本技術(shù)涉及泵體加工設(shè)備,尤其涉及一種用于烤煙回潮的可移動(dòng)式多孔噴霧系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、在農(nóng)業(yè)工程的多個(gè)細(xì)分領(lǐng)域中,煙草的種植與加工工藝由于對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)要求極高,且該品質(zhì)在很大程度上依賴(lài)于環(huán)境條件的穩(wěn)定性與可控性,因此一直是研究與技術(shù)優(yōu)化的重點(diǎn)方向。其中,煙葉的回潮處理,即通過(guò)調(diào)節(jié)外部環(huán)境濕度使烤后煙葉回吸適量水分的過(guò)程,作為煙葉加工中的關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié),其調(diào)控精度直接影響煙葉的可用性、柔軟度、可塑性及后續(xù)發(fā)酵、切絲等工序的工藝適應(yīng)性,進(jìn)而關(guān)系到終端煙草制品的風(fēng)味質(zhì)量與穩(wěn)定性。
2、傳統(tǒng)的煙葉回潮方式主要采用固定結(jié)構(gòu)的噴霧裝置或人工手動(dòng)噴灑的方式,對(duì)烘干后的煙葉進(jìn)行濕度補(bǔ)償作業(yè)。在此類(lèi)作業(yè)模式中,通常依賴(lài)操作人員憑借經(jīng)驗(yàn)判斷當(dāng)前環(huán)境濕度、煙葉干燥程度與噴霧強(qiáng)度之間的匹配關(guān)系,從而人工設(shè)定噴霧時(shí)長(zhǎng)或間隔,或使用預(yù)設(shè)參數(shù)運(yùn)行的噴霧設(shè)備進(jìn)行調(diào)濕處理。盡管此類(lèi)方式在技術(shù)門(mén)檻較低的場(chǎng)景中具備一定可行性,但隨著現(xiàn)代化煙草加工對(duì)產(chǎn)品一致性、穩(wěn)定性與精細(xì)化控制能力的要求不斷提高,傳統(tǒng)回潮方式已暴露出明顯的技術(shù)瓶頸和應(yīng)用局限,具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
3、回潮過(guò)程中所處的作業(yè)環(huán)境極其復(fù)雜且具有較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)變化特征。在封閉或半封閉的調(diào)濕環(huán)境中,環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速、氣流擾動(dòng)等外部條件均會(huì)受到區(qū)域煙葉堆疊密度、空間換熱不均、設(shè)備運(yùn)行擾動(dòng)等因素的影響而發(fā)生迅速變化。例如,在部分煙草加工廠房中,由于空間對(duì)流不均或局部加熱設(shè)備運(yùn)行差異,常會(huì)出現(xiàn)區(qū)域性的溫度突降或風(fēng)速突變現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致噴霧水汽在空間中的擴(kuò)散路徑改變或水分沉降不均,影響煙葉實(shí)際吸濕效果。
4、現(xiàn)有噴霧系統(tǒng)普遍存在調(diào)節(jié)能力不足的問(wèn)題。目前大多數(shù)烤煙回潮設(shè)備所配置的噴霧裝置仍以固定式噴頭為主,其噴灑角度、噴霧流量、噴頭工作壓力等參數(shù)通常在設(shè)備啟動(dòng)前進(jìn)行靜態(tài)設(shè)定,缺乏在運(yùn)行過(guò)程中根據(jù)環(huán)境或煙葉狀態(tài)變化進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整的能力。部分改進(jìn)型設(shè)備雖加入了簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng),但其調(diào)節(jié)邏輯仍較為粗糙,未實(shí)現(xiàn)與多源環(huán)境數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)判斷,噴頭的實(shí)際工作效率、覆蓋面積、流量變化等參數(shù)易受水泵壓力波動(dòng)、噴孔堵塞或煙葉堆疊密度變化影響,造成噴霧均勻性不足。
5、傳統(tǒng)回潮控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集與反饋機(jī)制存在顯著滯后性與單一性。目前大多數(shù)裝置僅配置了少量環(huán)境傳感器,如溫濕度記錄儀,且傳感器位置固定,采集頻率低,難以覆蓋整個(gè)作業(yè)空間的濕度梯度或動(dòng)態(tài)變化特征,導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法準(zhǔn)確捕捉環(huán)境擾動(dòng)、煙葉吸濕狀態(tài)等關(guān)鍵因素的實(shí)時(shí)變化,調(diào)濕策略缺乏精細(xì)化支持。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)的主要目的在于提供一種用于烤煙回潮的可移動(dòng)式多孔噴霧系統(tǒng),以解決上述背景技術(shù)提出的依賴(lài)人工經(jīng)驗(yàn)判斷環(huán)境濕度與噴霧強(qiáng)度的匹配關(guān)系,或采用固定參數(shù)的噴霧系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)濕作業(yè)的問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本技術(shù)提供如下技術(shù)方案:
3、一種用于烤煙回潮的可移動(dòng)式多孔噴霧系統(tǒng),包括數(shù)據(jù)交互模塊、環(huán)境分析模塊、增壓分析模塊、移動(dòng)分析模塊以及執(zhí)行模塊;
4、所述數(shù)據(jù)交互模塊用于采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理,將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)重新整理為第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組;
5、所述環(huán)境分析模塊用于對(duì)第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組進(jìn)行分析,從而判斷當(dāng)前環(huán)境是否符合最佳回潮需求;
6、所述增壓分析模塊用于對(duì)第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組進(jìn)行分析,從而判斷當(dāng)環(huán)境不滿足需要時(shí),噴霧壓力是否需要進(jìn)行同步調(diào)整;
7、所述移動(dòng)分析模塊用于對(duì)第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組進(jìn)行分析,從而判斷當(dāng)環(huán)境不滿足需要時(shí),移動(dòng)模式是否需要進(jìn)行調(diào)整;
8、所述執(zhí)行模塊用于根據(jù)分析結(jié)果,進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)備調(diào)整。
9、優(yōu)選的,所述數(shù)據(jù)交互模塊包括數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)預(yù)處理單元;
10、所述數(shù)據(jù)采集單元通過(guò)傳感器組獲取回潮時(shí)的多源數(shù)據(jù),包括環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、風(fēng)速、噴頭流量、噴頭壓力、噴霧面積以及噴頭工作效率;
11、所述數(shù)據(jù)預(yù)處理單元對(duì)所述數(shù)據(jù)采集單元采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和無(wú)量綱化,并重新整理為第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組;
12、第一數(shù)據(jù)組包括環(huán)境溫度a、環(huán)境濕度b以及風(fēng)速c;
13、第二數(shù)據(jù)組包括噴頭流量d、噴頭壓力e、噴霧面積f以及噴頭工作效率g。
14、優(yōu)選的,所述環(huán)境系數(shù)生成單元用于對(duì)第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組進(jìn)行數(shù)據(jù)提取,包括溫度a、濕度b、風(fēng)速c以及噴頭壓力e,對(duì)提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行耦合,最終獲取環(huán)境參考系數(shù)hjc;
15、所述環(huán)境系數(shù)分析單元用于對(duì)環(huán)境參考系數(shù)與預(yù)設(shè)的第一閾值y進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,并生成第一分析結(jié)果,根據(jù)第一分析結(jié)果,判斷當(dāng)前環(huán)境是否存在異常。
16、優(yōu)選的,所述環(huán)境參考系數(shù)hjc通過(guò)下述公式計(jì)算獲?。?/p>
17、
18、式中:a為環(huán)境溫度,b為環(huán)境濕度,c為風(fēng)速,e為噴頭壓力;
19、所述第一分析結(jié)果具體如下:
20、當(dāng)時(shí),代表當(dāng)前環(huán)境值低于最佳回潮期望;
21、當(dāng)時(shí),代表當(dāng)前環(huán)境值為最佳回潮期望;
22、當(dāng)時(shí),代表當(dāng)前環(huán)境值高于最佳回潮期望。
23、優(yōu)選的,所述增壓分析模塊包括壓力系數(shù)生成單元和壓力系數(shù)分析單元;
24、所述壓力系數(shù)生成單元用于對(duì)第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組進(jìn)行數(shù)據(jù)提取,包括環(huán)境溫度a、環(huán)境濕度b、風(fēng)速c、噴頭流量d、噴頭壓力e以及噴霧面積f,對(duì)提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行耦合,最終獲取壓力調(diào)整參考系數(shù)ylc;
25、所述壓力系數(shù)分析單元用于對(duì)壓力調(diào)整參考系數(shù)進(jìn)行分析,從而生成第二分析結(jié)果,根據(jù)第二分析結(jié)果,調(diào)整噴頭壓力。
26、優(yōu)選的,壓力調(diào)整參考系數(shù)ylc通過(guò)下述公式計(jì)算獲??;
27、
28、式中:a為環(huán)境溫度,b為環(huán)境濕度,c為風(fēng)速,d為噴頭流量,e為噴頭壓力,f為噴霧面積;
29、所述第二分析結(jié)果具體如下:
30、當(dāng)時(shí),代表當(dāng)前噴頭壓力低于最佳回潮期望;
31、當(dāng)時(shí),代表當(dāng)前噴頭壓力為最佳回潮期望;
32、當(dāng)時(shí),代表當(dāng)前噴頭壓力高于最佳回潮期望。
33、優(yōu)選的,所述移動(dòng)分析模塊包括移動(dòng)系數(shù)生成單元和移動(dòng)系數(shù)分析單元;
34、所述移動(dòng)系數(shù)生成單元用于對(duì)第一數(shù)據(jù)組和第二數(shù)據(jù)組進(jìn)行數(shù)據(jù)提取,包括環(huán)境溫度a、環(huán)境濕度b、風(fēng)速c、噴頭流量d、噴頭壓力e、噴霧面積f、噴頭工作效率g,對(duì)提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行耦合,最終獲取位置調(diào)節(jié)系數(shù)wzc;
35、所述移動(dòng)系數(shù)分析單元用于對(duì)位置調(diào)節(jié)系數(shù)wzc進(jìn)行分析,從而生成第三分析結(jié)果,根據(jù)第三分析結(jié)果,判斷位置調(diào)節(jié)方式。
36、優(yōu)選的,最終獲取位置調(diào)節(jié)系數(shù)wzc的具體計(jì)算公式如下:
37、
38、式中::a為環(huán)境溫度,b為環(huán)境濕度,c為風(fēng)速,d為噴頭流量,e為噴頭壓力,f為噴霧面積,g為噴頭工作效率;
39、具體分析方式如下:
40、當(dāng)時(shí),代表當(dāng)前噴頭壓力低于最佳回潮期望;
41、當(dāng)時(shí),代表當(dāng)前噴頭壓力為最佳回潮期望;
42、當(dāng)時(shí),代表當(dāng)前噴頭壓力高于最佳回潮期望。
43、優(yōu)選的,對(duì)第一分析結(jié)果、第二分析結(jié)果以及第三分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)籌分析,具體如下;
44、當(dāng)時(shí)且當(dāng)時(shí)且時(shí),代表當(dāng)前環(huán)境、壓力以及位置均不滿足最佳回潮期望,需要進(jìn)行全面調(diào)整;
45、當(dāng)時(shí)且當(dāng)時(shí)且時(shí),代表當(dāng)前環(huán)境、壓力以及位置均不滿足最佳回潮期望,需要進(jìn)行全面調(diào)整;
46、當(dāng)?shù)谝环治鼋Y(jié)果、第二分析結(jié)果以及第三分析結(jié)果中任一項(xiàng),出現(xiàn)非或或,代表非出現(xiàn)單一非正常項(xiàng),對(duì)異常數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。
47、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
48、1、本發(fā)明所提供的可移動(dòng)式多孔噴霧系統(tǒng),通過(guò)多個(gè)功能模塊的協(xié)同運(yùn)行,包括數(shù)據(jù)采集模塊、移動(dòng)分析模塊、壓力調(diào)整模塊以及控制執(zhí)行模塊,構(gòu)建了一種融合數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、智能分析與自主反饋調(diào)節(jié)機(jī)制于一體的全流程自動(dòng)化調(diào)濕控制體系。系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)獲取作業(yè)環(huán)境中的關(guān)鍵參數(shù),如溫濕度、風(fēng)速、煙葉分布狀態(tài)及含水率等信息,并基于此數(shù)據(jù)進(jìn)行多維度分析,自動(dòng)生成最優(yōu)噴霧策略,與現(xiàn)有技術(shù)中依賴(lài)人工經(jīng)驗(yàn)判斷或采用固定參數(shù)設(shè)定的傳統(tǒng)噴霧系統(tǒng)相比,本發(fā)明大幅提升了系統(tǒng)對(duì)環(huán)境變化的感知能力與響應(yīng)速度,具備更強(qiáng)的動(dòng)態(tài)適應(yīng)性和精準(zhǔn)調(diào)控能力。尤其在回潮作業(yè)過(guò)程中,系統(tǒng)可根據(jù)不同區(qū)域煙葉的含水狀態(tài)和環(huán)境變化情況,自動(dòng)調(diào)整噴霧壓力與噴頭位置,確保濕度控制的均勻性與合理性,通過(guò)這種智能自適應(yīng)調(diào)濕機(jī)制,有效解決了傳統(tǒng)技術(shù)中普遍存在的調(diào)濕不均、局部過(guò)濕或干裂等問(wèn)題,顯著降低了因煙葉品質(zhì)波動(dòng)引發(fā)的損耗率和后續(xù)加工難度。系統(tǒng)不僅提升了回潮作業(yè)的可靠性和操作效率,同時(shí)保障了煙葉回潮后的整體品質(zhì)穩(wěn)定性,進(jìn)而為煙葉加工全過(guò)程提供了更加科學(xué)、高效的技術(shù)支持。
49、2、數(shù)據(jù)交互模塊1多單元協(xié)同的設(shè)計(jì)不僅提升了整體調(diào)濕系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)復(fù)雜環(huán)境下的自適應(yīng)控制能力,還顯著改善了傳統(tǒng)回潮工藝中因數(shù)據(jù)處理延遲或判斷偏差導(dǎo)致的控制不精準(zhǔn)問(wèn)題,為實(shí)現(xiàn)烤煙回潮作業(yè)的精準(zhǔn)化、自動(dòng)化與智能化提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)
50、3、環(huán)境分析模塊2的設(shè)定使系統(tǒng)能夠在環(huán)境參數(shù)尚未明顯失控前即進(jìn)行有效識(shí)別和調(diào)控決策,有助于提前干預(yù),避免環(huán)境異常擴(kuò)大化,從而保障煙葉調(diào)濕過(guò)程的穩(wěn)定性與連貫性,降低質(zhì)量波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn),本發(fā)明設(shè)定明確的判別邏輯:當(dāng)?hjc<y時(shí),表示當(dāng)前環(huán)境條件偏低,可能存在溫度或風(fēng)速不足、濕度過(guò)高等問(wèn)題;當(dāng)?hjc?=?y?時(shí),表示環(huán)境處于最優(yōu)狀態(tài);當(dāng)?hjc>y?時(shí),則可能存在溫度過(guò)高、噴霧不足或濕度不足等問(wèn)題。該判別邏輯清晰、響應(yīng)靈敏,有助于系統(tǒng)快速識(shí)別并調(diào)整環(huán)境或作業(yè)參數(shù)。
51、4、增壓分析模塊3的設(shè)置有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中噴霧壓力調(diào)節(jié)滯后、調(diào)整機(jī)制死板、對(duì)動(dòng)態(tài)環(huán)境適應(yīng)差的問(wèn)題。通過(guò)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的增壓判斷邏輯,不僅提升了設(shè)備的運(yùn)行效率,也確保了烤煙回潮過(guò)程中的濕度控制更加均衡、可控,通過(guò)公式計(jì)算獲得的壓力調(diào)整參考系數(shù)ylc,能夠根據(jù)環(huán)境和設(shè)備的變化實(shí)時(shí)計(jì)算出噴霧系統(tǒng)的最佳噴頭壓力。相比傳統(tǒng)的依賴(lài)人工經(jīng)驗(yàn)和固定參數(shù)的系統(tǒng),ylc能夠?qū)崿F(xiàn)更加精確的調(diào)節(jié),利用ylc來(lái)判斷噴霧壓力的高低,可以減少人為經(jīng)驗(yàn)判斷的誤差,同時(shí)能夠應(yīng)對(duì)風(fēng)速、溫度等環(huán)境因素的快速變化,保證回潮效果的穩(wěn)定性。
52、5、移動(dòng)分析模塊4通過(guò)精確計(jì)算噴霧位置的調(diào)節(jié)需求,有效規(guī)避傳統(tǒng)固定噴頭在回潮過(guò)程中出現(xiàn)的局部干裂或濕漬問(wèn)題,從源頭提升煙葉的加工質(zhì)量,噴頭在最佳位置作業(yè)可確保煙葉含水率更加一致,減少后期加工環(huán)節(jié)的再調(diào)濕需求,有助于提高整體生產(chǎn)效率及成品煙葉的質(zhì)量穩(wěn)定性,wzc?通過(guò)多維度參數(shù)綜合計(jì)算而得,避免了對(duì)壓力調(diào)節(jié)的模糊控制,使噴頭壓力狀態(tài)具備清晰的量化依據(jù),為后續(xù)控制系統(tǒng)提供精確輸入,提高壓力控制的科學(xué)性和可執(zhí)行性,準(zhǔn)確計(jì)算?wzc?可確保噴頭在接近或等于最佳回潮期望壓力條件下運(yùn)行,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煙葉或土壤表面的均勻加濕,提升濕潤(rùn)質(zhì)量的一致性和控制精度。