申请/专利权人：湖北省烟草公司宜昌市公司

申请日：2022-04-01

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN114675696B

主分类号：G05D27/02

分类号：G05D27/02;A24B15/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2022.07.15#实质审查的生效;2022.06.28#公开

摘要：本发明提供一种无人值守雪茄烟叶发酵自动化系统及控制方法，包括锅炉保温系统：通过水混合温度计算公式，按一定比例接收锅炉里的热水和水池里的冷水来初步控制系统内温度，最后通过水温传感器和多个调节阀精确控制化系统内温度；雪茄烟叶加湿系统：加湿器后的湿蒸汽送入自动化系统，最后通过湿度传感器和调节阀精确控制系统内温度；发酵过程自动化监测系统：通过数据采集器采集烟叶温度、储存环境温度、湿度、水温和影像传递给网络层，发酵过程温度湿度调控系统：接收系统监测的信号变化，通过自动调节温湿度调控系统中的不同阀门的状态，实现自动化调控。通过以上各系统，实现烟叶发酵过程中无人值守，自动化监测、调控的功能。适合推广。

主权项：1.一种无人值守雪茄烟叶发酵自动化系统的控制方法，其方法是：S1、前期准备：按照烟叶现场所需的热负荷、采光面积、温湿度和调控精度，选取锅炉、传感器、加湿器和电比例调节阀，并按照各系统连接起来；S2、预定技术指标；预设烟叶加湿度、烟叶保湿区间、烟叶发酵过程中保温温度和发酵提示温度；S3、根据烟叶发酵指标，设置保温系统温度：锅炉预设热水温度60℃，冷水回路采用常温水，换热器（10）中水温预设30℃，通过公式Q=cm•Δt，式中：Q为吸收或放出的热量、c为比热容,m表示物质的质量、Δt为升高或降低的温度，计算出第一电比例调节阀（7）和第二电比例调节阀（8）初始阀门开口比例，并设置相对应比例；S4、根据烟叶发酵指标，预设置保湿系统：蒸汽温度预设在30℃，预设一个湿度值为T，预设对雪茄烟叶保湿75%T~85%T；S5、通过小程序或客户端进行人工远程设置单片机数据，设置单片机内水温度值控制为30℃，通过第三水温传感器（6）感应换热器（10）中水温，自动化控制第一电比例调节阀（7）和第二电比例调节阀（8）阀门开口比例，自动化精确控制温度；设置单片机内湿度区间为75%T~85%T，通过湿度传感器（16）感应蒸汽加湿房（15）中湿度，自动化控制湿度；S6、通过动态数据采集器采集烟叶发酵时信号，实现整体系统无人值守时烟叶发酵温度监测，环境温度监测、湿度监测、烟叶重量监测和摄像头视频监测；通过以上步骤，实现整体系统可无人值守，能在远程精确控制烟叶发酵的温度、湿度，实现整体信息化，并在网页、手机客户端浏览发酵房实时数据；其中使用一种无人值守雪茄烟叶发酵自动化系统，一种无人值守雪茄烟叶发酵自动化系统包括锅炉保温系统：通过水混合温度计算公式，按一定比例接收锅炉（2）里的热水和水池（1）里的冷水来初步控制发酵自动化系统内温度，最后通过水温传感器和多个调节阀精确控制发酵自动化系统内温度；雪茄烟叶加湿系统：接收锅炉内的热蒸汽，加湿器（11）把热蒸汽送入自动化系统，最后通过湿度传感器（16）和调节阀精确控制发酵自动化系统内湿度；发酵过程自动化监测系统：通过数据采集器采集烟叶温度、烟叶储存环境温度、湿度、水温、影像传递给网络层，再由网络层把信息传递给工作人员和工作设备，实现自动化监测；发酵过程温度湿度调控系统：接收发酵过程自动化监测系统监测的信号变化，通过自动调节发酵过程温度湿度调控系统中的不同阀门的状态，实现自动化调控；通过以上各系统，实现烟叶发酵过程中无人值守，实现烟叶发酵过程中自动化监测、调控的功能；锅炉保温系统包括冷水回路和热水回路，冷水回路中的水池（1）、第一水温传感器（4）和第一电比例调节阀（7）依次连通并接入到第一混合阀（9）中，热水回路中的锅炉（2）、第二水温传感器（5）和第二电比例调节阀（8）依次连通并接入到第一混合阀（9）中，第一混合阀（9）把冷水回路和热水回路中的水混合连通到换热器（10）入口端，换热器（10）的出口端连通到水池（1）中形成水循环，换热器（10）和第一混合阀（9）之间设有第三水温传感器（6），水池（1）与锅炉（2）连通，水池（1）与锅炉（2）之间设有安全阀（3）；水的混合热量计算公式为：Q=cm•Δt式中：Q为吸收或放出的热量、c为比热容,m表示物质的质量、Δt为升高或降低的温度；通过生活用水冷水为15℃，热水回路中水温控制的温度，规定进入换热器（10）入口端的水温，计算出达到进入换热器（10）入口端的水温时，冷水回路中和热水回路中水的质量比，从而确定第一电比例调节阀（7）和第二电比例调节阀（8）初始调节相对比例，进行初步自动化控制；发酵过程温度湿度调控系统：第三水温传感器（6）接入单片机，单片机通过网线分别控制冷水管路的第一电比例调节阀（7）和热水管路的第二电比例调节阀（8），湿度传感器（16）接入单片机，单片机通过网线分别控制加湿回路中的第三电比例调节阀（12）和热蒸汽回路中的开启阀（13）；发酵过程温度湿度调控系统：单片机设置水温度值为30℃；当第三水温传感器（6）监测水温低于30℃，单片机自动控制第一电比例调节阀（7）阀门减小，单片机自动控制第二电比例调节阀（8）阀门增大；当第三水温传感器（6）监测水温高于30℃，单片机自动控制第一电比例调节阀（7）阀门增大，单片机自动控制第二电比例调节阀（8）阀门减小；发酵过程自动化监测系统设有动态数据采集器，动态数据采集器分别接入第三水温传感器（6）、湿度传感器（16）、红外线测温传感器、云台摄像机和重量检测器的信号线，动态数据采集器把采集到的数据通过信号线传送给工控机，工控机把数据通过信号线传送给数据服务器；雪茄烟叶加湿系统包括加湿回路和热蒸汽回路，加湿回路中的水池（1）、加湿器（11）和第三电比例调节阀（12）依次连通并接入到第二混合阀（17）中，热蒸汽回路中的锅炉（2）和开启阀（13）连通并接入到第二混合阀（17）中，第二混合阀（17）把加湿回路和热蒸汽回路混合后连通到风机（14），通过风机（14）驱动混合后的蒸汽进入蒸汽加湿房（15）的入口，蒸汽加湿房（15）上设有回风口，第二混合阀（17）与风机（14）之间设有湿度传感器（16）；单片机设置蒸汽温度值为30℃，设置一个湿度值为T；当湿度传感器（16）监测湿度低于75%T，单片机自动控制第三电比例调节阀（12）阀门开启，且阀门处于开口较大状态，单片机自动控制开启阀（13）开启；当湿度传感器（16）监测湿度高于85%T，单片机自动控制第三电比例调节阀（12）阀门关闭，单片机自动控制开启阀（13）开启；当湿度传感器（16）监测湿度在75%T~85%T之间，单片机自动控制第三电比例调节阀（12）关闭，单片机自动控制开启阀（13）关闭。

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