[发明专利]一种烟叶烘烤智能控制系统、方法、介质、设备及终端

权利要求书

1.一种烟叶烘烤智能控制系统，其特征在于，所述烟叶烘烤智能控制系统包括云服务端和密集烤房终端；所述云服务端包括云服务器，所述云服务器内置基于机器学习算法及模型的烟叶烘烤状态及工艺控制参数决策模型，以及在烘烤专家经验工艺曲线的基础上通过数据学习和模型迭代所得的初选烘烤工艺推荐算法，并提供物联网数据的接收、处理及存储服务，以及对烟叶烘烤过程的温度、湿度、烟叶变黄程度和失水量在内的关键指标的阈值预警服务；

所述密集烤房终端有多个，每间密集烤房均有配套一个，均采用瘦客户端的设计方式，包括烟叶烘烤智能控制器、多个烤烟状态传感采集模块、人机交互模块以及烘烤工艺执行机构。

2.如权利要求1所述烟叶烘烤智能控制系统，其特征在于，所述云服务端与密集烤房终端，通过无线网络通讯与互联网建立数据通道，通过自定义的数据通讯协议，完成物联网数据的上传与云服务端控制指令的下达，所述无线网络通讯方式包括WiFi、GPRS、NB-IoT和LoRa中的任意一种或多种。

3.如权利要求1所述烟叶烘烤智能控制系统，其特征在于，所述多个烤烟状态传感采集模块，包括烟叶图像采集模块、烟叶失水采集模块和环境温湿度采集模块；所述烟叶图像采集模块包括摄像头和投光灯，用于定时拍摄烟叶烘烤过程中的图像，摄像头布置一个或多个，从多个角度获取烟叶图像，投光灯由烟叶烘烤智能控制器控制仅在拍摄图像前后点亮，防止光照对烟叶成分的影响以及电能的过度消耗；所述烟叶失水采集模块包括力传感器，用于采集烟叶烘烤过程中的重量，进而通过公式计算得出烟叶的失水率；所述环境温湿度采集模块包括至少两组的干、湿球温度传感器，用于采集密集烤房内烟叶烘烤过程中的环境温度和湿度数据；所有的烤烟状态传感采集模块，均在烟叶烘烤过程中周期性地工作，采集烘烤状态的相关关键数据并通过所述无线网络通讯方式上传至云服务器处理。

4.如权利要求1所述烟叶烘烤智能控制系统，其特征在于，所述云服务器中内置多种烟叶烘烤过程智能化服务，所述物联网数据存储服务，将密集烤房终端采集并上传的烟叶图像、失水、环境温湿度以及其他相关数据进行数据解析、处理和分析后，持久化到服务器的数据库或文件系统中；所述初选工艺推荐算法，基于云服务器内置的烟叶烘烤工艺专家曲线，在烘烤中通过算法和新数据不断优化、更新曲线，并在新一批烟叶开始烘烤前，根据所处地域、气候以及不同鲜烟参数因素，与最佳匹配工艺参数做关联分析，由此生成烘烤工艺模型曲线并经过测试验证与修正后，将最佳的烟叶烘烤工艺曲线下达到所述烟叶烘烤智能控制器，最后开始执行烟叶烘烤任务；

所述基于机器学习算法的烟叶烘烤决策模型，以密集烤房终端采集的烟叶实时烘烤数据为依据，经过数据预处理后作为模型的输入，通过已训练的机器学习算法模型输出当前烘烤所处的状态和工艺控制参数，并通过所述云服务器将所述烘烤状态和工艺控制参数下达至所述烟叶烘烤智能控制器并执行；

所述阈值预警服务，用于对烟叶烘烤全过程中的关键烘烤参数进行周期性采集与监视，关键烘烤参数包括烤房的环境温度、湿度、烘烤烟叶的变黄程度以及失水量；在烘烤过程中烤房终端所采集到的关键烘烤参数，将根据采样周期，同步地与先期实验测定的对应上限、下限阈值进行比较；当超过阈值时，系统将自动判定超限类型并生成相应反调节控制指令，下达到所述烟叶烘烤智能控制器执行，同时系统将记录警报信息并发送提醒烘烤师。

5.如权利要求1所述烟叶烘烤智能控制系统，其特征在于，所述烟叶烘烤智能控制器的运算由云服务器实现，采用瘦客户端的涉及方式，用于负责实现相关烘烤过程的信息采集、上传以及下达指令的控制与执行工作；所述烟叶烘烤智能控制器将摄像头采集到图像、重量传感器采集到的失重和温湿度信息定时上传给云服务器，并接收解析云服务器下传的控制指令；控制烘烤执行机构实现智能化烘烤，通过“瘦客户端”的设计方式以达到终端设备成本的最小化。

6.如权利要求1所述烟叶烘烤智能控制系统，其特征在于，所述烘烤执行机构由烟叶烘烤智能控制器的MCU直接控制燃烧机的点火、助燃、进料和清渣在内的烘烤执行机构，通过参数设置，适用于燃煤和生物质在内的多种燃烧机。