其过程是将田间的鲜烟经过采收-编烟-装烟后,在烤房内进行调制的过程。
传统的烟草烘烤几乎完全依靠人工观察和测量来调控,不但效率低,耗费人力也巨大;目前烟草公司多在密集型烤房安装中央控制系统,以方便每个烤房的控制表通过信号传送器将温湿度探头和控制器界面信号传送到中央控制电脑,中央控制电脑也可以进行烘烤调节。
这种技术很大程度上提升了烟草烘烤的效率,使其自动化和智能化。
然而控制系统和烤房一般都有一定距离,员工在操作电脑和查看控制表之间仍浪费一些时间。
本文所提出的移动控制终端调控中央控制系统能有效利用终端控制技术能够有效地拉动空间距离,提高生产效率,有一定的推广价值。
【关键词】烟叶烘烤终端控制技术移动控制终端1.1 烟草烘烤流程综述自烟草行业产生,烟草的烘烤就是其不可或缺的环节。
烟草烘烤能充分显露和发挥烟叶质量潜力,达到一黄、二香。
如果烘烤不当,损失将无法估量。
随着通信、计算机技术的日新月异,自动化在工业领域的深入开展,烟草工业也逐步找到其提升效率和生产方式,并推出密集型烤房群和温湿度自动控制仪器。
这虽然在很大程度上提升了烤烟的效率,保证了烤烟的质量,但并不是不具备进一步提升的空间。
这里对烟草的烘烤流程进行充分论述,以方便研究其更有效的操作方法。
1.2 现代烟草烘烤流程现代烟草烘烤技术一般都具备密集型烤房群,由装烟室、通风排湿系统设备、热风室、温湿度控制系统设备、供热系统设备、热风循环系统设备几个部分组成。
其主要特点是装烟密度很大(是传统烤房装烟密度的四倍),采用风机进行强制通风,热风循环,可以对温湿度自动调节。
现代烟草烘烤技术促使烟草制造进入了规模化、集约化的时代,科技成为其主打的优势,密集式烤房相比原先多数人工手动控制的温度、湿度和通风措施都全部改用自动仪器完成,这节约了大量的人力,也提高了效率和产品质量。
2 移动终端自动化控制系统安装自动控制系统的现代化烘烤方式已经完成了自动化,在每个烤房安装一个烘烤控制表,每个控制表都有信号传送器将温湿度探头和控制器界面信号传送到中央控制电脑,中央控制电脑也可以进行烘烤调节。
基于物联网技术的镇安烟区烟叶智能烘烤模式研究
魏婷婷;杨青玺;戴舒童;田国庆
【期刊名称】《农业科学》
【年(卷),期】2024(14)4
【摘要】为推动烟叶生产经营“用数据说话、用数据管理、用数据决策”,解决当前采烤作业群体技术水平差异大、烘烤损失率高问题,笔者开展了基于物联网技术
的镇安烟区烟叶智能烘烤模式研究,建立了本地鲜烟图片、烤房数据库及工艺图库,
并与行业同类产区鲜烟图片进行比对整合,通过“物联网网关远程”智能分析对采烤装炉的烟叶素质精准识别,运用“物联网可视化远程控制”手段,实时监测烟叶
调制中的变化状态,形成基于AI算法拟合的调制工艺,并推送给调制主体,通过手持
终端远程控制,实现精准烘烤。
结果表明:1. 基于调制终端的“物联网可视化远程
监测”功能,可建立科学的烟叶智能管理信息平台,实现用一部手机烤出“黄金叶”。
2. 基于本地化烟叶调制工艺与应用平台,运用同类产区、同类调制工艺算法拟合,形成科学智能烟叶调制体系,解决不会烤、易烤坏的生产难题。
【总页数】8页(P514-521)
【作者】魏婷婷;杨青玺;戴舒童;田国庆
【作者单位】陕西省商洛市烟草公司镇安分公司商洛
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.稻作烟区不同素质上部鲜烟叶烘烤特性研究
2.湘南烟区不同品种上部位烟叶烘烤特性对比研究
3.陇县烟区中烟202品种上部烟叶烘烤工艺优化研究
4.青岛烟区多雨年份烟叶烘烤湿球温度优化研究
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烟草行业烟草智能加工与质量控制方案第一章烟草智能加工概述 (2)1.1 烟草智能加工的定义 (2)1.2 烟草智能加工的发展趋势 (2)1.2.1 信息技术与烟草产业的深度融合 (3)1.2.2 自动化技术的广泛应用 (3)1.2.3 人工智能技术的创新应用 (3)1.2.4 生产过程绿色化、低碳化 (3)1.2.5 智能化管理与服务的普及 (3)1.2.6 产业链协同发展 (3)第二章烟草智能加工系统架构 (3)2.1 系统整体架构设计 (3)2.2 关键技术模块 (4)2.3 系统集成与优化 (4)第三章烟草原料智能处理 (4)3.1 原料智能识别与分级 (4)3.1.1 技术原理 (5)3.1.2 实施方法 (5)3.2 原料智能配比与混合 (5)3.2.1 技术原理 (5)3.2.2 实施方法 (5)3.3 原料智能预处理 (6)3.3.1 技术原理 (6)3.3.2 实施方法 (6)第四章烟草制丝智能加工 (6)4.1 制丝工艺流程优化 (6)4.2 制丝设备智能控制 (6)4.3 制丝过程质量监测 (7)第五章烟草卷制智能加工 (7)5.1 卷制工艺流程优化 (7)5.2 卷制设备智能控制 (8)5.3 卷制过程质量监测 (8)第六章烟草智能包装与仓储 (8)6.1 烟草包装智能控制 (8)6.1.1 包装设备智能化升级 (8)6.1.2 包装工艺优化 (8)6.1.3 质量检测与追溯 (9)6.2 烟草仓储智能管理 (9)6.2.1 仓储资源优化配置 (9)6.2.2 仓储环境优化调控 (9)6.2.3 仓储作业高效执行 (9)6.3 烟草物流智能调度 (9)6.3.1 物流过程实时监控 (9)6.3.2 优化调度策略 (9)6.3.3 高效运输管理 (10)第七章烟草质量控制原理与方法 (10)7.1 烟草质量控制标准 (10)7.2 烟草质量检测技术 (10)7.3 烟草质量改进方法 (10)第八章烟草智能加工与质量控制集成 (11)8.1 集成系统设计 (11)8.1.1 系统架构 (11)8.1.2 关键技术 (11)8.1.3 系统功能 (11)8.2 集成系统运行与维护 (12)8.2.1 系统运行 (12)8.2.2 系统维护 (12)8.3 集成系统效益分析 (12)8.3.1 生产效率提升 (12)8.3.2 质量控制优化 (12)8.3.3 生产成本降低 (12)8.3.4 管理水平提升 (12)第九章烟草智能加工与质量控制应用案例 (13)9.1 某烟草企业智能加工案例 (13)9.2 某烟草企业质量控制案例 (13)9.3 案例分析与应用前景 (13)第十章烟草智能加工与质量控制发展展望 (14)10.1 行业发展趋势 (14)10.2 技术创新方向 (14)10.3 政策与市场环境分析 (15)第一章烟草智能加工概述1.1 烟草智能加工的定义烟草智能加工是指在烟草生产过程中,运用现代信息技术、自动化技术、人工智能技术等手段,对烟草原料的种植、收购、加工、存储、生产等环节进行智能化管理和控制,以提高生产效率、降低成本、提升产品质量和安全性的一种新型生产方式。
基于物联网的智能化烤烟系统
1 绪论
当前的烤烟工艺过程大概需要五天,期间要控制烟叶经过变黄-定色-干
筋的过程,而每个过程有严格的温湿度和保持时间的要求。
这就要求烟农在固定的很多时间点去看守住烤房的烟叶,随时观察烤房内的温湿度的变化并做出相应的调整,使得人工的控制比较困难,难于实时了解烤烟的进展。
本系统为了克服传统烤烟的缺点,实现了利用烤烟与微信公众平台的结
合来进行智能化烤烟控制。
烟农能在微信上进行远程查看烤烟房内的温湿度数据、烟雾值和烤烟房内的2 系统方案
2.1 系统架构
本系统由监控端、本地服务器、新浪云服务器SAE、微信公众平台和微
信用户五部分组成。
系统从监控端采集传感器数据,本地服务器对这些数据进行统计处理和转发,发送到新浪云服务器,新浪云服务器接受微信公众平台的访问。
微信用户在关注系统微信公众账号后,即可访问从监控端采集到的数据。
2.2 监控端
监控端采用TI AM1808 主控芯片的开发板,基于Linux 和ARM9 内核
的软硬件架构,并且安装了烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器、步进马达(模拟热源控制)、USB 摄像头、USB 无线网卡等套件。
监控端采用C 语言进行
编程。
各个传感器底层驱动用C 语言进行开发,采集到的传感器数据用TCP
进行传输,采集到的传感器信息采集:监控端能够从温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器中读取当前环境的数据,通过网络传送到微信端显示和记录。
烤烟控制与异常报警:烤烟标准时间为150 小时,在烤烟过程中,不同。
软件打找与姦用信18与电18China Computer&Communication2020年第18期基于物联阿的精准管控系统在烟叶烘烤中的应用刘培江1韩冬1韩凤1张磊1张伟2(1.山东烟草研究院有限公司,山东济南250101;2.山东山大新元易通信息科技有限公司,山东济南250199)摘要:随着物联网技术在业界各领域的广泛应用和飞速发展,笔者利用物联网和智能控制等相关技术,以传统烤房和空气源热泵烤房为对象,针对烟叶烘烤过程中存在的烘烤工艺难以有效落实、烘烤时间人为缩短、关键节点的温湿度和稳温时间操控不当等问题,设计开发了烘烤曲线个性化定制及远程分发、烘烤状态全程监控、偏差执行实时预警等管控技术,实现了烘烤过程数据的实时精准采集和烘烤作业的全流程监控,支持对烘烤异常和偏差进行实时预警和远程处理.管理人员可以对烤房状态进行实时远程可视化监控,保障烘烤工艺严格执行,从而提高烟叶烘烤质量和促进各环节作业规范化和痕迹化.同时,本文还建立了山东烟叶烘烤数据库,能够为烘烤工艺的持续改进提供数据支撑.关键词:物联网;精准管控;烟叶烘烤中图分类号:TP391.41;TP183文献标识码:A文章编号:1003-9767(2020)18-070-04Application of Precision Control System Based on Internet of Things inTobacco Leaf BakingLiu Peijiang1,Han Dong1,Han Feng1,Zhang Lei1,Zhang Wei2(1.Shandong Tobacco Research Inst让ute Co.,Ltd.,Jinan Shandong250101,China;2.Shandong Shanda Xinyuan Yitong InformationTechnology Co.,Ltd.,Jinan Shandong250199,China)Abstract:With the wide application and rapid development of the Internet of Things technology in various fields of the industry, this article uses the Internet of Things and intelligent control and other related technologies to target the traditional curing bam and the air source heat pump barn,aiming at the drying process in the tobacco leaf curing process.The baking process is difficult to effectively implement,the baking time is artificially shortened,the temperature and humidity of the key nodes and the temperature stabilization time are not properly controlled,etc.,the design and development of the baking curve personalized customization and remote distribution,the whole baking status monitoring,real-time warning of deviation execution,etc.The control technology realizes the real-time accurate collection of baking process data and the whole-process mon让oring of the baking operation,and supports real-time early warning and remote processing of baking abnormalities and deviations.Managers can carry out real-time remote visual monitoring of the state of the curing barn to ensure the strict implementation of the curing process,thereby improving the quality of tobacco leaf curing and promoting the standardization and traceability of various operations.At the same time,research and establishment of Shandong tobacco leaf baking database to provide data support for continuous improvement of the baking process.Key words:internet of things;precise control;tobacco leaf baking0引言在烟叶烘烤过程中,合理控制温湿度是决定烟叶烘烤质量的主要因素,传统的烟叶烘烤模式具有难以统一指导和集中管理、操作不规范、烘烤工艺不到位等缺陷叫烘烤指导成本较大,烘烤质量参差不齐,已不能适应现代化烟叶烘烤的发展趋势。
智慧烤烟系统设计设计方案智慧烤烟系统设计方案一、方案背景烟叶烘烤是烟叶制作中重要的环节之一,良好的烘烤质量可以极大地影响烟叶的口感和品质。
传统的烤烟方式存在一些问题,如工人对烤烟参数掌控能力有限、烤烟发展过程难以追溯等。
因此,设计一个智慧烤烟系统,可以提高烤烟质量、提高生产效率,实时监控烟叶状况以及烤烟发展过程记录和追溯,提供科学数据和合理建议。
二、系统概述智慧烤烟系统包括烤烟控制中心、感知设备、数据传输网络和数据分析平台。
感知设备通过传感器获取烟叶的温度、湿度、香气等数据,并传输给烤烟控制中心。
烤烟控制中心根据数据分析结果,进行烟叶烘烤参数的调整和控制,并将数据通过数据传输网络传输给数据分析平台进行分析和追溯。
三、系统功能及原理1. 实时监测功能:感知设备通过温度传感器、湿度传感器和气味传感器等实时监测烟叶的状况。
烟叶的温度、湿度和香气是判断烟叶烘烤程度和品质的重要指标。
2. 参数调整功能:烤烟控制中心根据感知设备传输的数据,通过控制系统调整烟叶烘烤的参数,如温度、湿度、通风等,以达到理想的烘烤效果。
3. 数据追溯功能:系统将记录烤烟过程中的数据,包括温度、湿度、香气等。
用户可以通过数据分析平台查看历史数据,进行烤烟过程的追溯和分析,以便进行质量评估和工艺改进。
4. 远程控制功能:系统可通过互联网实现远程监控和控制。
用户可以通过手机、电脑等终端设备随时随地监控烟叶状况,并进行烤烟参数的调整和控制。
四、系统优势1. 提高生产效率:系统能够实时监测烟叶状况,快速调整烘烤参数,有效提高生产效率。
2. 提高烤烟质量:通过科学的数据分析和烟叶烘烤参数的自动调整,可以提高烟叶的口感和品质,增加销量和降低退货率。
3. 实时监控和追溯:系统能够实时监控烟叶状况,并将数据记录和传输到数据分析平台,用户可以随时查看历史数据,进行烟叶烘烤过程的追溯和分析。
4. 远程控制和管理:系统支持远程监控和控制,用户可以通过手机、电脑等终端设备对烤烟参数进行远程控制和管理,提高工作效率和便利性。
“互联网+”在烟叶专业化烘烤中的应用研究随着信息技术的发展和互联网的普及,传统行业纷纷开始探索“互联网+”模式的应用,以提升效益和竞争力。
本文将对“互联网+”在烟叶专业化烘烤中的应用进行研究。
烟叶烘烤是烟草生产中的关键环节,其质量直接影响烟草产品的口感和品质。
传统的烟叶烘烤主要依靠人工操作和经验,存在效率低下、质量无法保证等问题。
而“互联网+”则可以通过物联网、大数据和人工智能等技术手段,对烘烤过程进行监控和控制,提高烘烤效率和质量。
通过物联网技术,可以实现对烟叶烘烤的全程监控和数据采集。
传感器可以安装在烟叶烘烤设备上,实时采集烘烤过程中的温度、湿度、烟叶状况等参数。
这些数据可以通过云平台传输和存储,供后续分析和处理。
通过大数据和人工智能技术,可以对采集到的烟叶烘烤数据进行分析和优化。
通过分析大量的烟叶烘烤数据,可以建立烟叶烘烤模型,并预测和优化烤制过程中的参数设定,以提高烘烤效果和一致性。
通过人工智能技术,可以实现对烟叶烘烤设备的自动控制,根据烘烤参数的调整,实现自动化生产和精准控制。
这种智能化的烘烤方式,不仅提高了生产效率,降低了人力成本,还可以减少能源消耗和环境污染。
通过“互联网+”可以实现烟叶烘烤环节的信息共享和协同。
烟农可以通过移动设备随时随地获取烘烤数据和信息,对烘烤过程进行监控和调整,提高烟叶质量。
烟叶烘烤企业和相关部门可以利用互联网平台实现对烟农的信息传递和指导,提供技术支持和服务。
“互联网+”在烟叶专业化烘烤中的应用研究具有重要意义。
通过物联网、大数据和人工智能等技术手段,可以实现对烟叶烘烤过程的全程监控和自动化控制,提高烘烤效率和质量。
通过信息共享和协同,可以实现烟农、烟叶烘烤企业和相关部门之间的有机联系,形成良性循环。
“互联网+”在烟叶专业化烘烤中具有广阔的应用前景和推广价值。
(注:本文为人工智能助手生成,仅供参考)。
基于物联网技术的智慧化烟叶烤房系统探索
陈霖;肖勇;陈阳;尹朝晖
【期刊名称】《科学技术创新》
【年(卷),期】2024()7
【摘要】本文以智慧化烟叶烤房信息系统建设为研究对象,探索利用物联网技术提升烤房信息系统智能化水平的方法和途径。
首先,介绍了烟叶烤房的基本工作原理和烤房智能化的现状,分析了传统烤房存在的问题和改进空间。
然后,针对智能化建设的需求,探索设计了一套基于物联网技术的智慧化烟叶烤房信息系统功能架构,包括感知层、传输层、数据处理层和应用层。
最后,对该系统进行了实验验证,结果表明该系统能够有效地提高烤房的信息化、智能化水平,同时实现节能减排和提高生产效率的目的。
【总页数】4页(P88-91)
【作者】陈霖;肖勇;陈阳;尹朝晖
【作者单位】四川省烟草公司凉山州分公司信息中心;成都慧能信息技术有限公司产品部
【正文语种】中文
【中图分类】TP311
【相关文献】
1.采运烤一体化烤房挂筐式烘烤烟叶的效应
2.镇远县密集烤房烤后烟叶不同回潮方式的探索
3.基于模糊PID的烟叶烤房网络控制系统设计
4.基于T-S模糊神经网络的新型烟叶烤房控制系统研究
5.基于密集化烟叶烤房建模的温度模糊控制器设计
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智慧烤烟实施方案随着科技的不断发展,智慧农业已经成为现代农业发展的必然趋势。
在烟草种植领域,智慧烤烟技术的应用也逐渐受到重视。
智慧烤烟实施方案的制定和执行,对于提高烤烟质量、提升产量、降低成本具有重要意义。
一、智慧烤烟种植技术1. 土壤调理:通过土壤测试,合理施肥,保持土壤肥力平衡,提高烤烟的产量和品质。
2. 种植管理:采用智能化种植管理系统,实现对烟草生长环境的监测和调控,包括温度、湿度、光照等因素。
3. 病虫害防治:利用智能化监测设备,及时监测病虫害情况,采取精准防治措施,减少化学农药的使用,保证烟叶的质量和安全。
二、智慧烤烟生产技术1. 烤烟智能化生产:引入智能化烘烤设备,实现对烤烟烘烤过程的自动监控和调节,确保烤烟的干燥均匀和质量稳定。
2. 烟叶分级技术:采用智能化分级设备,根据烟叶的大小、厚薄等特点,实现对烟叶的自动分级,提高烟叶的利用率。
3. 烟叶贮藏技术:利用智能化仓储设备,对烟叶进行科学储藏管理,延长烟叶的保存期限,保持烟叶的品质。
三、智慧烤烟营销策略1. 信息化营销:建立智慧烤烟产地信息平台,及时发布烟叶价格、市场需求等信息,为烤烟种植户提供市场参考。
2. 产品定制化:根据市场需求,结合智慧烤烟的特点,开发定制化的烟叶产品,提高产品附加值。
3. 渠道拓展:利用互联网和物联网技术,拓展烟叶销售渠道,实现产销对接,提高销售效率。
四、智慧烤烟实施方案的推广1. 政策支持:加大对智慧烤烟技术研发和推广的财政扶持力度,鼓励农户采用智慧烤烟技术。
2. 技术培训:组织智慧烤烟技术培训班,提高种植户和加工企业的智慧烤烟技术应用水平。
3. 示范推广:建立智慧烤烟示范基地,展示智慧烤烟技术的应用效果,吸引更多的农户参与。
通过上述智慧烤烟实施方案的制定和执行,可以有效提高烤烟的产量和品质,降低生产成本,提升烟叶的市场竞争力,促进烟草产业的可持续发展。
希望各相关部门和企业能够共同努力,推动智慧烤烟技术的广泛应用,为我国烟草产业的发展贡献力量。
本技术公开一种基于物联网与深度学习的智能烟叶烘烤控制系统及方法,该烘烤控制系统包括:信息处理控制系统、视频采集系统、无线数据传输模块、云服务器,以及移动端和PC 端。
该系统的核心是当视频采集系统采集到烟叶的视频图像信息并传输到信息处理控制系统,然后经无线数据传输模块上传到云服务器中并进行深度图像识别并判断烤房内部烟叶的烘烤状态,再根据各传感器上传的数据进行分析处理匹配后对比烘烤工艺形成烘烤方案并向信息处理控制系统下发控制命令来控制循环风机,当出现异常时则发送异常信息到移动端。
同时将各个传感器采集的数据以及视频存储,烘烤技术员可以在移动端对各个数据进行实时监测,以应对出现的异常情况。
权利要求书1.一种基于物联网与深度学习的智能烟叶烘烤控制系统,其特征在于,该系统包括:信息采集,包括用于采集烟叶图像的视频采集系统、用于采集烤房内部温度和湿度的温湿度传感器以及用于采集烤房内部风机转速传感器;信息处理控制系统,与视频采集系统通过485总线相连,温湿度传感器与风机转速传感器与信息处理控制系统直接相连;无线数据传输模块,用于连接云服务器与信息处理控制系统,将信息处理控制系统的数据经无线数据传输模块上传到云服务器中;云服务器,接收来自无线数据传输模块的视频数据以及温湿度、风机转速传感器数据,并对视频数据帧进行深度识别,并根据识别结果,发送命令到移动端并经无线数据传输模块下发命令到信息处理控制系统;移动端以及PC,移动端与PC通过访问云服务器数据库来监控烤房内部温湿度,风速数据,也可调用监控视频观察烟叶情况,并可以发送控制命令到云服务器,经无线数据传输模块传输到信息处理控制系统,信息处理控制系统解析命令后进而控制风机转速和视频采集系统。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网与深度学习的智能烟叶烘烤控制系统,其特征在于,所述烤房为长方体,内部由烘烤支架将空间分成三层,视频采集系统以及温湿度传感器在三层支架中心每层各安装一个,烤房配备锅炉、风机、排气孔和排烟管。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网与深度学习的智能烟叶烘烤控制系统,其特征在于,所述信息处理控制系统上具有人机交互模块。
4.根据权利要求4所述的一种基于物联网与深度学习的智能烟叶烘烤控制系统的控制方法,其特征在于,所述无线数据传输模块采用4G模块。
5.一种基于物联网与深度学习的智能烟叶烘烤控制方法,其特征在于,该方法在权利要求1所述的一种基于物联网与深度学习的智能烟叶烘烤控制系统中实现,该方法包括如下步骤:S1.视频采集系统采集视频数据后传输到信息处理控制系统,然后经无线数据传输模块上传到云服务器;S2.云服务器对上传的视频数据进行格式转换得到统一格式的图片;S3.对图片进行深度图像识别并将烟叶划分为变色期、定色期、干筋期、其他这四类;S4.当识别结果为变色期、定色期、干筋期时,根据烤烟烘烤工艺匹配相应的烤房内部温湿度,风机转速并发送命令,命令经云服务器到无线数据传输模块再到信息处理控制系统,信息处理控制系统解析命令后进而控制风机控制转速;S5.当云服务器识别结果为其他时则需要向移动端发送异常命令,提醒烘烤控制人员做出相应的应急措施。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步骤S3中,图像识别利用深度学习残差模型对烟叶进行识别,即:首先进行图像的预处理,然后由特征提取算法对图像进行特征提取,接着运用softmax分类器对提取特征值进行分类处理,最后输出烟叶识别分类结果。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述特征提取算法至少由三个结构块构成,该结构块由1*1、3*3、5*5卷积和一个池化模块组成对烘烤中采集的烟叶图片的特征提取。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述Softmax分类网络将烟叶提取的特征值按照变色期、定色期、干筋期、其他四类进行分类。
9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述无线数据传输模块采用4G模块。
10.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述信息处理控制系统包括对传感器进行采集数据、上传视频数据到云服务器,以及对云服务器命令的解析、处理、存储、显示;其中,解析过程如下:信息处理控制系统主要解析云服务器下发命令,信息处理控制系统按照命令解析协议解析数据包,数据包具体格式如下{ID(x),type(0-4){op(0-1),data()}},其中ID 具体对应烤房,命令type0,type1,type2,type3进行分类,其中type0对应循环风机,type1对应温湿度控制器,type2对应视频采集系统,type3对应排气扇;op对应装置的开闭(0代表关闭,1代表开启),data代表具体的对应数据。
技术说明书一种基于物联网与深度学习的智能烟叶烘烤控制系统及方法技术领域本技术实施例属于智能信息处理领域,具体涉及一种基于物联网与深度学习的智能烟叶烘烤控制系统及方法。
背景技术烟叶烘烤是烟草生产工艺中的一个重要步骤,目的是促进烟叶变黄和烘干。
烘烤工艺一般将烟叶烘烤分为变黄期、定色期、干筋期3个阶段,在烘烤过程中必须保证烤房内部温湿度严格按照烘烤工艺规程,且风力达到规程规定,才能保证烟叶烘烤质量。
在烟叶生产过程中,烟叶烘烤是烤烟生产过程中的重要环节,对烟叶的品质影响具有举足轻重的作用。
随着现代智能技术的发展,我国烟叶烘烤技术又了很大的提高,其中出现了一些根据烤烟烘烤设计的烤烟烘烤温湿度控制器可以监测烤房内部的温湿度,方便烘烤技术人员观察内部温度并进行调节,但是这一类的烤烟烘烤控制器依然是采取人为主导,根据烘烤技术人员的经验来控制烤房内部的温湿度以及判断烟叶达到什么阶段。
这种烘烤方式对人为经验要求较高,且操作程序复杂,而且存在不确定因素较多,常常对烘烤过程不能准确控制,技术人员在烘烤过程中容易判断失误,往往造成严重的后果,降低了烟叶整体质量。
烟叶烘烤是一个严密的工艺规程,本文提出的智能烟叶烘烤控制系统运用物联网和深度学习技术,将烟叶烘烤工艺实现智能化、自动化,实现烘烤过程解放烘烤技术人员、做到对烘烤过程全程数字化,智能控制,保证了烘烤质量,提高经济效益。
技术内容针对现有技术的不足,本技术运用发展迅速的深度学习技术,提供一种基于物联网与深度学习的智能烟叶烘烤控制系统及方法,旨在解决烘烤工艺中严重依赖人为经验,对烤房内部情况不清楚,烘烤产品质量低下的问题。
本发实施例所采用的技术方案如下:第一方面,本技术实施例提供一种基于物联网与深度学习的智能烟叶烘烤控制系统,该系统包括:信息采集,包括用于采集烟叶图像的视频采集系统、用于采集烤房内部温度和湿度的温湿度传感器以及用于采集烤房内部风机转速传感器;信息处理控制系统,与视频采集系统通过485总线相连,温湿度传感器与风机转速传感器与信息处理控制系统直接相连;无线数据传输模块,用于连接云服务器与信息处理控制系统,将信息处理控制系统的数据经无线数据传输模块上传到云服务器中;云服务器,接收来自无线数据传输模块的视频数据以及温湿度、风机转速传感器数据,并对视频数据帧进行深度识别,并根据识别结果,发送命令到移动端并经无线数据传输模块下发命令到信息处理控制系统;移动端以及PC,移动端与PC通过访问云服务器数据库来监控烤房内部温湿度,风速数据,也可调用监控视频观察烟叶情况,并可以发送控制命令到云服务器,经无线数据传输模块传输到信息处理控制系统,信息处理控制系统解析命令后进而控制风机转速和视频采集系统。
进一步的,所述烤房为长方体,内部由烘烤支架将空间分成三层,视频采集系统以及温湿度传感器在三层支架中心每层各安装一个,烤房配备锅炉、风机、排气孔和排烟管。
进一步的,所述信息处理控制系统上具有人机交互模块。
进一步的,所述无线数据传输模块采用4G模块。
第二方面,本技术实施例提供一种基于物联网与深度学习的智能烟叶烘烤控制方法,该方法在第一方面所述的一种基于物联网与深度学习的智能烟叶烘烤控制系统中实现,该方法包括如下步骤:S1.视频采集系统采集视频数据后传输到信息处理控制系统,然后经无线数据传输模块上传到云服务器;S2.云服务器对上传的视频数据进行格式转换得到统一格式的图片;S3.对图片进行深度图像识别并将烟叶划分为变色期、定色期、干筋期、其他这四类;S4.当识别结果为变色期、定色期、干筋期时,根据烤烟烘烤工艺匹配相应的烤房内部温湿度,风机转速并发送命令,命令经云服务器到无线数据传输模块再到信息处理控制系统,信息处理控制系统解析命令后进而控制风机控制转速;S5.当云服务器识别结果为其他时则需要向移动端发送异常命令,提醒烘烤控制人员做出相应的应急措施。
进一步的,所述步骤S3中,图像识别利用深度学习残差模型对烟叶进行识别,即:首先进行图像的预处理,然后由特征提取算法对图像进行特征提取,接着运用softmax分类器对提取特征值进行分类处理,最后输出烟叶识别分类结果。
进一步的,所述特征提取算法至少由三个结构块构成,该结构块由1*1、3*3、5*5卷积和一个池化模块组成对烘烤中采集的烟叶图片的特征提取。
进一步的,所述Softmax分类网络将烟叶提取的特征值按照变色期、定色期、干筋期、其他四类进行分类。
进一步的,所述无线数据传输模块采用4G模块。
进一步的,所述信息处理控制系统包括对传感器进行采集数据、上传视频数据到云服务器,以及对云服务器命令的解析、处理、存储、显示;其中,解析过程如下:信息处理控制系统主要解析云服务器下发命令,信息处理控制系统按照命令解析协议解析数据包,数据包具体格式如下{ID(x),type(0-4){op(0-1),data()}},其中ID 具体对应烤房,命令type0,type1,type2,type3进行分类,其中type0对应循环风机,type1对应温湿度控制器,type2对应视频采集系统,type3对应排气扇;op对应装置的开闭(0代表关闭,1代表开启),data代表具体的对应数据。
采用上述的本技术实施例的技术方案所带来的有益效果是:该系统的核心是当视频采集系统采集到烟叶的视频图像信息并传输到信息处理控制系统,然后经无线数据传输模块上传到云服务器中并进行深度图像识别并判断烤房内部烟叶的烘烤状态,再根据各传感器上传的数据进行分析处理匹配后对比烘烤工艺形成烘烤方案并向信息处理控制系统下发控制命令来控制循环风机,当出现异常时则发送异常信息到移动端。
同时将各个传感器采集的数据以及视频存储,烘烤技术员可以在移动端对各个数据进行实时监测,以应对出现的异常情况。
解决烘烤工艺中严重依赖人为经验,对烤房内部情况不清楚,烘烤产品质量低下的问题。
附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。