浅谈智慧养护系统在打叶复烤仓储管理中的设计与应用

浅谈智慧养护系统在打叶复烤仓储管理中的设计与应用

姜福焕  徐国金 黄新龙

福建龙岩金叶复烤有限责任公司   福建省龙岩市     364102

摘要：打叶复烤是行业产业链中的重要环节，为卷烟品牌发展发挥着重要的基础性作用。优质、稳定的烟叶原料是卷烟工业企业提升自身品牌竞争力的重要保障，良好烟叶仓储养护是烟叶质量的基础保证。文章首先阐述了智慧养护系统的重要意义，然后结合现阶段仓储养护的情况提出改进措施，最终借助于信息化手段实现仓储养护管理的信息化、数字化和智能化，进而为烟叶的生产和加工提供良好保障。

关键字：打叶复烤    智慧养护仓储管理信息化

1、引言

近几年，行业始终把信息化作为传统企业物流向行业现代物流转变的主要途径和手段，积极拥抱新技术，加快数字化进程，加大智能化、智慧化建设力度，持续强化现代物流“内核”。在《烟草行业“十四五”现代物流发展规划》中明确指出行业物流信息化发展目标，要全面推进新一代信息技术与烟草物流业务深度融合。以中国烟草总公司印发《关于推进烟草行业智慧物流建设的指导意见》为指导，我司坚持以“创建‘七匹狼’品牌原料示范性区域加工中心，打造国内一流的现代化打叶复烤企业”的发展目标为引领，着重强调发展规划要突出创新驱动，加强技术创新和管理创新，通过创新驱动和数字化转型升级，加快推进企业高质量发展。

对照《打叶复烤仓储数字化设计指南》在数字化、智能化仓库的建设要求，我司在仓储信息化、数字化、智能化养护建设方面存在明显短板，制约着我司向智慧仓储建设目标转型升级。存在问题点：

（1）仓储温湿度的数字化监测能力不足

  目前，仓库内监测的温湿度值为特点时间点的静态值，仅依据两个时间点的温湿度值执行特定养护措施缺乏针对性和灵活性，数据量少，无法满足管理者对特点时间和时间段的数据统计分析需求。

（2）烟叶在库养护质量的数字化、智能化监测能力不足

  目前仓库在用的插入式测温杆在使用上有一定局限性，无法满足自动采集，智能预警和数据统计分析的功能。

（3）仓库虫情的数字化、智能化监测能力不足

  人工对诱捕板虫口数统计存在较大误差，数据计算量大耗费时间长，在烟虫高发期，虫情统计的间隔周期为一周无法及时准确反应出当前仓库虫情发展情况，以周增长数量为依据采取防控措施存在一定的滞后性。

（4）仓储现有空调和除湿机组的手动、孤岛式运行，运行效率低、能耗高

  现阶段很多企业在用的空调设备均为手动式运行，相互间隔离，和企业其他系统之间也无任何网络连接，无法获取机组工作状态，所有的操作和监控都需要人工到现场逐一进行处理和确认，耗费大量的人工。由于和仓储环境监测系统等无法实现互联互通，往往仓库内的温湿度已经充分满足规范要求，但机组设备仍然满负荷运行，增加运行成本。

2、智慧养护系统的设计与应用

2.1设计目的

智慧养护系统主要围绕烟叶仓储养护的信息化、数字化和智能化进行建设，将仓储环境温湿度、空调除湿机组联控、烟包包芯温度和烟叶虫情监测等原处于孤岛运作的几个子系统在工业以太网的架构下实现有机统一，构建仓储信息实时感知、数据透明、高效运转的数字化养护系统。

 2.2 设计原理

系统总体架构采用如下四层设计：

设备层：包含智能环境温湿度设备、空调除湿机组和虫情图像素材获取设备等。

服务层：集成了数据接入服务、数据存储服务、事件和报警服务等。

应用层：包含系统和设备参数管理、环境温湿度数据分析统计、机器视觉AI模型、虫情监测、数据统计分析等。

展示层：采用B/S架构，实现权限管理下的数据综合展示和业务操作指导。

2.3智慧养护系统的实现

（1）烟叶仓库环境温湿度智能监测

采用满足行业烟叶仓储规范要求和公司精细化管理需求的仓储环境温湿度设备，安装和部署到事先勘定的区域。在烟叶仓库区域选取安全、易操作的位置安装部署配套的智能无线网关TCU设备，1台智能网关设备与多台智能温湿度监测设备通过LORA无线协议进行业务绑定，温湿度监测设备定时通过LORA无线方式将温湿度和设备运行状态发送至智能网关设备，智能网关设备对数据进行打包整合后再通过工业以太网将数据传送至后端的系统平台，形成星形网络传输结构，实现对仓库环境温湿度的智能监测。

（2）烟包包芯温度智能监测

  采用智能手持式包芯温度测温杆，采用插入式测量方式，支持单一测温杆的延时测温和多点测温，使用特殊温度测量策略和算法实现低功耗设计。针对烟包包芯温度测量的工作在系统平台上采用工作流的方式进行，工作流执行时将测温杆插入被测烟包后，开启电源开关，按下测量按钮，测温杆将按设定的延时时间启动测量工作，完成测量后将测量结果通过智能无线网关设备发送至系统平台进行数据记录、分析和统计，完成包芯温度测量的工作。

（3）烟叶仓库虫情机器视觉监测子系统

系统根据行业规范自动操作相机按规定时间间隔对虫板进行拍摄，获取到清晰虫板照片后，经机器视觉AI系统处理后，自动获取虫板上的烟草粉螟和烟草甲的虫口数量，虫口数量经处理和校验后自动录入系统作为仓库虫情数据。

图1诱捕虫板照片AI视觉处理示意图    图2 AI机器视觉虫情监测系统网络架构示意图

三、结束

目前智慧养护系统已经在龙岩金叶复烤有限责任公司实现与应用，它不仅将上述分离独立运行的系统进行有机集成和业务整合，形成了一套可以实现仓储信息和虫情信息的实时动态感知、空调除湿设备智能联控等关键养护业务高效运作的数字化管理系统，而且打通了信息壁垒，实现了数据共享，强化了在库养护数据监控和分析，提升了烟叶养护质量，从而推动仓储养护工作向现代化、规范化和智能化发展。

   参考文献

[1] 顾简,施云波,修德斌,等. 基于GPRS的环境温湿度监测系统设计[J]. 黑龙江大学自然科学学报,2010,27(6):832-835,840. DOI:10.3969/j.issn.1001-7011.2010.06.030.

[2] 郑显润. 基于机器视觉的虫情监测系统研究[D]. 河南:郑州大学,2023.