一种烟丝含水率控制方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及烟草制造技术，尤其涉及一种烟丝含水率控制方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、在烟草行业，烟叶根据调制工艺的不同分为烤烟、晾烟和晒烟等，制作过程中因为烟叶的配比不同，制作成的卷烟分为烤烟型和混合型，烤烟型的配比特点是全部或者大部分使用烤烟烟叶。烘丝工序是烤烟型卷烟制作过程中的重要环节，其工艺任务是：去除烟丝中部分水分，提高烟丝填充能力和耐加工性，满足后工序加工要求。《卷烟工艺规范》要求烘后烟丝含水率目标值在12.0％～14.0％，含水率允差为±0.5％。因此，烘后烟丝含水率是烤烟型烘后烟丝质量控制的关键指标。

2、现阶段，烘丝分为“料头”、“过程”和“料尾”，而“过程”部分烘丝出口水分的波动较小，“料尾”部分可采用提前关闭蒸汽等方法让料尾的含水率稳定。因此，要降低烘丝出口的烟丝含水率，关键在于优化烘丝料头控制参数，使料头的出口含水率趋于稳定。在烘丝料头阶段，烟丝逐渐进入烘丝筒，烘丝筒内的烟丝由少到多，经过一定的延时后，筒温和热风分别从预热状态转为生产状态，也有一个从低到高的过程，再加上批次间来料水分的差异等等，影响料头出口含水率的因素较多。目前，烘丝料头的水分控制主要依靠操作工在参照最近几批同牌号的烟丝的料头水分变化特点的基础上，凭借经验对筒温进行干预，达到稳定烘丝出口含水率的目的。然而，这种控制模式具有不确定性，由于烟丝经过烘丝筒到达出口水分仪需要5分钟左右，操作工的人工干预效果也需要5分钟左右才能体现，若操作工在5分钟后发现此前的干预造成出口含水率“偏低”或“偏高”的效果，对于这部分烟丝也无法补救，势必会造成烘丝出口含水率波动较大。

技术实现思路

1、本发明提供一种烟丝含水率控制方法、装置、设备及存储介质，提高了烘丝出口水分的控制精度，实现工艺质量指标的稳定控制，提高产品质量。

2、第一方面，本发明提供了一种烟丝含水率控制方法，包括：

3、获取烘丝筒来料口的烟丝参数和烘丝筒的设备参数；

4、将所述来料口处的烟丝参数和烘丝筒的设备参数输入预先训练的烟丝含水率预测模型中进行处理，预测来料经烘丝筒烘烤后在烘丝筒出料口的烟丝含水率；

5、基于预测的烟丝含水率调整所述烘丝筒的设备参数，以使所述烘丝筒出料口的烟丝含水率满足预设标准。

6、可选的，在获取烘丝筒来料口的烟丝参数和烘丝筒的设备参数之前，还包括：

7、获取烘丝筒来料口的烟丝参数和烘丝筒的设备参数的第一历史数据和对应的烘丝筒出料口的烟丝含水率的第二历史数据；

8、以所述第一历史数据为自变量，所述第二历史数据为因变量训练烟丝含水率预测模型。

9、可选的，以所述第一历史数据为自变量，所述第二历史数据为因变量训练烟丝含水率预测模型，包括：

10、将所述第一历史数据输入具有默认超参数值的scikit-learn机器学习库中，分别得到scikit-learn机器学习库各模型的预测结果；

11、将所述预测结果与所述第二历史数据比对，确定与所述第二历史数据匹配度最高的预测结果对应的模型作为烟丝含水率预测模型。

12、可选的，所述烘丝筒来料口的烟丝参数包括：烟丝牌号、烟丝入口含水率、烟丝入口温度、烟丝入口流量。

13、可选的，烘丝筒的设备参数包括：烘丝筒工作状态、烘丝筒薄板温度、烘丝筒筒温调节值、烘丝工序环境温度、sirox蒸汽实际流量、烘丝筒热风温度、烘丝筒热风速度、烘丝筒罩压力。

14、可选的，在获取烘丝筒来料口的烟丝参数和烘丝筒的设备参数之前，还包括：

15、获取影响烘丝筒出料口的烟丝含水率的所有变量的第三历史数据和对应的烘丝筒出料口的烟丝含水率的第四历史数据；

16、基于所述第三历史数据和所述第四历史数据，计算所述每一所述变量与所述烘丝筒出料口的烟丝含水率的皮尔逊相关系数；

17、将所述皮尔逊相关系数大于预设值的变量作为训练烟丝含水率预测模型的自变量。

18、可选的，烟丝含水率预测模型为xgboost模型。

19、第二方面，本发明还提供了一种烟丝含水率控制装置，包括：

20、参数获取模块，用于获取烘丝筒来料口的烟丝参数和烘丝筒的设备参数；

21、预测模块，用于将所述来料口处的烟丝参数和烘丝筒的设备参数输入预先训练的烟丝含水率预测模型中进行处理，预测来料经烘丝筒烘烤后在烘丝筒出料口的烟丝含水率；

22、参数调整模块，用于基于预测的烟丝含水率调整所述烘丝筒的设备参数，以使所述烘丝筒出料口的烟丝含水率满足预设标准。

23、第三方面，本发明还提供了一种电子设备，包括：

24、一个或多个处理器；

25、存储器，用于存储一个或多个程序；

26、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明第一方面提供的烟丝含水率控制方法。

27、第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如本发明第一方面提供的烟丝含水率控制方法。

28、本发明提供的烟丝含水率控制方法，包括：获取烘丝筒来料口的烟丝参数和烘丝筒的设备参数，将来料口处的烟丝参数和烘丝筒的设备参数输入预先训练的烟丝含水率预测模型中进行处理，预测来料经烘丝筒烘烤后在烘丝筒出料口的烟丝含水率，基于预测的烟丝含水率调整烘丝筒的设备参数，以使烘丝筒出料口的烟丝含水率满足预设标准，本发明在烟丝抵达烘丝筒来料口时，就能根据来料口处的烟丝参数和烘丝筒的设备参数预测来料经烘丝筒烘烤后在烘丝筒出料口的烟丝含水率，为现场操作人员提供操作辅助建议，提前进行干预，降低了操作难度，提高了烘丝出口水分的控制精度，实现工艺质量指标的稳定控制，提高产品质量。

29、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种烟丝含水率控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的烟丝含水率控制方法，其特征在于，在获取烘丝筒来料口的烟丝参数和烘丝筒的设备参数之前，还包括：

3.根据权利要求2所述的烟丝含水率控制方法，其特征在于，以所述第一历史数据为自变量，所述第二历史数据为因变量训练烟丝含水率预测模型，包括：

4.根据权利要求1-3任一所述的烟丝含水率控制方法，其特征在于，所述烘丝筒来料口的烟丝参数包括：烟丝牌号、烟丝入口含水率、烟丝入口温度、烟丝入口流量。

5.根据权利要求1-3任一所述的烟丝含水率控制方法，其特征在于，烘丝筒的设备参数包括：烘丝筒工作状态、烘丝筒薄板温度、烘丝筒筒温调节值、烘丝工序环境温度、sirox蒸汽实际流量、烘丝筒热风温度、烘丝筒热风速度、烘丝筒罩压力。

6.根据权利要求2所述的烟丝含水率控制方法，其特征在于，在获取烘丝筒来料口的烟丝参数和烘丝筒的设备参数之前，还包括：

7.根据权利要求1-3任一所述的烟丝含水率控制方法，其特征在于，烟丝含水率预测模型为xgboost模型。

8.一种烟丝含水率控制装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-7中任一项所述的烟丝含水率控制方法。

技术总结
本发明公开了一种烟丝含水率控制方法、装置、设备及存储介质。方法包括：获取烘丝筒来料口的烟丝参数和烘丝筒的设备参数，将来料口处的烟丝参数和烘丝筒的设备参数输入预先训练的烟丝含水率预测模型中进行处理，预测来料经烘丝筒烘烤后在烘丝筒出料口的烟丝含水率，基于预测的烟丝含水率调整烘丝筒的设备参数，以使烘丝筒出料口的烟丝含水率满足预设标准，本发明在烟丝抵达烘丝筒来料口时，就能根据来料口处的烟丝参数和烘丝筒的设备参数预测来料经烘丝筒烘烤后在烘丝筒出料口的烟丝含水率，为现场操作人员提供操作辅助建议，提前进行干预，降低了操作难度，提高了烘丝出口水分的控制精度，实现工艺质量指标的稳定控制，提高产品质量。

技术研发人员：杨海涛,伍祖权,温戈,邓达,李秋章
受保护的技术使用者：广东中烟工业有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12