棉花加工设备的参数调整方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及棉花智能加工技术领域，特别是涉及一种棉花加工设备的参数调整方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

现阶段，我国棉花普遍采用一家一户的种植模式，采收后的籽棉集中交售给棉花加工企业。各家各户种植的籽棉品种、田间管理等不尽相同，造成了采摘后的籽棉含杂率、回潮率、马克隆值、棉纤维长度等差异较大。同时，棉花加工企业收购的籽棉受场地等条件限制，多采用混合堆放或单指标分类堆放，难以做到分类堆放，各项指标差异较大的籽棉给棉花加工过程中设备参数调整带来了困难与挑战，有碍于我国棉花加工过程智能化水平的提升。

目前，我国棉花加工设备参数的调整尚无科学化、智能化的方法指导，主要依靠打包后回潮率及现场工况结合自身经验，由管理人员或轧花工人感性地调节棉花清理设备和轧花设备的喂花量和喂花辊转速等工作参数。由于轧花厂管理人员、轧花工人的专业素质不同，设备参数调节方法受人为影响因素严重，缺乏科学性；同时，简单地调节喂花量和喂花辊转速等个别参数，难以实现加工设备参数的一体化、自动化控制与调整，进而影响棉花加工质量，降低企业经济效益。

因此，如何有效地解决棉花加工设备参数调整中人为因素多、设备参数调整单一、缺乏科学化方法指导的问题，是目前我国棉花加工领域亟待解决的难题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种棉花加工设备的参数调整方法，该方法有效避免了人为因素的影响，有效地减少了清理、轧花等过程中机械设备对棉纤维的损伤；本发明的另一目的是提供一种棉花加工设备的参数调整装置、设备及计算机可读存储介质。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种棉花加工设备的参数调整方法，包括：

检测当前棉样的轧工质量等级；

判断所述轧工质量等级是否低于预设等级；

若所述轧工质量等级低于预设等级，则获取当前棉样的各预选棉花参数；

分别判断各所述预选棉花参数是否均在对应的预设棉花参数范围内；

若存在所述预选棉花参数超出对应的预设棉花参数范围，则调整目标棉花加工设备相应的设备参数。

在本发明的一种具体实施方式中，若存在所述预选棉花参数超出对应的预设参数范围，则调整目标棉花加工设备相应的设备参数，包括：

若当前棉样的回潮率低于预设回潮率下限，则增加所述目标棉花加工设备的加湿系统的进水量和雾化气体温度；

若当前棉样的回潮率高于预设回潮率上限，则增加所述目标棉花加工设备的热源系统的燃料注入量。

在本发明的一种具体实施方式中，若存在所述预选棉花参数超出对应的预设棉花参数范围，则调整目标棉花加工设备相应的设备参数，包括：

若当前棉样的含杂指数超出对应的预设含杂指数范围，则对所述目标棉花加工设备的皮棉清理道数及喂花量档数进行对应的调整。

在本发明的一种具体实施方式中，所述含杂指数的获取过程包括：

利用预设的含杂指数模型获取所述含杂指数：

di＝k1*dn+k2*da；

其中，dn为含杂粒数，k1为含杂粒数系数，da为含杂面积，k2为含杂面积系数。

在本发明的一种具体实施方式中，若当前棉样的含杂指数超出对应的预设含杂指数范围，则对所述目标棉花加工设备的皮棉清理道数及喂花量档数进行对应的调整，包括：

当di∈[dit,2dit]时，增加一道皮棉清理；其中，dit为含杂指数阈值；

当di≥2dit时，增加一道皮棉清理且降低一档喂花量。

一种棉花加工设备的参数调整装置，包括：

等级检测模块，用于检测当前棉样的轧工质量等级；

第一判断模块，用于判断所述轧工质量等级是否低于预设等级；

棉花参数采集模块，用于若所述轧工质量等级低于预设等级，则获取当前棉样的各预选棉花参数；

第二判断模块，用于分别判断各所述预选棉花参数是否均在对应的预设棉花参数范围内；

设备参数调整模块，用于若存在所述预选棉花参数超出对应的预设棉花参数范围，则调整目标棉花加工设备相应的设备参数。

在本发明的一种具体实施方式中，所述设备参数调整模块包括加湿量调节子模块和燃料注入量调节子模块，

所述加湿量调节子模块，用于若当前棉样的回潮率低于预设回潮率下限，则增加所述目标棉花加工设备的加湿系统的进水量和雾化气体温度；

所述燃料注入量调节子模块，用于若当前棉样的回潮率低于预设回潮率下限，则增加所述目标棉花加工设备的热源系统的燃料注入量。

在本发明的一种具体实施方式中，所述设备参数调整模块具体为皮棉清理道数及喂花量档数调整模块，

所述皮棉清理道数及喂花量档数调整模块，用于若当前棉样的含杂指数超出对应的预设含杂指数范围，则对所述目标棉花加工设备的皮棉清理道数及喂花量档数进行对应的调整。

一种棉花加工设备的参数调整设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如前所述棉花加工设备的参数调整方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述棉花加工设备的参数调整方法的步骤。

应用本发明实施例所提供的棉花加工设备的参数调整方法，检测当前棉样的轧工质量等级；判断轧工质量等级是否低于预设等级；若轧工质量等级低于预设等级，则获取当前棉样的各预选棉花参数；分别判断各预选棉花参数是否均在对应的预设棉花参数范围内；若存在预选棉花参数超出对应的预设棉花参数范围，则调整目标棉花加工设备相应的设备参数。通过检测当前棉样的轧工质量等级，当轧工质量等级低于预设等级时，获取当前棉样的各预选棉花参数，当检测到存在预选棉花参数不在对应的预设棉花参数范围内时，可以自动对目标棉花加工设备相应的设备参数进行调整。从而实现根据当前棉样的轧工质量等级自动调节对应的设备参数，有效避免了人为因素的影响，有效地减少了清理、轧花等过程中机械设备对棉纤维的损伤，满足了棉纺织行业对皮棉质量的要求。

相应的，本发明实施例还提供了与上述棉花加工设备的参数调整方法相对应的棉花加工设备的参数调整装置、设备和计算机可读存储介质，具有上述技术效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中棉花加工设备的参数调整方法的一种实施流程图；

图2为本发明实施例中棉花加工设备的参数调整方法的另一种实施流程图；

图3为本发明实施例中棉花加工设备的参数调整方法的另一种实施流程图；

图4为本发明实施例中一种棉花加工设备的参数调整装置的结构框图；

图5为本发明实施例中一种棉花加工设备的参数调整设备的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

参见图1，图1为本发明实施例中棉花加工设备的参数调整方法的一种实施流程图，该方法可以包括以下步骤：

s101：检测当前棉样的轧工质量等级。

可以预先在棉花生产线上安装对棉花加工质量进行在线检测的检测设备，在使用目标棉花加工设备对棉花进行加工时，可以通过检测设备检测当前棉样的轧工质量等级。当前棉样的轧工质量等级可以是综合当前棉样的含杂粒数、含杂面积、回潮率等棉花参数得到的。比如可以是以9个棉花参数为参照依据，当其中7～9个棉花参数满足预设棉花参数范围，则判定当前棉样为1级棉样。当其中4～6个棉花参数满足预设棉花参数范围，则判定当前棉样为2级棉样。当其中1～3个棉花参数满足预设棉花参数范围，则判定当前棉样为3级棉样。

s102：判断轧工质量等级是否低于预设等级。

可以预先设定当前生产线所需生产的棉样的等级，在检测到当前棉样的轧工质量等级之后，可以判断轧工质量等级是否低于预设等级。还是以上述提及的以9个棉样参数为例进行说明，比如预先设定的所需生产的棉样的等级为2级棉样，即至少需要9个棉花参数中的4个棉花参数满足对应的预设棉花参数范围，若当前棉样仅有1～3个棉花参数满足对应的预设棉花参数范围，则说明当前棉样的轧工质量低于预设等级。

s103：若轧工质量等级低于预设等级，则获取当前棉样的各预选棉花参数。

针对当前生产线所需生产的棉样的等级，可以预先选定在确定当前棉样的轧工质量等级低于预设等级时，需要获取的棉花参数，后续可以通过调整目标棉花加工设备的相应设备参数，来使得当前棉花的轧工质量提升到预设等级。若确定当前棉样的轧工质量等级低于预设等级，则获取当前棉样的各预选棉花参数。还是以上述提及的以9个棉样参数为例进行说明，比如预先设定的所需生产的棉样的等级为3级棉样，即至少需要9个棉花参数中的1个棉花参数满足对应的预设棉花参数范围，若当前棉样的9个棉花参数均不满足对应的棉花参数范围，则说明当前棉样的轧工质量低于预设等级。在预先设定所需生产的棉样的等级的3级棉样的情况下，可以预先选定在确定当前棉样的轧工质量低于3级时，需要获取的至少一个的棉花参数，如回潮率、含杂指数等。

需要说明的是，当前棉样的各预选棉花参数的获取方法可以是在评定当前棉样的轧工质量等级之前获得的，也可以是在获取到当前棉样的轧工质量等级低于预设等级之后重新获得的，本发明实施例对此不做限定。

预选棉花参数大都是可以通过调节目标棉花加工设备的设备参数进行调整的棉花参数。

s104：分别判断各预选棉花参数是否均在对应的预设棉花参数范围内。

可以预先设定预选棉花参数需要满足的对应预设棉花参数范围，当获取到当前棉样的各预选棉花参数之后，可以分别判断各预选棉花参数是否均在对应的预设棉花参数范围内。判断各预选棉花参数是否均在对应的预设棉花参数范围的判断顺序可以是串行执行，也可以是并行执行，本发明实施例对此不做限定。

s105：若存在预选棉花参数超出对应的预设棉花参数范围，则调整目标棉花加工设备相应的设备参数。

对于预先选定的每个棉花参数，可以预先配置当该预选棉花参数超出对应的预设棉花参数范围时，需要调整的目标棉花加工设备的设备参数。当存在预选棉花参数超出对应的预设棉花参数范围时，可以调整目标棉花加工设备相应的设备参数。从而可以针对各项指标差异较大的籽棉特性，在加工过程中根据轧工质量实时调节影响目标棉花加工设备的主要参数，使棉花加工生产线主要设备参数处于最佳的加工状态，实现棉花柔性化、智能化加工，促进棉花加工质量的提升，提高了棉花加工企业经济效益，提升了我国棉花加工过程的智能化水平。

应用本发明实施例所提供的棉花加工设备的参数调整方法，检测当前棉样的轧工质量等级；判断轧工质量等级是否低于预设等级；若轧工质量等级低于预设等级，则获取当前棉样的各预选棉花参数；分别判断各预选棉花参数是否均在对应的预设棉花参数范围内；若存在预选棉花参数超出对应的预设棉花参数范围，则调整目标棉花加工设备相应的设备参数。通过检测当前棉样的轧工质量等级，当轧工质量等级低于预设等级时，获取当前棉样的各预选棉花参数，当检测到存在预选棉花参数不在对应的预设棉花参数范围内时，可以自动对目标棉花加工设备相应的设备参数进行调整。从而实现根据当前棉样的轧工质量等级自动调节对应的设备参数，有效避免了人为因素的影响，减少了清理、轧花等过程中机械设备对棉纤维的损伤，提高了棉花加工质量。

需要说明的是，基于上述实施例一，本发明实施例还提供了相应的改进方案。在后续实施例中涉及与上述实施例一中相同步骤或相应步骤之间可相互参考，相应的有益效果也可相互参照，在下文的改进实施例中不再一一赘述。

实施例二：

参见图2，图2为本发明实施例中棉花加工设备的参数调整方法的另一种实施流程图，该方法可以包括以下步骤：

s201：检测当前棉样的轧工质量等级。

s202：判断轧工质量等级是否低于预设等级。

s203：若轧工质量等级低于预设等级，则获取当前棉样的各预选棉花参数。

s204：分别判断各预选棉花参数是否均在对应的预设棉花参数范围内。

s205：若当前棉样的回潮率低于预设回潮率下限，则增加目标棉花加工设备的加湿系统的进水量和雾化气体温度。

通过分别判断各预选棉花参数是否均在对应的预设棉花参数范围内，其中预先设定当前棉样的回潮率需要在回潮率下限moil和回潮率上限moih之间，即回潮率需要在[moil,moih]区间范围内，如可以将moil取值为5％，moih取值为6％。若当前棉样的回潮率低于预设回潮率下限moil，则说明当前棉样的回潮率过低，则可以开启加湿模式，增加目标棉花加工设备的加湿系统的进水量和雾化气体温度，进水量和雾化气体温度的增加幅度可以根据当前棉样的回潮率与回潮率下限的差距大小进行设定，如当低于回潮率下限较多时，则可以对应设定较高的进水量和雾化气体温度的增加幅度；当与回潮率下限较接近时，则可以对应设定较低的进水量和雾化气体温度的增加幅度。可以使得雾化器内湿度维持在[75％,87％]区间范围内，最终将棉花的在线回潮率调整至[moil,moih]区间范围内。

s206：若当前棉样的回潮率高于预设回潮率上限，则增加目标棉花加工设备的热源系统的燃料注入量。

若当前棉样的回潮率高于预设回潮率上限moih，则说明当前棉样的回潮率过高，则可以开启烘干模式，增加目标棉花加工设备的热源系统的燃料注入量，燃料注入量的注入幅度可以根据当前棉样的回潮率与回潮率上限的差距大小进行设定，当高于回潮率上限较多时，则可以对应设定较高的燃料注入幅度；当与回潮率上限较接近时，则可以对应设定较低的燃料注入幅度。当通过提高炉膛温度、风运管道中热风温度，最终将棉花的在线回潮率调整至[moil,moih]区间范围内。

实施例三：

参见图3，图3为本发明实施例中棉花加工设备的参数调整方法的另一种实施流程图，该方法可以包括以下步骤：

s301：检测当前棉样的轧工质量等级。

s302：判断轧工质量等级是否低于预设等级。

s303：若轧工质量等级低于预设等级，则获取当前棉样的各预选棉花参数。

s304：利用预设的含杂指数模型获取含杂指数：

di＝k1*dn+k2*da；

其中，dn为含杂粒数，k1为含杂粒数系数，da为含杂面积，k2为含杂面积系数。

可以采集当前棉样的含杂粒数dn和含杂面积da，可以预先设置含杂指数模型，利用含杂指数模型获取含杂指数：

di＝k1*dn+k2*da；

其中，dn为含杂粒数，表示棉样表面所含杂质数量的多少；k1为含杂粒数系数；da为含杂面积，表示棉样表面杂质面积与棉样总面积的比值；k2为含杂面积系数。根据多次通过matlab数值仿真实验获取，一般的，k1取值0.31，k2取值7.62，从而可以根据获取到的当前棉样的含杂指数确定加工主机参数和清理工艺道数。

s305：分别判断各预选棉花参数是否均在对应的预设棉花参数范围内。

s306：当di∈[dit,2dit]时，增加一道皮棉清理。

其中，dit为含杂指数阈值。

可以预先通过matlab数值仿真实验获取含杂指数阈值dit，在当前棉样的在线含杂指数di低于dit，说明当前棉样的含杂指数合格，不需要对加工主机参数和清理工艺道数做任何调整，当di∈[dit,2dit]时，可以增加一道皮棉清理。

s307：当di≥2dit时，增加一道皮棉清理且降低一档喂花量。

当di≥2dit时，可以增加一道皮棉清理且降低一档喂花量。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种棉花加工设备的参数调整装置，下文描述的棉花加工设备的参数调整装置与上文描述的棉花加工设备的参数调整装置方法可相互对应参照。

参见图4，图4为本发明实施例中一种棉花加工设备的参数调整装置的结构框图，该装置可以包括：

等级检测模块41，用于检测当前棉样的轧工质量等级；

第一判断模块42，用于判断轧工质量等级是否低于预设等级；

棉花参数采集模块，用于若轧工质量等级低于预设等级，则获取当前棉样的各预选棉花参数；

第二判断模块43，用于分别判断各预选棉花参数是否均在对应的预设棉花参数范围内；

设备参数调整模块44，用于若存在预选棉花参数超出对应的预设棉花参数范围，则调整目标棉花加工设备相应的设备参数。

应用本发明实施例所提供的棉花加工设备的参数调整装置，检测当前棉样的轧工质量等级；判断轧工质量等级是否低于预设等级；若轧工质量等级低于预设等级，则获取当前棉样的各预选棉花参数；分别判断各预选棉花参数是否均在对应的预设棉花参数范围内；若存在预选棉花参数超出对应的预设棉花参数范围，则调整目标棉花加工设备相应的设备参数。通过检测当前棉样的轧工质量等级，当轧工质量等级低于预设等级时，获取当前棉样的各预选棉花参数，当检测到存在预选棉花参数不在对应的预设棉花参数范围内时，可以自动对目标棉花加工设备相应的设备参数进行调整。从而实现根据当前棉样的轧工质量等级自动调节对应的设备参数，有效避免了人为因素的影响，减少了清理、轧花等过程中机械设备对棉纤维的损伤，提高了棉花加工质量。

在本发明的一种具体实施方式中，设备参数调整模块44包括加湿量调节子模块和燃料注入量调节子模块，

加湿量调节子模块，用于若当前棉样的回潮率低于预设回潮率下限，则增加目标棉花加工设备的加湿系统的进水量和雾化气体温度；

燃料注入量调节子模块，用于若当前棉样的回潮率低于预设回潮率下限，则增加目标棉花加工设备的热源系统的燃料注入量。

在本发明的一种具体实施方式中，设备参数调整模块44具体为皮棉清理道数及喂花量档数调整模块，

皮棉清理道数及喂花量档数调整模块，用于若当前棉样的含杂指数超出对应的预设含杂指数范围，则对目标棉花加工设备的皮棉清理道数及喂花量档数进行对应的调整。

在本发明的一种具体实施方式中，该装置可以包括：

含杂指数计算模块，用于利用预设的含杂指数模型获取含杂指数：

di＝k1*dn+k2*da；

其中，dn为含杂粒数，k1为含杂粒数系数，da为含杂面积，k2为含杂面积系数。

在本发明的一种具体实施方式中，皮棉清理道数及喂花量档数调整模块具体为当di∈[dit,2dit]时，增加一道皮棉清理，当di≥2dit时，增加一道皮棉清理且降低一档喂花量的模块。

相应于上面的方法实施例，参见图5，图5为本发明所提供的棉花加工设备的参数调整设备的示意图，该设备可以包括：

存储器51，用于存储计算机程序；

处理器52，用于执行上述存储器51存储的计算机程序时可实现如下步骤：

检测当前棉样的轧工质量等级；判断轧工质量等级是否低于预设等级；若轧工质量等级低于预设等级，则获取当前棉样的各预选棉花参数；分别判断各预选棉花参数是否均在对应的预设棉花参数范围内；若存在预选棉花参数超出对应的预设棉花参数范围，则调整目标棉花加工设备相应的设备参数。

对于本发明提供的设备的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不做赘述。

相应于上面的方法实施例，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现如下步骤：

检测当前棉样的轧工质量等级；判断轧工质量等级是否低于预设等级；若轧工质量等级低于预设等级，则获取当前棉样的各预选棉花参数；分别判断各预选棉花参数是否均在对应的预设棉花参数范围内；若存在预选棉花参数超出对应的预设棉花参数范围，则调整目标棉花加工设备相应的设备参数。

该计算机可读存储介质可以包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

对于本发明提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述方法实施例，本发明在此不做赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、设备及计算机可读存储介质而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。