[发明专利]一种烟叶烘烤数字化监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及农业生产、加工技术领域，特别涉及一种烘烤过程中烟叶水分含量的实时监测，以及烤房温湿度和烟叶水分含量的远程控制系统。

背景技术

在烟叶烘烤过程中，烤房的温湿度检测和烟叶水分含量的检测对控制烟叶质量至关重要。

目前有十余项专利与烟叶烘烤智能控制有关：《烟叶烘烤智能控制装置》(CN200966307)，《烟叶烘烤服务指导仪》(CN2744179)，《智能烟叶烘烤仪和烟叶烘烤系统》(CN200959818)，《烟叶烘烤全程自动控制装置》(CN200962837)，《烟叶烘烤智能控制装置》(CN200966307)，《微电脑烟叶烘烤指导仪》(CN2602616)，《一种用于烟农普通式烤烟房的数字式烟叶烘烤控制系统》(CN1969696)，《智能烟叶烘烤温湿度控制仪》(CN201067077)，《一种智能烟叶烘烤监控报警装置》(CN2482809)，《一种烘烤烟叶用显示参照器》(CN2128466)，《烟叶烘烤监控仪》(CN2554933)等。这些专利的主要功能都是检测烤房的温湿度指标，然后进行显示、报警或烤房温湿度的自动控制。

在公开发表的刊物中，如《基于MSP430F149的烟叶烘烤指导仪的设计》(自动化仪表，2008，29(3))，《基于单片机的烟叶烘烤温湿度控制系统》(机械与电子，2005，7)，《DS18B20型数字温度传感器在烟叶烤房监测仪中的应用》(国外电子元器件，2005，10)，《电子监控技术在烟叶烘烤中的应用》(南方农机，2006，2)，《烟叶烘烤监控系统的研究》(农机化研究，2008，9)等，同样是在烤房温湿度检测的基础上对烟叶烘烤过程温湿度显示、报警或烤房温湿度自动控制方面的研究。

通过大量的科学研究证实，在烘烤过程中，烟叶水分含量和脱水速率的及时了解对烟叶质量的控制也非常重要。

比如《烘烤过程中烟叶的水分动态与生理变化关系的研究》(河南农业大学学报，2000，34(3))一文中指出：烟叶的几项生理指标(LDX活性变化、MDA的积累量、叶绿素降解量等)都与烘烤中的水分动态存在某种相关性，且多数达到显著和极显著相关水平，由此必然影响到烟叶内在化学物质的降解、合成、转化和新物质生成。因此，创造适宜的环境条件，合理调控烘烤期间的失水速度和不同温度段的失水量，是增进和改善烟叶内在品质的技术核心和关键所在。

《烟叶烘烤过程中呼吸速率和脱水速率的变化》(南京师大学报(自然科学版)，2000，23(4))一文论述了烟叶烘烤过程中呼吸速率和脱水速率间的关系，发现在变黄末期到定色前期(烤后36～42h)存在一个呼吸高峰。而升温、脱水的速度对呼吸作用影响很大，进而影响到烟叶内干物质的充分转化；同样，这一时期对叶片水分含量也应有一个适宜度，既要保证此时期呼吸高峰的顺利完成，又要为后面的细胞大量排水做好准备。如何调控这一时期脱水速率和细胞含水量的大小对烟叶的质量形成至关重要。

《烘烤过程中环境湿度和烟叶水分与淀粉代谢动态》(中国农业科学，2003，36(2))一文指出：烘烤过程中烟叶的水分含量和环境湿度决定着淀粉酶活性，对淀粉的降解起限制性作用。

可见，烟叶烘烤过程中，烟叶的水分含量变化和失水速率，不仅影响到到烟叶的LDX活性变化、MDA的积累量、叶绿素降解量等生理指标，而且和叶片呼吸速率和淀粉的降解都有关系，进而对烤烟质量产生深刻影响。而目前的烟叶烘烤工艺和专利技术，都忽略了烟叶水分含量动态变化这个重要的因素。烘烤过程中烟叶含水量的实时监测对于提高烟叶质量具有重要意义，如能推广应用必将带来巨大的经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烟叶烘烤数字化监测系统，以实现对烤房温湿度和烟叶水分含量变化的实时监测。

本发明的烟叶烘烤数字化实时监测系统由单片机、显示模块、存储模块、短信模块、温湿度检测模块和重量检测模块组成，系统以单片机为核心连接各相应模块，其中I/O口外接温湿度检测模块，I²C口接存储模块，串行口接短信模块。

温湿度检测模块采用传感器，重量检测模块采用电子秤，电子秤根据烤烟工艺的量程和精度具体选用。

更进一步优选配置如下：

以STC89C52单片机为核心，I/O口外接SHT10型数字传感器作为温湿度信号采集部分；I²C口接FM3130芯片(64K铁电非易失性RAM)，串行口接TC35模块，当系统出现异常时发短信报警；液晶模块采用深圳海比邻公司的HB19264M1型液晶模块。