1.一种烤房空气参数监控方法,包括:
(1)获得烤房内待分析烟叶的三维几何形状信息;
(2)根据所述三维几何形状信息,设置多个温湿度、表面张力和内部应力的仿真感应模块;
(3)所述仿真感应模块对各待检测点的温湿度状态信息、表面张力信息、内部应力信息和三维几何形状信息进行检测,且基于所述仿真感应模块生成待分析烟叶的仿真图像,所述仿真图像与所述温湿度状态信息、表面张力信息、内部应力信息和三维几何形状信息被传输到远程温湿度监控服务器;
(4)所述远程根据接收到的信息对所述待分析烟叶进行数据筛选,进而确定烤房中的加热单元是否存在故障;
(5)当存在故障时,改变烤房内的温度和湿度,再次通过仿真感应模块获得烤房内关于待分析烟叶的温湿度状态信息、表面张力信息、内部应力信息和三维几何形状信息,并通过烤房内设置的气体传感器获得此时烤房空气污染参数;
(6)根据所述远程温湿度监控服务器接收到的数据对所述待分析烟叶进行温湿度分析,分析出现故障的加热单元的位置,并根据出现故障的加热单元的位置和烤房空气污染参数是否超过预设阈值进行烤房加热单元故障告警和空气污染超标告警。
2.根据权利要求1所述的烤房空气参数监控方法,其特征在于,所述步骤(1)包括:
(11)在烤房内烘烤工艺开始前,利用三维照相设备对待分析烟叶进行三维几何形状信息的采集;
(12)将采集到的三维几何形状信息传输到远程温湿度监控服务器;
(13)所述远程温湿度监控服务器根据所述三维照相设备的采集结果对所述待分析烟叶重建三维几何模型,得到原始三维几何模型;
(14)所述远程温湿度监控服务器根据所述待分析烟叶的纹理走向和与烟叶边缘的距离,在所述原始三维几何模型上对应地设置多个检测点;
(15)所述远程温湿度监控服务器将设置有所述多个检测点的原始三维几何模型传输给烤房,得到待检测三维几何模型;
(16)所述待分析烟叶在烤房被根据接收到的待检测三维几何模型标记所述多个检测点的位置。
3.根据权利要求2所述的烤房空气参数监控方法,其特征在于,所述步骤(2)包括:
在待分析烟叶表面和内部的所述各检测点的位置分别设置多个温度仿真感应模块、多个湿度仿真感应模块和多个应力仿真感应模块,且在每个检测点的位置处均设置有一个所述温度仿真感应模块、一个湿度仿真感应模块和一个应力仿真感应模块,且每个检测点的位置处设置的所述温度仿真感应模块、湿度仿真感应模块和应力仿真感应模块彼此不同。
4.根据权利要求3所述的烤房空气参数监控方法,其特征在于,所述步骤(3)包括:
(31)在所述仿真感应模块内集成有线数据传输线缆,用于输出该仿真感应模块检测到的温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息;
(32)在烤房外设置数据采集单元,所述数据采集单元的输入接口与所述各个仿真感应模块通过所述有线数据传输线缆连接;
(33)在所述数据采集单元与各有线数据传输线缆之间,并联多个位置编码单元,所述位置编码单元存储有多个表示所述待检测三维几何模型的待检测点的位置的位置编号,且各位置编号与各待检测点一一对应;
(34)分别采集所述温度仿真感应模块、湿度仿真感应模块和应力仿真感应模块的输出信号,获得所述待分析烟叶在不同时刻的温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息;
(35)将检测到的所述温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息连同检测这些信息时的时刻信息和这些信息所来自的检测点的位置编号共同存储到存储器中;
(36)所述三维照相设备对所述待分析烟叶进行拍照,获得仿真图像;
(37)将所述仿真图像、所述存储器中存储的所述温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息以及与这些信息的检测时间对应的时刻信息和这些信息所来自的检测点的位置编号共同传输到远程温湿度监控服务器。
5.根据权利要求4所述的烤房空气参数监控方法,其特征在于,所述步骤(4)包括:
(41)以自烤房传输的信息中获得的检测点的位置编号为第一索引,将在各所述待检测点检测得到的温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息和检测这些信息所对应的时刻信息共同形成第一参考因子集合;
(42)在具有相同第一索引的第一参考因子集合中,以检测各所述待检测点时的时刻信息为第二索引,将在各所述待检测点检测得到的温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息共同行程第二参考因子集合;
(43)将具有相同的第一索引中的位置Pi的、在t个连续的时刻信息检测得到的第二参考因子集合中的温度状态信息Tt曲线、湿度状态信息Wt曲线、表面张力信息SurForcet曲线和内部应力信息InternalForcet曲线分别进行拟合,获得第t+1个时刻的温度值Tt+1、湿度值Wt+1、表面张力值SurForcet+1和内部应力值InternalForcet+1,所述t个连续的时刻信息为间隔不等的时间点;
(44)根据待检测三维几何模型,对与所述Pi表示的检测点位置检索空间距离小于第一预设阈值的其他检测点位置集合,并设该集合对应的第一索引为集合PN1,以及检索与所述Pi表示的检测点位置之间的空间距离大于第一预设阈值且小于第二预设阈值的其他检测点位置集合,并设该集合对应的第二索引为集合PN2;
(45)根据待检测三维几何模型,对所述集合PN1表示的检测点位置根据t个连续的时刻信息检测到温度、湿度、表面张力和内部应力计算得到第一温度平均值、第一湿度平均值、第一表面张力平均值和第一内部应力平均值,并确定所述Pi表示的检测点位置对应的t+1时刻的温度值Tt+1、湿度值Wt+1、表面张力值SurForcet+1和内部应力值InternalForcet+1分别与所述第一温度平均值、第一湿度平均值、第一表面张力平均值和第一内部应力平均值之间的温度均方差E温、湿度均方差E湿、表面张力均方差E表面张力、内部应力均方差E应力;同理,根据所述集合PN2表示的检测点位置计算得到的第二温度平均值、第二湿度平均值、第二表面张力平均值和第二内部应力平均值,确定这四个平均值分别与所述第一温度平均值、第一湿度平均值、第一表面张力平均值和第一内部应力平均值之间的温度均方差E'温、湿度均方差E'湿、表面张力均方差E'表面张力、内部应力均方差E′应力;
(46)当E'表面张力大于预设表面张力值且E'应力大于预设内部应力值时,确定所述集合PN2表示的检测点位置对应的检测点处出现待分析烟叶断裂的情形,此时从远程温湿度监控服务器接收到的来自烤房的信息中去掉关于所述PN2表示的检测点对应的温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息和检测这些信息所对应的时刻信息;否则,当E表面张力大于预设表面张力值且E应力大于预设内部应力值时,确定所述集合PN1表示的检测点位置对应的检测点处出现待分析烟叶断裂的情形,此时从远程温湿度监控服务器接收到的来自烤房的信息中去掉关于所述PN1表示的检测点对应的温度状态信息、湿度状态信息、表面张力信息和内部应力信息和检测这些信息所对应的时刻信息;否则,当E温与E'温之间的差值K1以及E湿与E'湿之间的差值K2均超过预设阈值时,确定在所述Pi表示的检测点位置检测到的温度与湿度值与其周围检测点的温度和湿度的差异变化趋势不同,在所述Pi表示的检测点周围存在加热不均匀情形,即所述Pi表示的检测点位置自身及其周围的检测点位置对应的加热单元出现故障。
6.根据权利要求1所述的烤房空气参数监控方法,其特征在于,所述步骤(5)包括:
(51)所述远程温湿度监控服务器向所述烤房的加热单元发出升高加热温度的指令,使烤房内的温度升高;
(52)改变烤房内的温度和湿度,再次通过仿真感应模块获得烤房内关于待分析烟叶的温湿度状态信息、表面张力信息、内部应力信息和三维几何形状信息,并通过烤房内设置的气体传感器获得此时烤房空气污染参数,使得远程温湿度监控服务器再次获得位置PN1表示的检测点的温度和湿度值及其周围的集合PN2表示的检测点的温度和湿度值。
7.根据权利要求6所述的烤房空气参数监控方法,其特征在于,所述步骤(6)包括:
(61)对于远程温湿度监控服务器再次获得的位置PN1表示的检测点的温度和湿度值及其周围的集合PN2表示的检测点的温度和湿度值,确定各个检测点对应的温度值随时间的变化的速率与其湿度值随时间的变化速率的标准差之间的差值是否超过预设阈值,并确定对于其中超过预设阈值的检测点对应的加热单元为发生故障的加热单元,即确定出现故障的加热单元的位置;
(62)根据出现故障的加热单元的位置和烤房空气污染参数是否超过预设阈值进行烤房加热单元故障告警和空气污染超标告警。
8.根据权利要求7所述的烤房空气参数监控方法,其特征在于,所述仿真感应模块包括:第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第九晶体管、第十晶体管、第十一晶体管、第一电容、第二电容、第一LED灯、第二LED灯、温度传感器、湿度传感器、第一时钟、第二时钟和第三时钟,所述温度传感器的数据输出端通过第一电容连接到第一晶体管的源极,第一晶体管的漏极连接第六晶体管的源极,第一晶体管的基极连接第二晶体管的漏极,第二晶体管的源极连接第三晶体管的漏极,第三晶体管的源极连接第十一晶体管的基极,第一晶体管的基极还连接第二晶体管的基极,第二晶体管的基极连接第一时钟、第十二晶体管的基极以及第十一晶体管的源极,第十二晶体管的源极连接湿度传感器的输出,第十二晶体管的漏极连接第一LED灯,第十一晶体管的漏极分别连接晶体管的源极和第十晶体管的源极,第十晶体管的基极连接第五晶体管的漏极,第十晶体管的漏极连接第九晶体管的源极,第九晶体管的基极连接第七晶体管的基极和第六晶体管的漏极,第八晶体管的漏极连接第二LED灯和第四晶体管的漏极,第四晶体管的源极通过第二电容连接第三时钟和第四晶体管的基极,第四晶体管的基极还连接第五晶体管的源极,第四晶体管的源极还连接第三晶体管的基极以及第八晶体管的基极,第九晶体管的漏极连接第七晶体管的源极,第七晶体管的漏极连接第六晶体管的基极。
9.根据权利要求1所述的烤房空气参数监控方法,其特征在于,所述空气污染参数包括二氧化硫浓度。