本实用新型属于烟草烘烤设备技术领域，特别是涉及一种基于云平台的在线智能化烤烟系统。
背景技术：
由于节能减排的要求，传统密集烤房采用燃煤作为热源已经逐渐被其他形式的热源替代如生物质燃料颗粒或生物质燃气、太阳能辅助能源、热泵电烤房、红外电烤房等。热泵电烤房具有明显优势：减少散煤燃烧对环境的影响，强制热风循环烤烟没有热量废气排放更节能环保，采用变频电机控制可实现无级控制，控制精度更高、没有滞后可实现精准控制。烤烟房控制装置智能化目前普遍采用内置烘烤曲线，通过检测干球温度和湿球温度应用模糊算法实现程序控制。但是以往的烤烟房智能控制系统只能通过对烤烟房内部的环境即温湿度进行监控，缺少对烘烤对象烟叶的状态监控，即监控的是环境情况而不是烘烤的对象，实现了程序化但并不是真正的智能化。本实用新型通过云平台对视频信号的监测，可以根据烟叶的外观色泽状态并结合烤烟房温湿度数据，通过云计算得到调整方案并将指令发送烤烟房执行，实现智能化烘烤。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种基于云平台的在线智能化烤烟系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于云平台的在线智能化烤烟系统，其特征在于：包括烤烟系统服务器(1)、终端应用系统(2)和不少于一个的智能化烤烟房(3)，所述烤烟系统服务器(1)通过互联网(4)与智能化烤烟房(3)连接；所述终端应用系统(2)通过互联网(4)与烤烟系统服务器(1)连接；所述智能化烤烟房(3)由烤房主体(5)、温湿度控制设备(6)、智能烘烤控制装置(7)、温湿度检测装置(8)、摄像装置(9)、信息采集装置(10)、网络连接控制器(11)构成；烤房主体(5)的进风口与温湿度控制设备(6)的出风口连通，烤房主体(5)的出风口与温湿度控制设备(6)的进风口连通形成循环风通路；智能烘烤控制装置(7)与温湿度控制设备(6)连接；温湿度检测装置(8)设在烤房主体(5)的循环通路内，其信号输出端连接到智能烘烤控制装置(7)；智能烘烤控制装置(7)、摄像装置(9)、信息采集装置(10)均与网络连接控制器(11)连接，网络连接控制器(11)再通过互联网与烤烟系统服务器(1)连接；烤烟系统服务器(1)内设置有用于智能控制大数据的计算分析云平台和用于识别烟叶筋脉与叶片的有效区域并将烟叶颜色与分布数字化的图像识别管理模块。
进一步地，所述智能化烤烟房(3)还包括信息采集装置(10)，所述信息采集装置(10)与网络连接控制器(11)连接并设置有用于收集烤后干烟等级分类及产量数据的称量、照相及信息录入模块。
进一步地，所述温湿度控制设备(6)包括热泵(61)、排湿装置(62)、风机(63)、补/排风装置(64)，温湿度控制设备的电机采用变频控制；排湿装置(62)设置在温湿度控制设备(6)的进风口，排湿装置(62)连通到风机(63)，风机(63)再连通到补/排风装置(64)，补/排风装置(64)再连通到热泵(61)，热泵(61)设置在温湿度控制设备(6)的出风口。
进一步地，所述智能烘烤控制装置(7)内部设置有PLC、电源控制模块、温湿度控制模块、显示与操作模块、报警模块、数据存储模块、温湿度数据采集模块和RS485接口；智能烘烤控制装置(7)内置烤烟工艺曲线。
进一步地，所述终端应用系统(2)包括PC、iPad或手机。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)本实用新型实现对烘烤过程中烟叶的色泽状态的监控，结合温湿度监控数据，应用互联网云计算，实现了真正的智能化精准烤烟，提高了烤烟的质量；
2)本实用新型通过烤烟服务器可实时收集系统内所有智能化烤房的数据，实现数据存储、统计和应用，终端应用系统通过登陆网页或手机APP可查看，烟技员可同时在线跟踪分布在不同地方的各个烤烟房的工作状态，提高了烟技员的使用效率，解决了烤烟产业烟技员不足的问题；
3)本实用新型应用烤房外预凋萎并应用温湿度控制设备强制通风使烟叶快速回潮，缩短了密集烤房烟叶烘烤周期，提高烤烟房的周转周期；
4)本实用新型的烤烟系统服务器通过信息采集装置可以收集每一烤的烟叶烘烤结果数据，同时通过智能烘烤控制装置和摄像装置收集烘烤过程中的参数数据，形成一个烤烟大数据，有利于烤烟技术改进分析及烤烟结果的数字统计管理。
5)本实用新型仅消耗电能，没有有害物质的排放，采用循环热风并通过智能化精准控制减少热能损耗，更加节能环保；
6)本实用新型采用智能化在线烤烟，实现了一键烤烟和终端应用系统在线监控，减少了烤烟房烘烤过程的用工量；
7)本实用新型有利于推进烤烟的专业化烘烤，专业化烘烤要求烤烟房必须集中管理，传统的专业化烘烤是烤烟房的地理位置的集中，本实用新型借助互联网实现烤房平台化集中管理，解决了烤房地理位置对专业化烘烤的限制。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
说明书及附图中的标记编号说明如下：烤烟系统服务器1、终端应用系统2、智能化烤烟房3、互联网4、烤房主体5、温湿度控制设备6、智能烘烤控制装置7、温湿度检测装置8、摄像装置9、信息采集装置10、网络连接控制器11、热泵61、排湿装置62、风机63、补/排风装置64
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，一种基于云平台的在线智能化烤烟系统，包括烤烟系统服务器1、终端应用系统2和不少于一个的智能化烤烟房3。烤烟系统服务器1通过互联网4与智能化烤烟房3连接，实现与智能化烤烟房3的数据传输。终端应用系统2包括PC或iPad或手机，可通过登陆烤烟网站或手机APP实时跟踪数量不等、分布各地的智能化烤烟房3的烘烤数据，终端应用系统2通过互联网4与烤烟系统服务器1连接，可接收多个智能化烤烟房3的实时数据信息。智能化烤烟房3包括烤房主体5、温湿度控制设备6、智能烘烤控制装置7、温湿度检测装置8、摄像装置9、信息采集装置10、网络连接控制器11。烤房主体5为三层结构，温湿度检测装置8包括均匀分布在烤房各层的多路温湿度传感器和数据转换器，摄像装置9包括均匀分布在烤房各层的摄像头和视频存储装置。烤房主体5的进风口与温湿度控制设备6的出风口连通、烤房主体5的出风口与温湿度控制设备6的进风口连通形成循环通路。温湿度控制设备6包括热泵61、排湿装置62、风机63、补/排风装置64，温湿度控制设备的电机采用变频控制，实现温湿度控制的无极转换；排湿装置62设置在温湿度控制设备6的进风口，排湿装置62与风机63连通，风机63再与补/排风装置64连通，补/排风装置64再与热泵61连通，热泵61设置在温湿度控制设备6的出风口，形成风通路。智能烘烤控制装置7内部设置有PLC、电源控制模块、温湿度控制模块、显示与操作模块、报警模块、数据存储模块、温湿度数据采集模块和RS485接口；智能烘烤控制装置7利用内置烤烟工艺曲线，通过PLC可实现：烘烤工艺参数选择与修改、显示参数曲线、查看历史记录、报警、温湿度智能调控、自动向烤烟系统服务器1上传数据或接收其指令。信息采集装置10具有称重、照相和信息录入模块，实现烘烤结束后干烟按等级分类和称重并将数据记录上传到烤烟系统服务器1，以便进度统计分析。温湿度控制设备6与智能烘烤控制装置7连接，智能烘烤控制装置7采用程序控制应用模糊算法和神经网络算法实时监控温湿度控制设备6的输出参数；温湿度检测装置8设在烤房主体5的循环通路内，温湿度检测装置8连接到智能烘烤控制装置7，实现温湿度测试结果实时传输到智能烘烤控制装置7；智能烘烤控制装置7、摄像装置9、信息采集装置10均与网络连接控制器11连接，网络连接控制器11再通过互联网4与烤烟系统服务器1连接，使烤烟系统服务器1可通过互联网4接收并处理智能烘烤控制装置7、摄像装置9、信息采集装置10和终端应用系统2的数据；烤烟系统服务器1内设置有图像识别管理模块，可识别烟叶筋脉与叶片的有效区域并将烟叶颜色与分布数字化，烤烟系统服器1根据接收到的智能控制装置7的数据和图像识别结果应用云平台大数据的计算分析得到烘烤工艺优化方案并向智能烘烤控制装置7发送执行指令，智能烘烤控制装置7通过控制温湿度控制设备6做出相应的参数调整使烤房主体5内的烟叶得到最佳的烘烤效果。
本发明的烘烤工艺包括编烟预凋萎，变黄期、定色期、干筋期、干烟回潮期工序，变黄期与定色期各设两步，本烘烤工艺第二步至第七步中温度稳定阶段的温湿度参数与持续时间调控是以智能烘烤控制装置7预设工艺曲线为控制基础并以烤烟系统服务器1在线监测烟叶图像与温湿度数据应用云平台大数据的计算分析实现智能调控，具体步骤如下：第一步，编烟预凋萎：将成熟的鲜烟叶编杆后按照常规烤烟房内部的摆放形式摆放在通风良好的晾烟棚内，到烟叶三成黄、微微发软为止；第二步，变黄前期：以1℃/h的速率干球温度升温到37.5 38.5℃、湿球温度控制在36 37℃，保持10 20h，风机转速10001200r/min，到烟叶六成黄为止；第三步，变黄后期：以0.5℃/h的速率干球温度升温到40 42℃，同时控制湿球温度37 38℃，持续24 36h；风机转速控制在1200 1300r/min，到烟叶九成黄、烟叶勾尖卷边为止；第四步，定色前期：按0.5℃/h速度将干球温度升高到46 48℃，同时控制湿球温度38 39℃，持续12 24h，风机转速控制在1400 1500r/min，到烟叶簧片黄筋、烟叶呈小卷筒状为止；第五步，定色后期：按1℃/h速度将干球温度升高到50 52℃，同时控制湿球温度39 40℃，持续16 24h，风机转速控制在1200 1300r/min，到叶片全干、烟叶呈大卷筒状为止；第六步，干筋期：按1℃/h速度将干球温度升高到65 68℃，同时控制湿球温度40 42℃，持续时间5 12h；风机转速500 700r/min，到烟叶筋脉全干呈褐色为止；第七步，干烟回潮期：按2℃/h速度将干球温度下降到35 36℃，同时控制湿球温度下降到34 35℃，持续时间10 16h；风机转速750 900r/min，使干烟叶变软展开易于出烤。烤烟各个步骤中温度稳定阶段的温湿度参数与持续时间通过烤烟系统服务器1云平台在线监控，仅在网络未连接的情况下是完全按照智能烘烤控制装置7内置工艺曲线设定时间执行。
实施例1：对福建三明的翠碧一号中部烟叶采用智能化烤烟房3进行烘烤，烘烤工艺步骤如下：第一步，将成熟的鲜烟叶编杆后按照常规烤烟房内部的摆放形式摆放在通风良好的晾烟棚内，到烟叶三成黄、微微发软为止；第二步，以1℃/h的速率干球温度升温到37.5℃、控制湿球温度36℃，保持10h，风机转速1000r/min，使烟叶六成黄；第三步，以0.5℃/h的速率干球温度升温到40℃，同时控制湿球温度37℃，持续20h；风机转速控制在1200r/min，使烟叶九成黄、烟叶勾尖卷边；第四步，按0.5℃/h速度将干球温度升高到46℃，同时控制湿球温度38℃，持续12h，风机转速控制在1400r/min，使烟叶黄片黄筋、烟叶呈小卷筒状为止；第五步，按1℃/h速度将干球温度升高到50℃，同时控制湿球温度39℃，持续20h，风机转速控制在1200r/min，到叶片全干、烟叶呈大卷筒状为止；第六步，按1℃/h速度将干球温度升高到65℃，同时控制湿球温度40℃，持续时间5h；风机转速500r/min，使烟叶筋脉全干呈褐色；第七步，按2℃/h速度将干球温度下降到35℃，同时控制湿球温度下降到34℃，持续时间12h；风机转速750r/min，使干烟叶变软展开易于出烤。
实施例2：对福建三明的翠碧一号中部烟叶采用智能化烤烟房3进行烘烤，烘烤工艺步骤如下：第一步，将成熟的鲜烟叶编杆后按照常规烤烟房内部的摆放形式摆放在通风良好的晾烟棚内，到烟叶三成黄、微微发软为止；第二步，以1℃/h的速率干球温度升温到38.5℃、控制湿球温度37℃，保持20h，风机转速1200r/min，使烟叶六成黄；第三步，以0.5℃/h的速率干球温度升温到42℃，同时控制湿球温度38℃，持续30h；风机转速控制在1300r/min，到烟叶九成黄、烟叶勾尖卷边为止；第四步，按0.5℃/h速度将干球温度升高到48℃，同时控制湿球温度39℃，持续24h，风机转速控制在1500r/min，到烟叶黄片黄筋、烟叶呈小卷筒状为止；第五步，按1℃/h速度将干球温度升高到52℃，同时控制湿球温度40℃，持续24h，风机转速控制在1300r/min，到叶片全干、烟叶呈大卷筒状为止；第六步，按1℃/h速度将干球温度升高到68℃，同时控制湿球温度42℃，持续时间12h；风机转速700r/min，使烟叶筋脉全干呈褐色；第七步，按2℃/h速度将干球温度下降到36℃，同时控制湿球温度下降到35℃，持续时间16h；风机转速900r/min，使干烟叶变软展开易于出烤。
实施例3：对福建三明的翠碧一号中部烟叶采用智能化烤烟房3进行烘烤，烘烤工艺步骤如下：第一步，将成熟的鲜烟叶编杆后按照常规烤烟房内部的摆放形式摆放在通风良好的晾烟棚内，到烟叶三成黄、微微发软为止；第二步，以1℃/h的速率干球温度升温到38℃、控制湿球温度36.5℃，保持12h，风机转速1080r/min，使烟叶六成黄；第三步，以0.5℃/h的速率干球温度升温到41℃，同时控制湿球温度37.5℃，持续22h；风机转速控制在1260r/min，使烟叶九成黄、烟叶勾尖卷边；第四步，按0.5℃/h速度将干球温度升高到47℃，同时控制湿球温度38.5℃，持续16h，风机转速控制在1440r/min，使烟叶黄片黄筋、烟叶呈小卷筒状；第五步，按1℃/h速度将干球温度升高到53℃，同时控制湿球温度39.5℃，持续22h，风机转速控制在1260r/min，使叶片全干、呈大卷筒；第六步，按1℃/h速度将干球温度升高到67℃，同时控制湿球温度41℃，持续时间6h；风机转速600r/min，使烟叶筋脉全干呈褐色；第七步，按2℃/h速度将干球温度下降到35℃，同时控制湿球温度下降到34℃，持续时间12h；风机转速840r/min，使干烟叶变软展开易于出烤。
对比例：对福建三明的翠碧一号中部烟叶，采用普通密集烤房进行烘烤，使用常规生产翠碧一号专用烘烤工艺。烘烤结束后打开烤房门，干烟随烤房自然冷却36小时后出烤烟叶。
对实施例和对比例的烘烤结果进行能耗用工统计、烤后烟叶外观质量对比、烤后烟叶经济效益对比结果见表1表3。
表1能耗用工成本统计
表2烤后烟叶外观质量
表3烤后烟叶经济效益
通过以上数据对比，说明采用本实用新型的在线智能化烤烟系统烘烤具有升温平稳、控温精准、不掉温能使烟叶充分变黄、凋萎、内含物转化充分，烤后的烟叶油分足、色泽亮、正反面烟叶颜色均匀色差小，提高优次等烟的比例，总体烤后烟叶外观质量好于普通密集烤房，而且烘烤成本下降20％以上，同时烤房的烘烤周期减少20 24h，大大提高了烤房的周转率。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。