[发明专利]基于物联网的智能烟叶烘烤采集系统

说明书

本发明公开了一种基于物联网的智能烟叶烘烤采集系统，主要应用于密集烤房，涉及烟叶烘烤技术领域。该采集系统包括云服务端、烘烤状态传感采集模块和智能采集器。智能采集器将由烘烤状态传感采集模块采集到的烘烤数据，利用MQTT协议实时传至云服务端，经过云服务端的修正模型对数据进行处理，再由模拟模型进行模拟仿真，生成工艺修正参数传至智能采集器，再由智能采集器将工艺修正参数转换为指令，传至控制器。此外，本发明还解决由于网络不稳定等问题导致的实时通讯以及数据处理滞后性高，造成的烟叶最终品质下降，甚至烤坏烟等问题。同时可以兼容已广泛应用的控制器，功能扩展性强、布设成本低、易于推广落地，提升烟草产业的整体经济效益。

技术领域

本发明涉及烟叶烘烤技术领域，尤其涉及一种基于物联网的智能烟叶烘烤采集系统。

背景技术

烟叶烘烤是烟叶生产过程中最重要的环节，决定了烟叶最终品质的好坏。烟叶烘烤过程中环境的动态变化与烟叶生理生化变化关系密切，烟叶的变黄程度、失水程度是判断烟叶当前烘烤阶段完成度的重要观测指标，烘烤环境的温度、湿度以及阶段时间是影响烟叶最终品质的重要因素。

目前广泛使用的烟叶烘烤生产方式是采用密集烤房进行烘烤。采集到的烤房实际数据与提前预设在控制器内部的烘烤工艺曲线进行对比判断，通过控制变频器、排湿风门、燃烧器等使烘烤环境达到最佳。烟叶的变黄程度、失水程度等重要观测指标仍是以人眼为基础、凭借烟农的经验进行判断。烘烤过程采集到的数据大多是在偏远山区等网络环境不稳定下使用HTTP协议进行传输，没有稳定、实时的反馈烘烤工艺参数。同时目前应用广泛的控制器，当有较小的业务需求增加时，会面临大量更新换代的问题，性价比低，功能扩展性不强。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于物联网的智能烟叶烘烤采集系统，以解决现有技术中由于网络不稳定等问题导致的实时通讯以及数据处理滞后性高，造成的烟叶最终品质下降，甚至烤坏烟等问题；同时可以兼容已经广泛应用的控制器，功能扩展性强、布设成本低、易于推广落地，提升烟草产业的整体经济效益。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于物联网的智能烟叶烘烤采集系统，包括云服务端和智能采集终端，所述智能采集终端与云服务端通过无线网络通讯连接；

所述云服务端包括云服务器、数据存储模块和数据预警模块，所述云服务器内置MQTT服务器、烟叶烘烤修正模型和烟叶模拟烘烤模型，所述数据存储模块提供物联网数据存储服务，所述数据预警模块提供烘烤数据预警服务；

所述智能采集终端包括烘烤状态传感采集模块和智能采集器；

所述智能采集器包括主控单元、与所述主控单元连接的通讯模块、MQTT客户端、指令转换模块和电源电路，所述智能采集器与云服务器通过通讯模块无线连接，所述MQTT客户端与MQTT服务器之间使用MQTT协议进行通讯；所述主控单元还与控制器连接，所述控制器用于调节烤房内的烘烤环境；

所述烘烤状态传感采集模块用于采集烤房内烟叶的实时烘烤数据，所述智能采集器用于将所述实时烘烤数据上传给云服务器，所述云服务器通过内置的烟叶烘烤修正模型和烟叶模拟烘烤模型对所述实时烘烤数据进行处理，得到烟叶烘烤的工艺修正参数，所述云服务器再将所述工艺修正参数下达至智能采集器，所述智能采集器通过指令转换模块将所述工艺修正参数转换为控制器执行的指令，并将所述指令发送给控制器，所述控制器根据所述指令调节烤房内烘烤环境。

具体地，所述烘烤状态传感采集模块包括温湿度采集模块、烟叶失水量采集模块和烟叶图像采集模块；

所述温湿度采集模块包括温度传感器、湿度传感器，用于采集烟叶烘烤过程中烤房内的温度、湿度数据；

所述烟叶失水量采集模块包括称重传感器，用于采集烟叶烘烤过程中的重量，进而计算得出烟叶的失水率；