研究多个烟包通过松散回潮顺序的方法和装置

郎剑、罗淦、杨夜、高金磊

红塔烟草（集团）有限责任公司  云南大理市，671000

摘要

本申请提供一种确定多个烟包通过松散回潮设备顺序的方法和装置。方法包括：获得多个烟包通过松散回潮设备时采集的多组第一历史数据，每组第一历史数据至少包括采集时间、松散回潮设备对烟叶的加水流量以及烟叶在松散回潮设备出口的出口物料含水率；去除第一历史数据中的无效数据；将去除无效数据的第一历史数据进行时间对齐，获得多组第二历史数据；确定每个烟包对应的第二历史数据；基于与每个烟包对应的第二历史数据中的加水流量以及出口物料含水率数据，确定每个烟包通过松散回潮设备时的加水需求量；基于每个烟包的加水需求量的大小，确定烟包通过松散回潮设备的预定顺序，其中，在预定顺序下，烟包的加水需求量呈单调性变化。

1 技术领域

本申请涉及烟草制丝生产工艺技术领域，具体涉及确定多个烟包通过松散回潮设备顺序的方法和装置。

2 背景技术

制丝车间松散回潮工序中烟包通过松散回潮设备的示意图如图1所示，不同烟包A、B、C连续性地进入松散回潮设备14内进行加工，当A烟包11的前端松散物料到达出口水分仪15的位置时，A烟包11的后端物料、B烟包12的物料、以及C烟包13的前端物料会同时在松散回潮设备14内部进行加工，松散回潮设备14内是一个整体空间，温湿度相对一致。

目前，由于来料烟包等级、内外部水分差异、布料等因素影响，使入口水分仪检测值失真较明显，为降低入口水分检测失真影响，通常采用前固定加水，后反馈控制模式进行加水闭环控制，具体为：将入口物料含水率设定为一个固定值参与控制，检测出口物料含水率，应用PID反馈进行闭环控制。

然而，该控制模式存在以下缺陷：一方面，存在滞后控制，具体地，烟叶从松散回潮设备入口到出口水分仪位置，需要5分钟左右，所以，当前系统反馈的控制数据，是5分钟前的物料数据，由于可能产生物料差异，反馈的数据可能已经不再适宜当前控制；另一方面，加水供需匹配度不够，具体地，如图1所示，存在A烟包11的后端物料、B烟包12的物料、以及C烟包13的前端物料会同时在松散回潮设备14内部进行加工，此时的控制是根据A烟包11检测反馈数据控制，更适宜A烟包11物料的加工，如果B烟包12、C烟包13物料的加水需求量与A烟包差异较大，必然会导致对B烟包12、C烟包13的加水过多或者过少，进一步引起出口水分波动。

因此，需要一种降低该控制模式的缺陷对加水准确度的影响的方法。

3 发明内容

为降低该控制模式的缺陷对加水准确度的影响，本申请的实施例提供一种确定多个烟包通过松散回潮设备顺序的方法和装置，通过优化烟包通过松散回潮设备的顺序，降低该控制模式的缺陷对加水准确度的影响。

根据本申请的一个方面，本申请的实施例提供一种确定多个烟包通过松散回潮设备顺序的方法，烟包中含有烟叶，方法包括：获得多个烟包通过松散回潮设备时采集的多组第一历史数据，每组第一历史数据至少包括采集时间、松散回潮设备对烟叶的加水流量以及烟叶在松散回潮设备出口的出口物料含水率；去除第一历史数据中的无效数据；将去除无效数据的第一历史数据进行时间对齐，获得多组第二历史数据；确定每个烟包对应的第二历史数据；基于与每个烟包对应的第二历史数据中的加水流量以及出口物料含水率数据，确定每个烟包通过松散回潮设备时的加水需求量；基于每个烟包的加水需求量的大小，确定烟包通过松散回潮设备的预定顺序，其中，在预定顺序下，烟包的加水需求量呈单调性变化。

4 具体实施方式

下面将结合附图对本申请的优选实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，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，都属于本申请要求保护的范围。

根据本申请的一个方面，本申请的实施例提供一种确定多个烟包通过松散回潮设备顺序的方法，烟包中含有烟叶。如图1所示，本实施例提供的方法包括步骤S101、步骤S102、步骤S103、步骤S104、步骤S105以及步骤S106。

步骤S101，获得多个烟包通过松散回潮设备时采集的多组第一历史数据。每组第一历史数据至少包括采集时间、松散回潮设备对烟叶的加水流量以及烟叶在松散回潮设备出口的出口物料含水率。示例性地，松散回潮设备可以是松散回潮工艺中的滚筒，烟包通过滚筒时，在滚筒中被添加一定量的水，以使得在滚筒的出口具有期望的物料含水率。可以采集至少一批烟包通过松散回潮设备时产生的第一历史数据，在一些实施例中，可以采集多批烟包通过松散回潮设备时产生的第一历史数据，以降低异常因素对第一历史数据真实性的影响。第一历史数据中各项数据的采集方法可以通过现有技术中的方法进行，本申请对此不再赘述。

步骤S102，去除第一历史数据中的无效数据。采集第一历史数据时，为了确保数据的完整性，通常在烟包进入松散回潮设备之前一段时间开始采集，产生料头数据，并在烟包停止进入松散回潮设备之后，继续采集一段时间，产生料尾数据，因此，第一历史数据中会包含一些料头和料尾的无效数据。本实施例中，将无效数据去除，以避免无效数据对后续计算的影响。

步骤S103，将去除无效数据的第一历史数据进行时间对齐，获得多组第二历史数据。可以理解，烟包通过松散回潮设备需要一定的时间，针对同一个烟包，烟包进入松散回潮设备、对烟包进行加水以及检测烟包的物料含水率等事件的实际发生时间是不同的，因此，本实施例中，通过时间对齐，使得针对同一个烟包的各项数据能够尽量准确。

步骤S104，确定每个烟包对应的第二历史数据。通过确定每个烟包对应的第二历史数据，可以基于该烟包对应的第二历史数据计算该烟包的加水需求量。

步骤S105，确定每个烟包通过松散回潮设备时的加水需求量。加水需求量即该烟包通过松散回潮设备时，为了在出口达到期望的含水率，所需的加水流量。可以基于与每个烟包对应的第二历史数据中的加水流量以及出口物料含水率数据，来确定每个烟包通过松散回潮设备时的加水需求量。

步骤S106，基于每个烟包的加水需求量的大小，确定烟包通过松散回潮设备的预定顺序，其中，在预定顺序下，烟包的加水需求量呈单调性变化。本实施例中，多个烟包通过松散回潮设备的预定顺序，可以是按加水需求量从小到大依次排序，也可以是按加水需求量从大到小依次排序。

本申请的实施例提供的确定多个烟包通过松散回潮设备顺序的方法，通过计算每个烟包的加水需求量的大小，确定烟包通过松散回潮设备的预定顺序，在预定顺序下，烟包的加水需求量呈单调性变化，使得烟包在按照该预定顺序通过松散回潮设备时，因不同烟包的物料差异导致的加水需求量波动变小，即缩小了邻近的烟包之间的加水需求量差异，减小了加水需求量极差，在不改变现有加水控制模式的情况下，以较低成本缓解滞后控制影响，提高加水供需匹配度，进而提升出口水分合格率。

请参阅图3和图4，在一些实施例中，去除第一历史数据中的无效数据，包括：去除加水流量中数值为0的数据；去除出口物料含水率中数值为非正的数据。加水流量中数值为0的数据即是未对物料进行加水时的数据，通常是未开始加水时采集的数据和停止加水后继续采集的数据，第一历史数据中的这部分数值不能反映加水流量的变化，属于无效数据；出口物料含水率中数值为非正的数据，通常是物料未到达出口水分仪的位置时采集的数据以及物料全部流经出口水分仪后采集的数据，这部分数据不能反映出口物料含水率的变化，属于无效数据。本实施例中，通过去除无效数据，可以使得后续的计算更加准确。

请继续参阅图3和图4，在一些实施例中，每组第一历史数据还包括烟叶进入松散回潮设备的累计物料重量或烟叶进入松散回潮设备的物料流量，其中，去除第一历史数据中的无效数据，还包括：去除累计物料重量中数值为0以及重复的数据；或去除物料流量中数值为0的数据。本实施例中，通过获得累计物料重量或物料流量，可以较为准确地确定烟包中的烟叶进入松散回潮设备的时间和停止进入松散回潮设备的时间。具体地，当松散回潮设备检测到累计物料重量大于0，或物料流量大于0时，即可认为烟包中的烟叶开始进入到松散回潮设备中；当松散回潮设备检测到累计物料重量不再增大而是保持为一个定值，或物料流量由大于0的数值重新变为0时，即可认为烟包中的烟叶停止进入松散回潮设备。可以理解，本实施例中去除累计物料重量中数值为0以及重复的数据，或去除物料流量中数值为0的数据，可以去除烟包中的烟叶进入松散回潮设备之前采集的数据和停止进入松散回潮设备之后采集的数据。

在一些实施例中，基于去除无效数据后剩余的累计物料重量或物料流量的数据数量，进一步去除加水流量数据和出口物料含水率数据。在开始加水后的一段时间内以及在停止加水前的一段时间内，加水流量数据处于料头非稳态或料尾非稳态；同理，在物料刚到达出口水分仪后的一段时间和物料完全流经出口水分仪前的一段时间内，出口物料含水率数据处于料头非稳态或料尾非稳态，需要将料头非稳态或料尾非稳态的数据尽量去除。由于累计物料重量或物料流量可以较为准确地确定烟包中的烟叶进入松散回潮设备的时间和停止进入松散回潮设备的时间，因此，本实施例中，以上述数据作为基准，对加水流量数据和出口物料含水率数据进行进一步去除。

在一些实施例中，第一历史数据包括烟叶开始进入松散回潮设备时采集的料头数据和烟叶终止进入松散回潮设备时采集的料尾数据，进一步去除加水流量数据和出口物料含水率数据包括：在料头数据中按采集时间由早到晚的顺序依次去除个或个加水流量数据，在料头数据中按采集时间由早到晚的顺序依次去除个或个出口物料含水率数据；在料尾数据中按采集时间由晚到早的顺序依次去除个或个加水流量数据，在料尾数据中按采集时间由晚到早的顺序依次去除个或个出口物料含水率数据；其中，N为去除无效数据后剩余的累计物料重量或物料流量的数据数量，N1为去除无效数据后剩余的加水流量的数据数量，N2为去除无效数据后剩余的出口物料含水率的数据数量，在料头数据和料尾数据中进一步去除的加水流量的数据总数量为，在料头数据和料尾数据中进一步去除的出口物料含水率的数据总数量为

。本实施例中，通过上述处理方式，可以相对均衡地对料头非稳态和料尾非稳态的数据进行进一步去除，同时，去除后的加水流量数据和出口物料含水率的数据数量相同，且都等于累计物料重量或物料流量的数据数量，从而便于后续的时间对齐处理。

请参阅图5，在一些实施例中，将去除无效数据的第一历史数据进行时间对齐，获得多组第二历史数据，包括：将N个去除无效数据后剩余的累计物料重量或物料流量的数据按采集时间顺序排序为第一队列；将N个经过进一步去除的加水流量的数据按采集时间顺序排序为第二队列；将N个经过进一步去除的出口物料含水率的数据按采集时间顺序排序为第三队列；其中，第一队列、第二队列和第三队列均按照从早到晚的采集时间顺序排序，或均按照从晚到早的采集时间顺序排序；将每个第一队列中的累计物料重量或物料流量的数据与第二队列中相同位置的加水流量的数据和第三队列中相同位置的出口物料含水率的数据对应，形成一组第二历史数据，第二历史数据的采集时间为第二历史数据中累计物料重量的数据采集时间。本实施例中，通过上述处理方式，可以获得N组第二历史数据，每组第二历史数据中，可以包含累计物料重量或物料流量以及与该累计物料重量或物料流量的采集时间相对应的加水流量和出口物料含水率。

请参阅图6，在一些实施例中，确定每个烟包对应的第二历史数据，包括：将多组第二历史数据划分为M个数据子集，其中，M为烟包的数量，对于M个数据子集中的任意两个数据子集，均满足：其中一个数据子集中任意一个第二历史数据的采集时间，均早于另一个数据子集中任意一个第二历史数据的采集时间，或均晚于另一个数据子集中任意一个第二历史数据的采集时间；将每个烟包分别与每个数据子集一一对应，其中，通过松散回潮设备越早的烟包，其对应的数据子集中的第二历史数据的采集时间越早。本实施例中，通过上述方式可以将多组第二历史数据划分为多个含有在时间上连续的第二历史数据的数据子集，每个数据子集内的第二历史数据在一定程度上反映了某个烟包从进入到通过松散回潮设备的特定时间段内连续采集的数据。

在一些实施例中，将多组第二历史数据划分为M个数据子集时，每个数据子集中的第二历史数据的数量，基于此数据子集所对应的烟包中的烟叶总重量占所有烟包的烟叶总重量的比重来确定。在实际的生产中，往往控制物料流量在一预设值附近波动，因此，烟包中的烟叶总重量越大，其完全通过松散回潮设备的时间越长，因此，本实施例中，基于数据子集所对应的烟包中的烟叶总重量占所有烟包的烟叶总重量的比重来确定该数据子集中的第二历史数据的数量，可以更加准确地使该数据子集中的第二历史数据反映该烟包通过松散回潮设备时的实际数据。示例性地，当每个烟包中烟叶的总重量一致时，可以将多组第二历史数据平均划分。

在一些实施例中，基于与每个烟包对应的第二历史数据中的加水流量以及出口物料含水率数据，确定每个烟包通过松散回潮设备时的加水需求量，包括：确定每个数据子集中的所有加水流量数据的算术平均值，作为相对应的烟包的加水流量均值F；确定每个数据子集中的所有出口物料含水率数据的算术平均值，作为相对应的烟包的出口物料含水率均值P；基于每个烟包对应的数据子集的加水流量均值F和出口物料含水率均值P，确定每个烟包通过松散回潮设备时的加水需求量。本实施例中，通过加水流量均值F和出口物料含水率均值P，可以降低数据波动造成的影响。

在一些实施例中，基于每个烟包对应的数据子集的加水流量均值和出口物料含水率均值，确定每个烟包通过松散回潮设备时的加水需求量，包括：获得烟包的出口物料含水率期望值H，即生产时期望达到的出口物料含水率；获得烟包的单位水分加水量U，其中，单位水分加水量为提升单位含水率所需要增加的加水流量，示例性地，单位水分加水量可以是相应工序，相同条件下，每提升1%的水分所需要增加的加水流量，可以通过经验数值或实际测量计算获得；烟包通过松散回潮设备时的加水需求量。

根据本申请的另一个方面，本申请的实施例提供一种确定多个烟包通过松散回潮设备顺序的装置，包括处理器，处理器用于执行本申请任一实施例提供的方法。

使用本申请的实施例提供的方法和装置对烟包的顺序进行优化后，可有效降低烟包之间加水需求量的极差，更好的适应现有控制模式，有效缓解了滞后控制影响，提升加水供需匹配度，使松散回潮工序加水流量稳定性提升，进而提升出口水分合格率，促进产品质量稳定提升。

基于上述本申请的各实施例，在没有明确否定或冲突的情况下，其中一个实施例的技术特征可以有益地与其他一个或多个实施例相互结合。

虽然已经通过示例对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本申请的范围由所附权利要求来限定。

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5 附图说明

为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本申请的实施例提供的烟包经过松散回潮设备时的示意图；

图2是本申请的实施例提供的确定多个烟包通过松散回潮设备顺序的方法流程图；

图3是本申请的实施例提供的部分料头数据的示意图；

图4是本申请的实施例提供的部分料尾数据的示意图；

图5是本申请的实施例提供的部分第二历史数据的示意图；

图6是本申请的实施例提供的部分烟包与第二历史数据对应的示意图。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

图1

图2

图3

图4

图5

图6

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