基于小波核极限学习机的烟叶烘烤过程的智能识别

烟叶烘烤设备操作复杂、技术含量高、熟练掌握烟叶烘烤技术人员不足等问题,影响了烟叶的烘烤质量。针对上述问题,本文提出了基于小波核极限学习机的烟叶烘烤过程的智能识别方法。实验中对三段式烘烤过程中的叶片变软、主脉变软、勾尖卷边、小打筒、大打筒和干筋6个烘烤阶段分别提取了颜色、纹理和温湿度特征,组建了9维特征向量进入小波核极限学习机,通过增量型算法自适应地选择神经元个数,快速准确地识别了6个阶段,得到了98.33%的识别率。实验结果表明本文提出的基于小波核极限学习机的烟叶烘烤过程的智能识别方法具有一定的可行性,为研发烟叶烘烤智能调控系统奠定了理论基础。

多孔特性下的烟叶烘烤热质流输运建模与仿真

为了深入探究烘烤过程中烟叶水分随热流场变化的影响规律,提高该数学模型的可用性,以烘烤中的烟叶为研究对象,基于烟叶多孔特征建立烟叶时-空域物理特性变化的烘烤热质流输运模型,利用CFD技术对变黄期、定色期和干筋期三个时期密集烤房装烟室压力场、气流场、温度场以及烟叶水分分布进行数值模拟,开展烘烤试验,验证模型的准确性。数值模拟和烘烤试验结果表明:试验测量与数值模拟的温湿度数值曲线拟合程度较好,温度的试验值与仿真值相对误差在0~2.95%,相对湿度的相对误差在0~7.26%,试验值与模拟值基本吻合,建立的仿真模型准确;烘烤过程中温度和水分分布仿真结果与试验结果基本一致,表明用数值模拟方法研究烤房内部环境是可行的。

燃煤烤房脱硫除尘改造对烟叶烘烤尾气降污减害的效果

为了研究燃煤烤房脱硫除尘改造对烟叶烘烤尾气降污减害的效果,以烟叶烘烤尾气中不同污染物排放量为考察指标,根据烤房类型不同,设置了3个处理,分别为燃煤脱硫除尘改造烤房(改造烤房)、传统燃煤密集烤房(传统烤房)、生物质燃料烤房(生物质烤房)。结果表明:与传统烤房相比,改造烤房烟叶烘烤尾气中颗粒物、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮排放量分别降低了45.4%、63.4%、74.2%、25.2%;生物质烤房烟叶烘烤尾气中一氧化氮、氮氧化物排放量分别是改造烤房的3.6倍、5.5倍。说明传统烤房经过脱硫除尘改造后对烟叶烘烤尾气中颗粒物、二氧化硫、一氧化碳有较好的降污减害作用,且在控制含氮污染物方面与生物质燃料烤房相比也有较好的降污减害效果。

四川省烟草行业减污降碳协同控制分析和对策建议——以烟叶烘烤、卷烟生产环节为例

当前,我国生态文明建设面临实现生态环境根本好转和碳达峰碳中和两大战略任务,环境污染物和温室气体排放具有高度的同根、同源、同过程特性,化石能源消费、工业生产等领域既是环境污染物排放的主要环节,也是温室气体排放的主要来源,协同推进减污降碳是经济社会发展全面绿色转型的必然选择。为积极探索构建符合四川实际、满足发展要求的典型特色行业减污降碳路径,以烟草行业烟叶烘烤和卷烟生产环节为例开展减污降碳协同控制研究,通过分析四川省烟草行业烟叶烘烤和卷烟生产环节能源消费、污染物和碳排放现状,识别在“双碳”政策背景下减污降碳面临的形势与挑战、亟待解决的关键性问题,提出减污降碳协同对策建议。

威宁烟区‘云烟 116’烟叶烘烤特性研究

为探明高海拔烟区‘云烟116’的烘烤特性,以提高烤后烟叶质量及经济效益,本研究采用过程取样法,研究贵州威宁中部适熟烟叶烘烤过程中含水量、SPAD值、多酚氧化酶(PPO)活性及主要化学成分的变化。结果表明:烘烤过程中烟叶含水量及SPAD值的下降速率均呈“慢-快-慢”的下降趋势,失水均衡性为1.2,烘烤至定色前期SPAD值下降率为93.9%,二者均满足易烤性较好的标准;PPO活性在烘烤过程中呈“双峰”曲线变化趋势,其均值为0.35 U,属于耐烤性中等的范围;烘烤过程中,易烤性、耐烤性均与烟叶主要化学成分呈现相关性。综合‘云烟116’中部叶的易烤性与耐烤性,其烟叶在威宁烟区的烘烤特性为中等-较好,在烟叶烘烤的变黄后期与定色前期应控制好烤房相对湿度,防止烟叶氧化变棕。

烟叶烘烤工艺中的温湿度管理对烟草产量与质量的影响

本论文就烟叶烘烤过程中温度和湿度管理对烟草产量和品质的影响进行了较为深入的研究。首先对烟叶烘烤过程中包括脱水,初烘,复烘等基本环节进行了详细论述,并强调科学温湿度管理在每个环节中的重要意义。二是从理论基础上揭示温度和湿度对烟叶质量的作用机理,其中涉及到烟叶水分和有机成分等方面的调节。关键参数部分深入分析了温度、湿度等参数的调控,阐明了这些参数在烟草化学反应、水分管理等方面的重要作用。最后提出温湿度管理对烟草产量与质量的优化策略,并重点阐述不同生长阶段对烟草产量与品质的合理控制。本综合性研究对烟草产业温湿度管理提供科学、可行方案,对高产、优质烟草目标的实现具有实质指导作用。

干湿联动控制器在烟叶烘烤中的应用

针对现有烟叶烘烤控制器在烟叶烘烤中出现如鼓风机损坏、燃料耗尽或燃烧机熄火等原因引起烤房内大幅掉温时,由于目标湿球温度保持不变,不能启动排湿功能,导致烟叶烤坏,出现烟叶挂灰等情况的问题,论文在现有烟叶控制器功能基础上增加干湿联动功能,在烤房内掉温时,及时排湿,避免烤坏烟叶,提高烟叶烘烤的可靠性和安全性。

预凋萎烟叶烘烤过程中水分迁移干燥及形态收缩特性

【目的】研究预凋萎处理烟叶烘烤过程中水分迁移干燥及形态收缩特性,为烘烤工艺优化提供依据。【方法】以烤烟品种K326中部叶为试验材料,烤前对烟叶进行凋萎处理,研究烘烤过程中预凋萎烟叶温度、水分迁移态势、含水率和形态收缩的变化,并利用干燥收缩模型分析烟叶在烘烤过程中的失水收缩行为。【结果】与未进行预凋萎的烟叶相比,变黄期预凋萎烟叶叶温提高0.5~1℃,干筋期叶温、脉温提高0.5~2℃;烘烤过程中预凋萎烟叶主脉水分核磁信号强度明显较弱,主脉水分向叶片迁移效率较高,变黄期主脉的失水比率增大,主脉湿基含水率下降较快;预凋萎烟叶变黄期主脉直径收缩率增幅较大,烘烤过程中烟叶叶片和主脉体积比与水分比呈非线性变化,利用Quadratic收缩模型可以很好地预测烟叶叶片和主脉的失水收缩变化。【结论】与未进行预凋萎的烟叶相比,烘烤过程中预凋萎烟叶主脉水分迁移干燥及形态收缩加快。

烟秆与木屑配方生物质燃料在烟叶烘烤中的应用

以木屑生物质颗粒燃料为对照,对不同配比烟秆和木屑生物质燃料的燃烧特性、烘烤过程温度拟合度以及能耗等方面进行比较分析.结果表明,烟秆与木屑配方生物质燃料在烟叶烘烤中具有一定应用可行性,最佳配比为15%烟秆+85%木屑,其低位热值为16731.25 J·g^(-1),烘烤过程中与目标温度的拟合度较高,能够满足烟叶烘烤需求.

基于模糊控制的烟叶烘烤温湿度控制仪的设计

针对烟叶烘烤过程中温湿度变化的非线性和耦合现象,介绍了基于单片机和模糊控制技术的烟叶烘烤温湿度控制系统的硬件设计、模糊控制器设计和软件设计。系统采用模糊解耦控制满足了烘烤过程中对温湿度变化的工艺要求,提高了温湿度的控制精度和烟叶烘烤的质量。此控制方法经稍加改动便可以灵活地运用到其他温湿度变化非线性的控制场合,具有较好的可移植性。

烟叶烘烤过程智能控制系统设计

根据烟叶烘烤过程中温度、湿度随时间变化的特点,设计了新型烟叶烘烤智能控制系统。该系统采用PIC16F877单片机作为控制系统的核心,SHT11温湿度传感器作为温湿度检测参数的采集单元,由键盘与LCD显示构成人机对话单元,RS232为串行通讯接口,以及报警电路、看门狗电路和加温排湿执行机构组成智能控制系统。由于温湿度控制具有大时滞、非线性的特点,系统采用了模糊控制算法,并给出了相应的程序设计。实际运行表明,系统运行稳定可靠,控制性能良好,能够自动调控烤房内的温湿度,操作简便,降低了烘烤难度和劳动强度。与普通烤房相比,采用烟叶烘烤自动控制系统的中上等烟比例提高10个百分点,级外烟比例降低4个百分点以上。

闭式循环烟叶烘烤冷凝水化学成分及致香物质研究

为实现闭式循环烘烤过程中冷凝水的开发利用,研究了冷凝水流出速率及其主要化学成分和致香物质含量。结果表明,闭式循环烘烤过程中,冷凝水流出速率呈先升高后下降的趋势,变黄末期流出速率最大,干筋期流出速率最低。冷凝水中总植物碱含量随烘烤进行逐渐升高,未检测到总糖、还原糖和蛋白质。冷凝水中最多检测到了24种致香物质,其中苯甲醇、苯乙醇、2,3-二联吡啶、3-羟基-2-丁酮等致香物质的含量与其在烟叶中的含量属于相同数量级。

不同置式生物质供热炉在烟叶烘烤中的应用

为生物质供热炉在烟叶烘烤过程中温度的精准控制提供理论依据和技术参考,选择常规燃煤、内置式生物质供热炉和外置式生物质供热炉3种烘烤方式,研究其对烟叶烘烤工艺吻合度、能耗成本、烘烤操作耗时、烤后烟叶质量和经济效益等方面的差异。结果表明:生物质供热炉对烘烤工艺温度的控制效果较好,变黄期和干筋期烟叶烘烤工艺的吻合度高,生物质供热炉可显著缩短烘烤操作耗时,提升烤后烟叶质量与内在化学成分协调性,有效提升烤后烟叶经济效益。以内置式智能化单螺旋加坡送料生物质供热炉的烘烤效果最好,其烘烤工艺的吻合度、能耗成本、烘烤操作耗时、上等烟比例、均价、烤后烟叶化学成分协调性方面效果最优,适宜在烟叶产区示范推广。

不同气流运动方向密集烤房烟叶烘烤质量差异研究

为比较气流上升式与气流下降式密集烤房的烟叶烘烤质量差异,开展了烟叶烘烤对比试验。结果表明,气流上升式密集烤房烤后烟叶色度更好,结构更疏松,上等烟比例要高得多;"两糖差"较小,后熟程度高;感官质量更好;中性、碱性香气成分和香气物质总量更丰富;香气指数B值更高,其烟叶烘烤质量好于气流下降式密集烤房。

烟叶烘烤过程智能控制系统研究

针对传统烟叶烘烤过程中供热和通风排湿不易控制、劳动强度大、对温度的调节存在滞后性、控制精度难以达到工艺要求的状况,对烤房进行了改造设计,设计了以智能控制器为核心的智能温度控制系统。结果表明,系统实现了根据烘烤曲线工艺要求对实时监测结果进行智能控制的目标。

烟叶烘烤温湿度智能控制仪

本文针对烟叶烘烤过程中的温湿度耦合现象与烘烤工艺要求特点，研究采用计算机与模糊控制技术，构成具有模糊解耦作用的智能温湿度控制仪，有效保证了烘烤过程对温湿度变化的工艺要求，提高了烟叶的烘烤质量。仪器结构简单，操作方便。也可推广应用于其他温湿度控制场合。

基于模糊神经网络的烟叶烘烤温湿度监控系统研究

为提高烤烟质量,提高烟草行业的经济效益,必须研究并采用先进技术和设备来准确落实科学的烘烤工艺;为此,结合智能控制理论,充分利用模糊算法和神经算法两者的优点,提出了一种模糊神经算法来控制烤房内的温度、湿度,利用单片机实现了该系统,其结果控制效果优越于自动控制;解决了自动控制在耦合、大惯性、非线性、时变及在烘烤过程中时常需要根据人的经验判断进行调整等不足之处;对逐步实现烟叶烘烤的智能化控制,提高烤烟综合生产能力有重要意义。

不同带茎方式烟叶烘烤过程水分迁移特性

【目的】探究烘烤过程中带茎烟叶水分迁移特性,为揭示带茎烘烤烟叶干燥机理提供参考。【方法以"云烟87"上部叶为试验材料,利用质外体染色示踪法、阿贝折射仪法及核磁成像技术,研究烘烤过程不同带茎位置和不同带茎长度条件下烟叶水分的迁移、状态和干燥特性。【结果】主脉木质部导管与茎秆形态学下端木质部导管相连接,带茎烘烤过程中烟叶位于茎秆形态学上端时,有利于茎秆中的自由水经茎秆形态学下端木质部导管进入主脉木质部导管向叶片迁移,进而显著延缓叶片和主脉组织水分散失,随着带茎长度的增加延缓作用更明显。烘烤过程中带茎烟叶主脉木质部导管迁移速率逐渐降低,与鲜烟叶相比,42和54℃主脉水分迁移速率分别减小75%和94%,主脉木质部导管由叶基至叶尖水分迁移速率也呈降低趋势。烟叶位于2cm长的茎秆形态学上端时,烘烤后期主脉部分水分向茎秆迁移,有利于烟叶的干叶和干筋。【结论】带茎烘烤过程中烟叶位于茎秆形态学上端时,随着带茎长度的增加延缓烟叶干燥的作用增强。

基于温湿度调制效应的烟叶烘烤工艺对烟叶质量的影响

[目的]研究烤烟品种K326的最佳烘烤温度和湿度。[方法]在烟叶变黄阶段,考察不同温度和湿度条件下烟叶化学成分、石油醚提取物含量及香吃味。[结果]在烟叶烘烤的变黄阶段,温度保持在36℃,相对湿度保持在85%,可最大程度地促进烟叶烘烤中的化学成分的分解转化,提升烟叶品质,烟叶石油醚提取物含量最高(8.77%),香吃味得分最高(48.67分)。[结论]在该试验条件下,最佳烘烤条件是温度36℃、相对湿度控制在85%。

烟叶烘烤过程中水分迁移干燥特性研究进展

烟叶烘烤是烟叶生产的重要环节,烘烤过程是烟叶中水分不断散失的过程.因此,综述了烟叶在烘烤过程中水分迁移干燥规律的研究现状,同时分析归纳不同品种、部位、成熟度、采收方式、烘烤工艺对烟叶烘烤过程中水分含量变化的影响,并对烘烤过程中烟叶的失水特性以及水分和颜色变化之间的协调性进行总结.此外,认为关于烟叶烘烤过程中叶脉(茎杆)、叶肉之间失水干燥关系及烟叶水分的迁移效率和路径变化尚需进一步研究.