CN118276497B - 一种密集烤烟房环境智能管控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及控制系统技术领域，具体公开一种密集烤烟房环境智能管控系统，包括环境管控阈值获取模块、环境管控偏差值获取模块、环境启停管控参照值获取模块、允许烤制判断模块和设备运行状态判断模块，环境管控阈值获取模块能够比对得到密集烤烟房环境管控阈值，环境管控偏差值获取模块能够比对得到密集烤烟房环境管控偏差值，环境启停管控参照值获取模块用于得到密集烤烟房环境启停管控参照值，允许烤制判断模块对密集烤烟房是否允许烤制进行判断，设备运行状态判断模块对密集烤烟房设备运行状态进行判断。本发明有助于减轻人工干预的需求，提高了生产效率，并降低了人力成本，确保烟草在理想的温度和湿度下烘烤，从而获得更好的品质和口感。

Description

一种密集烤烟房环境智能管控系统

技术领域

本发明涉及控制系统技术领域，具体为一种密集烤烟房环境智能管控系统。

背景技术

烟草在加工过程中需要进行烘烤，传统的烟草烘烤方式存在着效率低、耗能大、烤烟质量不稳定等。在烟草烘烤过程中，温度和湿度是关键参数，直接影响最终产品的质量，传统的烤烟方法很难精确控制这些参数，导致烤烟品质不稳定。为了提高烟草的生产效率和品质，可以将智能化和自动化技术引入烟草生产过程，例如智能化的管理控制系统，类似的系统在现有技术中已经应用在了部分领域。

但是，其他领域的智能化管理控制系统并不能直接应用在烟草烘烤过程中，现有的烟草烘烤控制系统功能也相对单一，存在着一些缺点，例如未考虑到密集烤烟房调节能力对密集烤烟房环境智能管控的偏差，局限于对当前环境是否可以开始烤制进行分析，对密集烤烟房环境智能管控考虑的不够全面，可能导致烤烟品质不稳定或者生产效率低下。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种密集烤烟房环境智能管控系统，有助于减轻人工干预的需求，提高了生产效率，并降低了人力成本，确保烟草在理想的温度和湿度下烘烤，从而获得更好的品质和口感。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种密集烤烟房环境智能管控系统，包括环境管控阈值获取模块、环境管控偏差值获取模块、环境启停管控参照值获取模块、允许烤制判断模块和设备运行状态判断模块，其中：

环境管控阈值获取模块，用于获取密集烤烟房布局数据，基于获取的密集烤烟房布局数据，比对得到密集烤烟房环境管控阈值；环境管控偏差值获取模块，用于获取密集烤烟房调节能力数据，基于获取的密集烤烟房调节能力数据，比对得到密集烤烟房环境管控偏差值；环境启停管控参照值获取模块，用于基于密集烤烟房环境管控阈值与密集烤烟房环境管控偏差值，得到密集烤烟房环境启停管控参照值；允许烤制判断模块，用于获取密集烤烟房室内环境数据，基于获取的密集烤烟房室内环境数据，分析得到密集烤烟房环境启停管控评估值，对密集烤烟房是否允许烤制进行判断；设备运行状态判断模块，用于在密集烤烟房开始烤制条件下，获取密集烤烟房设备运行数据，基于获取的密集烤烟房设备运行数据，对密集烤烟房设备运行状态进行判断。

作为本发明的优选方案，获取密集烤烟房布局数据，基于获取的密集烤烟房布局数据，比对得到密集烤烟房环境管控阈值，具体分析过程包括：获取密集烤烟房布局数据，密集烤烟房布局数据具体包括密集烤烟房总占地面积、密集烤烟房最高同时工作人数；将密集烤烟房总占地面积、密集烤烟房最高同时工作人数生成指定标签；将该指定标签与数据库中存储的各指定标签对应的密集烤烟房环境管控阈值进行比对，得到该指定标签对应的密集烤烟房环境管控阈值。

作为本发明的优选方案，密集烤烟房调节能力数据，具体包括密集烤烟房气流速度、密集烤烟房风扇总个数、密集烤烟房最高温度历史波动差值。

作为本发明的优选方案，基于获取的密集烤烟房调节能力数据，比对得到密集烤烟房环境管控偏差值，具体分析过程为：基于获取的密集烤烟房调节能力数据，综合分析得到密集烤烟房环境管控评估值，密集烤烟房环境管控评估值作为比对得到密集烤烟房环境管控偏差值的分析依据；将密集烤烟房环境管控评估值与数据库中存储的各密集烤烟房环境管控评估值对应的密集烤烟房环境管控偏差值进行比较，比对得到密集烤烟房环境管控评估值对应的密集烤烟房环境管控偏差值。

作为本发明的优选方案，密集烤烟房环境管控评估值，具体分析过程为：

；

式中，PC为密集烤烟房环境管控评估值，QV为密集烤烟房气流速度，FN为密集烤烟房风扇总个数，TB为密集烤烟房最高温度历史波动差值，QV₀为数据库中存储的密集烤烟房参照气流速度，FN₀为数据库中存储的密集烤烟房风扇参照个数，TB₀为数据库中存储的密集烤烟房最高温度历史波动界定差值，μ₁为设定的密集烤烟房气流速度的补偿因子，μ₂为设定的密集烤烟房风扇总个数的补偿因子，μ₃为设定的密集烤烟房最高温度历史波动差值的补偿因子，e为自然常数。

作为本发明的优选方案，基于密集烤烟房环境管控阈值与密集烤烟房环境管控偏差值，得到密集烤烟房环境启停管控参照值，具体分析过程为：基于密集烤烟房环境管控阈值与密集烤烟房环境管控偏差值，将密集烤烟房环境管控阈值与密集烤烟房环境管控偏差值进行数据整合，得到密集烤烟房环境启停管控参照值，密集烤烟房环境启停管控参照值作为对密集烤烟房是否允许烤制进行判断的分析依据。

作为本发明的优选方案，密集烤烟房室内环境数据，具体包括密集烤烟房室内实时平均环境温度、密集烤烟房室内实时空气湿度、密集烤烟房室内实时最高环境温度与最低环境温度的差值。

作为本发明的优选方案，基于获取的密集烤烟房室内环境数据，分析得到密集烤烟房环境启停管控评估值，对密集烤烟房是否允许烤制进行判断，具体分析过程为：基于获取的密集烤烟房室内环境数据，综合分析得到密集烤烟房环境启停管控评估值，密集烤烟房环境启停管控评估值作为对密集烤烟房是否允许烤制进行判断的分析依据；将密集烤烟房环境启停管控评估值与密集烤烟房环境启停管控参照值进行比较，若密集烤烟房环境启停管控评估值高于或等于密集烤烟房环境启停管控参照值，则密集烤烟房允许进行烤制；将密集烤烟房环境启停管控评估值与密集烤烟房环境启停管控参照值进行比较，若密集烤烟房环境启停管控评估值低于密集烤烟房环境启停管控参照值，则密集烤烟房不允许进行烤制。

作为本发明的优选方案，在密集烤烟房开始烤制条件下，获取密集烤烟房设备运行数据，具体分析过程为：在密集烤烟房开始烤制条件下，获取密集烤烟房设备运行数据；密集烤烟房设备运行数据具体包括密集烤烟房设备持续运行最高时长、密集烤烟房设备运行温度、密集烤烟房设备运行功率、密集烤烟房设备运行振动频率。

作为本发明的优选方案，基于获取的密集烤烟房设备运行数据，对密集烤烟房设备运行状态进行判断，具体分析过程为：基于获取的密集烤烟房设备运行数据，综合分析得到密集烤烟房设备运行评估值，密集烤烟房设备运行评估值作为对密集烤烟房设备运行状态进行判断的分析依据；将密集烤烟房设备运行评估值与数据库中存储的密集烤烟房设备停机休息界定阈值进行比较；若密集烤烟房设备运行评估值高于或等于密集烤烟房设备停机休息界定阈值，则密集烤烟房设备运行状态良好，密集烤烟房设备可以继续运行；

若密集烤烟房设备运行评估值低于密集烤烟房设备停机休息界定阈值，则密集烤烟房设备运行状态糟糕，密集烤烟房设备停止运行，且将密集烤烟房设备标记为糟糕状态密集烤烟房设备，并将糟糕状态密集烤烟房设备的密集烤烟房设备运行评估值与数据库中存储的密集烤烟房设备维修界定阈值进行比较；若糟糕状态密集烤烟房设备密集烤烟房设备运行评估值高于或等于密集烤烟房设备维修界定阈值，则糟糕状态密集烤烟房设备仅需停止运行；若糟糕状态密集烤烟房设备密集烤烟房设备运行评估值低于密集烤烟房设备维修界定阈值，则对糟糕状态密集烤烟房设备发出故障预警提示，糟糕状态密集烤烟房设备在停止运行后还需进行故障维修处理。

本发明具有如下有益效果：

（1）本发明基于获取的密集烤烟房布局数据，比对得到密集烤烟房环境管控阈值，根据不同密集烤烟房的布局数据和特点，可以针对性地设定环境管控阈值，实现个性化调节，更好地适应不同烤烟房的环境条件，提高管控效果；通过比对布局数据获取的管控阈值，可以实现对密集烤烟房环境的精准控制，有助于确保烟草烤制过程中的环境参数始终处于理想状态，从而提高烟草的品质和产量；可以根据事先设定的管控阈值，自动调节密集烤烟房的环境条件，实现自动化操作，减轻了人工干预的需求，提高了生产效率，并降低了人力成本；通过不断优化管控阈值，可以进一步提高烟草生产的效率和品质，实现持续改进。

（2）本发明通过分析密集烤烟房调节能力对密集烤烟房环境智能管控的偏差，考虑密集烤烟房的调节能力可以确保系统对环境变化有更全面的响应能力，不仅可以判断当前环境是否适合开始烤制，还可以动态地调节环境参数，以维持最佳的烟草烘烤条件；密集烤烟房的调节能力可以确保在整个烤烟过程中保持稳定的环境条件，从而提高烟草的品质和稳定性；通过实时监测环境参数，并根据需要自动调节，以确保烟草在理想的温度和湿度下烘烤，从而获得更好的品质和口感；考虑密集烤烟房的调节能力可以帮助提高生产效率，根据实时数据和预设参数进行自动调节，减少人为干预的需要，从而提高生产线的运行效率。

（3）本发明基于获取的密集烤烟房设备运行数据，对密集烤烟房设备运行状态进行判断，并判断密集烤烟房设备是否需要进行故障维修处理，通过分析设备的运行数据，可以及早发现设备可能存在的问题或异常，可以在问题变得严重之前采取预防性维护措施，避免设备突然故障导致生产中断或损失；通过对设备运行数据的分析，可以更准确地确定哪些设备需要维修，以及何时进行维修，有助于优化维修计划，避免了不必要的维修或维修过程中的生产中断，从而提高了生产效率和设备利用率；设备处于良好的工作状态可以保证生产过程的稳定性和可靠性，从而提高了生产效率和产品品质。

附图说明

图1为本发明的系统模块连接示意图。

图2为密集烤烟房环境管控评估值随密集烤烟房气流速度变化的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，一种密集烤烟房环境智能管控系统，包括环境管控阈值获取模块、环境管控偏差值获取模块、环境启停管控参照值获取模块、允许烤制判断模块和设备运行状态判断模块。

环境管控阈值获取模块，用于获取密集烤烟房布局数据，基于获取的密集烤烟房布局数据，比对得到密集烤烟房环境管控阈值。

获取密集烤烟房布局数据，基于获取的密集烤烟房布局数据，比对得到密集烤烟房环境管控阈值，具体分析过程包括：获取密集烤烟房布局数据，密集烤烟房布局数据具体包括密集烤烟房总占地面积、密集烤烟房最高同时工作人数；将密集烤烟房总占地面积、密集烤烟房最高同时工作人数生成指定标签；将该指定标签与数据库中存储的各指定标签对应的密集烤烟房环境管控阈值进行比对，得到该指定标签对应的密集烤烟房环境管控阈值。

上述基于获取的密集烤烟房布局数据，比对得到密集烤烟房环境管控阈值有助于确保密集烟房环境参数处于安全范围内，例如保持温度、湿度、通风等参数在合适的范围内，以防止火灾、高温等危险情况发生；通过合理控制环境参数，可以提高密集烟房的生产效率和工作环境，从而提高工作人员的工作效率和舒适度，保持环境参数在适当范围内有助于保护密集烟房内的设备，延长设备的使用寿命，减少维修和更换成本。

环境管控偏差值获取模块，用于获取密集烤烟房调节能力数据，基于获取的密集烤烟房调节能力数据，比对得到密集烤烟房环境管控偏差值。

密集烤烟房调节能力数据，具体包括密集烤烟房气流速度、密集烤烟房风扇总个数、密集烤烟房最高温度历史波动差值，密集烤烟房气流速度指在密集烤烟房内部空间中气流的速度，这个参数通常用来评估密集烤烟房内部空气的流通情况，适当的气流速度有助于排除烟尘、调节温度、保持空气新鲜度，从而改善工作环境和生产效率；密集烤烟房风扇总个数指安装在密集烤烟房内部用于调节空气流动的风扇的总个数，风扇的数量通常与密集烟房的尺寸和空气流通需求相关，通过控制风扇的运行来调节密集烤烟房内部的气流速度和温度等参数；密集烤烟房最高温度历史波动差值指在历史温度数据中密集烤烟房内部温度的最高值波动的差值，这个参数反映了密集烤烟房内部最高温度的波动情况，即最高温度的变化范围，合理控制温度波动差值有助于保持生产过程的稳定性，避免温度波动引起的工艺问题或产品质量波动。

基于获取的密集烤烟房调节能力数据，比对得到密集烤烟房环境管控偏差值，具体分析过程为：基于获取的密集烤烟房调节能力数据，综合分析得到密集烤烟房环境管控评估值，密集烤烟房环境管控评估值作为比对得到密集烤烟房环境管控偏差值的分析依据；将密集烤烟房环境管控评估值与数据库中存储的各密集烤烟房环境管控评估值对应的密集烤烟房环境管控偏差值进行比较，比对得到密集烤烟房环境管控评估值对应的密集烤烟房环境管控偏差值。

上述通过对密集烤烟房调节能力数据的综合分析，可以得到一个综合评估值，反映了当前环境管控的水平，将该评估值与数据库中存储的各密集烤烟房环境管控评估值对应的偏差值进行比对，有助于识别当前密集烤烟房环境管控存在的偏差情况，包括温度、湿度、气流等方面的偏差，比对得到的偏差值可以量化地反映当前管控情况与理想状态之间的差距，有助于管理人员更准确地了解需要改进的方向和程度，这样可以有针对性地制定改进措施，提高密集烤烟房环境管控的效率和水平；通过对不同密集烤烟房环境管控偏差值的比对，可以帮助管理人员确定哪些密集烤烟房存在较大的管控问题，优化资源分配，重点解决存在较大偏差的密集烤烟房，提高整体生产效率和产品质量，通过周期性地进行这种比对分析，可以建立起持续改进的机制，使得密集烤烟房环境管控不断优化和提升，确保生产过程的稳定性和可持续性。

上述密集烤烟房环境管控评估值可以通过机器学习集成模型进一步分析得到，使用K均值聚类模型，将多个基础模型的预测结果进行组合，以获得更准确的密集烤烟房环境管控评估值，还可以通过以下方式计算得到：

；

式中，PC为密集烤烟房环境管控评估值，QV为密集烤烟房气流速度，FN为密集烤烟房风扇总个数，TB为密集烤烟房最高温度历史波动差值，QV₀为数据库中存储的密集烤烟房参照气流速度，FN₀为数据库中存储的密集烤烟房风扇参照个数，TB₀为数据库中存储的密集烤烟房最高温度历史波动界定差值，μ₁为设定的密集烤烟房气流速度的补偿因子，μ₂为设定的密集烤烟房风扇总个数的补偿因子，μ₃为设定的密集烤烟房最高温度历史波动差值的补偿因子，e为自然常数。

密集烤烟房环境管控评估值是通过密集烤烟房气流速度、密集烤烟房风扇总个数、密集烤烟房最高温度历史波动差值计算得到，综合考虑密集烤烟房气流速度、密集烤烟房风扇总个数、密集烤烟房最高温度历史波动差值等因素，评估值能够更全面地反映密集烤烟房的环境状态，而不仅仅局限于单一指标，不同因素间可能存在相互影响和相互补偿的情况，综合考虑可以更准确地反映实际情况，避免单一指标带来的片面性或误导性，不同因素可能在不同情况下对密集烤烟房环境管控产生不同程度的影响，综合考虑可以提高对环境变化的敏感度，及时发现并响应潜在的问题。

密集烤烟房最高温度历史波动差值的考量，使评估值具有一定的历史参考性，可以跟踪环境变化的趋势和变化情况，为管控决策提供更多依据，综合考虑多个因素，可以更好地平衡不同因素之间的关系，使评估值更具有综合性和权衡性，更符合实际管控需求，有助于提高评估的鲁棒性；密集烤烟房气流速度、风扇总个数、最高温度历史波动差值是通过传感器或监测设备实时采集的，然后存储在数据库中供后续分析和管理使用；传感器可以安装在密集烤烟房的关键位置，以确保对环境条件进行准确的监测，密集烤烟房参照气流速度、风扇参照个数、最高温度历史波动界定差值是根据过去的经验或标准设定的，并在系统中进行了预先定义，它们可以是根据行业标准、生产需求或者安全规定而设定的固定数值；补偿因子是由系统管理员或专业工程师根据实际情况和需求设定的，它们可能基于对实际参数与参照值之间差异的分析，或者基于对系统性能的调整和优化而确定。

风扇的作用是促进气流在密集烟房内的循环和流动，一般来说，增加风扇的数量可以增加密集烟房内的气流速度，从而改善空气质量、调节温度、排除烟尘等，因此，密集烟房的气流速度通常与安装的风扇总个数成正比关系，气流速度的增加可以有助于调节密集烟房内的温度，使其更加均匀分布，减小温度的波动范围。因此，通常情况下，随着气流速度的增加，最高温度历史波动差值可能会减小，反之亦然，风扇的数量直接影响着密集烟房内的气流速度和流动情况，增加风扇的数量可以增加气流速度，进而对温度的分布和稳定性产生影响，有可能减小最高温度历史波动差值。

图2为密集烤烟房环境管控评估值随密集烤烟房气流速度变化的示意图，其中x轴代表QV为密集烤烟房气流速度，y轴代表PC为密集烤烟房环境管控评估值，可以帮助直观理解密集烤烟房气流速度如何影响密集烤烟房环境管控评估值，密集烤烟房气流速度越大密集烤烟房环境管控评估值也就越大。其中密集烤烟房气流速度的示例取值如下（气流速度的单位采用m/s）：

表1:密集烤烟房环境管控评估值中密集烤烟房气流速度的示例取值

环境启停管控参照值获取模块，用于基于密集烤烟房环境管控阈值与密集烤烟房环境管控偏差值，得到密集烤烟房环境启停管控参照值。

基于密集烤烟房环境管控阈值与密集烤烟房环境管控偏差值，得到密集烤烟房环境启停管控参照值，具体分析过程为：基于密集烤烟房环境管控阈值与密集烤烟房环境管控偏差值，将密集烤烟房环境管控阈值与密集烤烟房环境管控偏差值进行数据整合，得到密集烤烟房环境启停管控参照值，密集烤烟房环境启停管控参照值作为对密集烤烟房是否允许烤制进行判断的分析依据，数据整合的具体过程为CZ=YZ+PC，式中CZ为密集烤烟房环境启停管控参照值，YZ为密集烤烟房环境管控阈值，PC为密集烤烟房环境管控偏差值。

上述将环境管控阈值和偏差值整合成启停管控参照值，可以更全面地考虑环境管控的各个方面，提高对密集烟房环境状态的准确性，这有助于更准确地判断密集烟房是否符合烤制的条件；通过整合数据，将复杂的环境管控参数转化为一个启停管控参照值，简化了判断密集烟房是否允许烤制的决策过程，管理人员可以更快速地做出决策，提高了生产效率；操作人员只需关注一个综合指标，而不必同时考虑多个环境参数和阈值，降低了操作的复杂度和出错的可能性，提高了操作的可靠性；启停管控参照值可以作为异常情况的判断依据，当密集烟房的环境状态偏离预期时，系统可以自动发出警报或采取相应的措施，及时调整环境管控，保障生产过程的稳定性和安全性；通过更准确、简化的环境管控判断，可以避免环境参数不合适而导致的生产中断或产品质量问题，从而提高了生产效率和产品质量的稳定性。

允许烤制判断模块，用于获取密集烤烟房室内环境数据，基于获取的密集烤烟房室内环境数据，分析得到密集烤烟房环境启停管控评估值，对密集烤烟房是否允许烤制进行判断。

密集烤烟房室内环境数据，具体包括密集烤烟房室内实时平均环境温度、密集烤烟房室内实时空气湿度、密集烤烟房室内实时最高环境温度与最低环境温度的差值。密集烤烟房室内实时平均环境温度指密集烤烟房内部空气的平均温度，通常以摄氏度为单位，监测实时平均环境温度可以帮助管理人员了解密集烤烟房内部的温度情况，及时调整加热或通风系统，确保生产过程中温度保持在适宜的范围内，以满足烤烟的生长需求或产品加工的要求；密集烤烟房室内实时空气湿度指密集烤烟房内部空气中水汽含量的浓度，通常以相对湿度表示，以百分比的形式呈现，实时监测空气湿度有助于管理人员了解密集烟房内部空气的湿润程度，以及调节湿度对烤烟生长和产品质量的影响，如防止烤烟叶片过早脱水或发霉等问题。

密集烤烟房室内实时最高环境温度与最低环境温度的差值指在一定时间范围内，密集烤烟房内部温度的最高值与最低值之间的差值，通常以摄氏度为单位，这个差值反映了密集烟房内部温度的波动情况，即温度的变化范围，控制最高与最低温度之间的差值有助于维持生产环境的稳定性，减少温度波动可能带来的生产问题或产品质量波动。

基于获取的密集烤烟房室内环境数据，分析得到密集烤烟房环境启停管控评估值，对密集烤烟房是否允许烤制进行判断，具体分析过程为：基于获取的密集烤烟房室内环境数据，综合分析得到密集烤烟房环境启停管控评估值，密集烤烟房环境启停管控评估值作为对密集烤烟房是否允许烤制进行判断的分析依据；将密集烤烟房环境启停管控评估值与密集烤烟房环境启停管控参照值进行比较，若密集烤烟房环境启停管控评估值高于或等于密集烤烟房环境启停管控参照值，则密集烤烟房允许进行烤制；将密集烤烟房环境启停管控评估值与密集烤烟房环境启停管控参照值进行比较，若密集烤烟房环境启停管控评估值低于密集烤烟房环境启停管控参照值，则密集烤烟房不允许进行烤制。

通过实时监测密集烤烟房的环境参数，并根据评估值进行烤制允许与否的判断，可以确保在适宜的环境条件下进行烤制，从而最大程度地优化生产效率，适宜的环境条件对烤烟的生长和烤制过程至关重要，通过合理控制环境参数，可以保障烤烟的生长健康和最终产品的质量稳定性；通过对密集烤烟房环境启停管控评估值的分析，可以及时调整加热、通风等系统，优化能源利用效率，减少能源浪费，降低生产成本，通过避免在不适宜的环境条件下进行烤制，可以减少能源消耗和排放，降低对环境的影响，实现绿色生产的目标。

上述密集烤烟房环境启停管控评估值可以通过机器学习集成模型进一步分析得到，使用集成方法如GradientBoostingMachine或随机森林，将多个基础模型的预测结果进行组合，以获得更准确的密集烤烟房环境启停管控评估值，还可以通过以下方式计算得到：

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式中，QT为密集烤烟房环境启停管控评估值，PT为密集烤烟房室内实时平均环境温度，KW为密集烤烟房室内实时空气湿度，CT为密集烤烟房室内实时最高环境温度与最低环境温度的差值，PT₀为数据库中存储的密集烤烟房室内参照环境温度，KW₀为数据库中存储的密集烤烟房室内参照空气湿度，CT₀为数据库中存储的密集烤烟房室内最高环境温度与最低环境温度的参照差值，σ₁为设定的密集烤烟房室内实时平均环境温度的补偿因子，σ₂为设定的密集烤烟房室内实时空气湿度的补偿因子，σ₃为设定的密集烤烟房室内实时最高环境温度与最低环境温度的差值的补偿因子。

上述密集烤烟房环境启停管控评估值是通过密集烤烟房室内实时平均环境温度、密集烤烟房室内实时空气湿度、密集烤烟房室内实时最高环境温度与最低环境温度的差值计算得到，综合考虑了密集烤烟房室内实时平均环境温度、密集烤烟房室内实时空气湿度、密集烤烟房室内实时最高环境温度与最低环境温度的差值等因素。

考虑到实时平均环境温度、空气湿度、最高温度与最低温度的差值能够更全面地评估密集烤烟房的环境状况；不仅考虑到温度的绝对数值，还考虑到湿度和温度变化范围等因素，能够提供更准确的管控评估值，有助于管理者更好地了解密集烤烟房的环境情况，及时采取措施进行调整和改善；考虑多个因素可以帮助管理者更全面地了解密集烤烟房的环境状况，有利于提高环境管控的效率，及时发现问题并采取措施，减少损失，为管理者提供更科学的决策依据，有助于制定合理的管控策略和调整措施，提高密集烤烟房的生产效率和环境质量，还有助于提高密集烤烟房的环境管理水平，从而推动密集烤烟房朝着更加可持续的方向发展，保护环境、提高生产效率和质量。

密集烤烟房室内实时平均环境温度和实时空气湿度可以通过温湿度传感器来获取，这些传感器安装在密集烤烟房内部，并实时测量环境温度和空气湿度；密集烤烟房室内实时最高环境温度与最低环境温度的差值可以通过温度传感器获取，测量最高温度和最低温度之间的差值；数据库中存储的密集烤烟房室内参照环境温度、参照空气湿度和最高温度与最低温度的参照差值是根据历史数据或设定值进行预先存储的，可以由系统管理员或相关人员手动输入或通过自动化系统设置；设定的密集烤烟房室内实时平均环境温度的补偿因子、实时空气湿度的补偿因子和实时最高环境温度与最低环境温度的差值的补偿因子是根据实际需求和环境变化进行设置的，可以由相关专业人员根据经验或分析确定。

上述空气湿度和环境温度之间存在一定的负相关关系，较高的环境温度可能会导致空气中水分的蒸发，从而降低相对湿度，相反，较高的空气湿度则可能会影响温度的感知和热传导，使得环境温度感觉更高，因此，密集烤烟房室内的实时平均环境温度和空气湿度通常是相互影响、相互调节的，环境温度的变化范围可以通过最高与最低环境温度的差值来衡量。

通常情况下，较大的差值意味着环境温度的波动较大，可能是由于环境控制系统的调节不及时或者环境参数变化较大所致，在这种情况下，实时平均环境温度可能会表现出更大的变化趋势，相反，当最高与最低环境温度的差值较小时，实时平均环境温度往往更加稳定，空气湿度的变化也可能影响到环境温度的波动范围，较高的空气湿度可能会导致环境温度的相对稳定性增加，因为水分可以起到一定的温度调节作用，降低温度的急剧变化，而较低的空气湿度则可能导致环境温度的波动范围增大，因为干燥的空气对温度的调节作用较小。

设备运行状态判断模块，用于在密集烤烟房开始烤制条件下，获取密集烤烟房设备运行数据，基于获取的密集烤烟房设备运行数据，对密集烤烟房设备运行状态进行判断。

在密集烤烟房开始烤制条件下，获取密集烤烟房设备运行数据，具体分析过程为：在密集烤烟房开始烤制条件下，获取密集烤烟房设备运行数据；密集烤烟房设备运行数据具体包括密集烤烟房设备持续运行最高时长、密集烤烟房设备运行温度、密集烤烟房设备运行功率、密集烤烟房设备运行振动频率。

密集烤烟房设备持续运行最高时长指的是在一定时间段内，密集烤烟房内的设备持续运行的最长时间，这是一个重要的性能指标，用于评估设备的可靠性和稳定性，较长的最高时长意味着设备在工作过程中能够保持稳定的运行状态，减少了因故障或其他原因造成的停机时间，但过高的密集烤烟房设备持续运行最高时长也代表密集烤烟房设备需停机进行休息；密集烤烟房设备运行温度指密集烤烟房内部设备的工作温度，设备在运行过程中会产生热量，运行温度可以反映设备正常工作状态下的热量释放和散热情况，保持适当的运行温度对于设备的性能和寿命至关重要，过高或过低的温度都可能会影响设备的稳定性和寿命；密集烤烟房设备运行功率表示设备在运行过程中消耗的能量，运行功率通常以瓦特或千瓦为单位；密集烤烟房内的设备运行功率是评估设备能源利用效率和成本的重要指标之一；密集烤烟房设备运行振动频率指的是设备在运行过程中产生的振动频率，设备的振动频率可能受到多种因素的影响，包括机械结构、运行状态和工作负载等，合适的振动频率可以确保设备运行平稳，减少机械磨损和噪音，并提高设备的可靠性和稳定性。

基于获取的密集烤烟房设备运行数据，对密集烤烟房设备运行状态进行判断，具体分析过程为：基于获取的密集烤烟房设备运行数据，综合分析得到密集烤烟房设备运行评估值，密集烤烟房设备运行评估值作为对密集烤烟房设备运行状态进行判断的分析依据；将密集烤烟房设备运行评估值与数据库中存储的密集烤烟房设备停机休息界定阈值进行比较；若密集烤烟房设备运行评估值高于或等于密集烤烟房设备停机休息界定阈值，则密集烤烟房设备运行状态良好，密集烤烟房设备可以继续运行；

若密集烤烟房设备运行评估值低于密集烤烟房设备停机休息界定阈值，则密集烤烟房设备运行状态糟糕，密集烤烟房设备停止运行，且将密集烤烟房设备标记为糟糕状态密集烤烟房设备，并将糟糕状态密集烤烟房设备的密集烤烟房设备运行评估值与数据库中存储的密集烤烟房设备维修界定阈值进行比较；若糟糕状态密集烤烟房设备密集烤烟房设备运行评估值高于或等于密集烤烟房设备维修界定阈值，则糟糕状态密集烤烟房设备仅需停止运行；若糟糕状态密集烤烟房设备密集烤烟房设备运行评估值低于密集烤烟房设备维修界定阈值，则对糟糕状态密集烤烟房设备发出故障预警提示，糟糕状态密集烤烟房设备在停止运行后还需进行故障维修处理。

通过基于获取的运行数据进行综合分析，可以实现对密集烤烟房设备运行状态的实时监测和分析，及时发现运行异常或故障情况；将密集烤烟房设备运行评估值与预设的阈值进行比较，并根据比较结果自动做出相应的决策，减少了人工干预的需要，提高了运维效率；当密集烤烟房设备运行评估值低于停机休息界定阈值时，即使设备尚未完全故障，也会停止运行，从而避免了进一步的损坏或事故发生，实现了预防性维护；通过实时监测和自动化决策，可以及时发现设备的运行异常或故障情况，从而减少了停机时间，提高了设备的可用性和生产效率；当设备处于糟糕状态且需要维修时，系统会发出故障预警提示，提醒相关人员及时处理，从而降低了维修响应时间，缩短了故障处理周期。

上述密集烤烟房设备运行评估值可以通过机器学习集成模型进一步分析得到，使用随机森林或LightGBM，将多个基础模型的预测结果进行组合，以获得更准确的密集烤烟房设备运行评估值，还可以通过以下方式计算得到：

；

式中，YX为密集烤烟房设备运行评估值，ST为密集烤烟房设备持续运行最高时长，SW为密集烤烟房设备运行温度，SG为密集烤烟房设备运行功率，SZ为密集烤烟房设备运行振动频率，ST₀为数据库中存储的密集烤烟房设备持续运行参照时长，SW₀为数据库中存储的密集烤烟房设备运行参照温度，SG₀为数据库中存储的密集烤烟房设备参照运行功率，SZ₀为数据库中存储的密集烤烟房设备运行参照振动频率，τ₁为设定的密集烤烟房设备持续运行最高时长的补偿因子，τ₂为设定的密集烤烟房设备运行温度的补偿因子，τ₃为设定的密集烤烟房设备运行功率的补偿因子，τ₄为设定的密集烤烟房设备运行振动频率的补偿因子。

上述密集烤烟房设备运行评估值是通过密集烤烟房设备持续运行最高时长、密集烤烟房设备运行温度、密集烤烟房设备运行功率、密集烤烟房设备运行振动频率计算得到，综合考虑了密集烤烟房设备持续运行最高时长、密集烤烟房设备运行温度、密集烤烟房设备运行功率、密集烤烟房设备运行振动频率等因素。通过综合考虑这些因素，可以更全面地评估密集烤烟房设备的性能，这有助于发现设备可能存在的问题或潜在的故障迹象，提前采取维护或修理措施，减少因设备故障而造成的停工时间和生产损失；了解设备的运行时长、温度、功率和振动频率等信息有助于优化设备的运行效率，通过调整运行参数或采取相应措施，可以提高设备的能效，减少能源消耗和生产成本；密集烤烟房设备的运行参数直接影响其安全性，综合考虑这些因素可以帮助识别潜在的安全隐患，并采取相应措施确保设备运行的安全性，减少事故发生的风险。

定期监测设备的运行参数有助于实施预防性维护措施，提前发现并解决可能导致设备故障的问题，延长设备的使用寿命，减少维修和更换成本；密集烤烟房设备持续运行最高时长、运行温度、运行功率、运行振动频率可以通过传感器或监控设备实时采集并记录，传感器可以安装在设备上，测量各种参数，例如运行时间、温度、电流和振动频率等，这些数据可以存储在数据库中供进一步分析和评估；数据库中存储的密集烤烟房设备参照值是根据设备制造商提供的规格或历史数据进行设置和存储的，这些参照值通常是设备的设计规格或建议运行参数，可以作为比较基准用于评估设备的实际运行情况；设定的补偿因子通常是由设备管理人员或工程师根据设备的特定情况和运行经验进行设定的，这些因子可以是经验性的调整值，用于校正设备实际运行参数与参照值之间的差异，以确保设备的正常运行和性能。

随着密集烤烟房设备持续运行时间的增加，设备内部温度和功率可能会逐渐上升，这是因为设备在运行过程中会产生热量，持续运行会导致设备内部温度上升，进而影响到功率的消耗情况，运行温度和功率之间存在着一定的正相关关系。通常情况下，当设备的运行温度上升时，为了保持正常运行，设备可能需要消耗更多的功率，振动频率可以作为评估设备运行状态的重要指标之一，一般来说，当设备处于正常运行状态时，振动频率可能会处于一个相对稳定的范围内，但如果设备出现异常情况，如部件损坏或不平衡等，振动频率可能会显著增加。

Claims (8)

1.一种密集烤烟房环境智能管控系统，其特征在于，包括环境管控阈值获取模块、环境管控偏差值获取模块、环境启停管控参照值获取模块、允许烤制判断模块和设备运行状态判断模块，其中：

环境管控阈值获取模块，用于获取密集烤烟房布局数据，基于获取的密集烤烟房布局数据，比对得到密集烤烟房环境管控阈值；

所述获取密集烤烟房布局数据，基于获取的密集烤烟房布局数据，比对得到密集烤烟房环境管控阈值，具体分析过程包括：

获取密集烤烟房布局数据，密集烤烟房布局数据具体包括密集烤烟房总占地面积、密集烤烟房最高同时工作人数；

将密集烤烟房总占地面积、密集烤烟房最高同时工作人数生成指定标签；

将该指定标签与数据库中存储的各指定标签对应的密集烤烟房环境管控阈值进行比对，得到该指定标签对应的密集烤烟房环境管控阈值；

环境管控偏差值获取模块，用于获取密集烤烟房调节能力数据，基于获取的密集烤烟房调节能力数据，比对得到密集烤烟房环境管控偏差值；

环境启停管控参照值获取模块，用于基于密集烤烟房环境管控阈值与密集烤烟房环境管控偏差值，得到密集烤烟房环境启停管控参照值；

所述基于密集烤烟房环境管控阈值与密集烤烟房环境管控偏差值，得到密集烤烟房环境启停管控参照值，具体分析过程为：

基于密集烤烟房环境管控阈值与密集烤烟房环境管控偏差值，将密集烤烟房环境管控阈值与密集烤烟房环境管控偏差值进行数据整合，得到密集烤烟房环境启停管控参照值，密集烤烟房环境启停管控参照值作为对密集烤烟房是否允许烤制进行判断的分析依据；

允许烤制判断模块，用于获取密集烤烟房室内环境数据，基于获取的密集烤烟房室内环境数据，分析得到密集烤烟房环境启停管控评估值，对密集烤烟房是否允许烤制进行判断；

设备运行状态判断模块，用于在密集烤烟房开始烤制条件下，获取密集烤烟房设备运行数据，基于获取的密集烤烟房设备运行数据，对密集烤烟房设备运行状态进行判断。

2.根据权利要求1所述的一种密集烤烟房环境智能管控系统，其特征在于：所述密集烤烟房调节能力数据，具体包括密集烤烟房气流速度、密集烤烟房风扇总个数、密集烤烟房最高温度历史波动差值。

3.根据权利要求2所述的一种密集烤烟房环境智能管控系统，其特征在于：所述基于获取的密集烤烟房调节能力数据，比对得到密集烤烟房环境管控偏差值，具体分析过程为：

基于获取的密集烤烟房调节能力数据，综合分析得到密集烤烟房环境管控评估值，密集烤烟房环境管控评估值作为比对得到密集烤烟房环境管控偏差值的分析依据；

将密集烤烟房环境管控评估值与数据库中存储的各密集烤烟房环境管控评估值对应的密集烤烟房环境管控偏差值进行比较，比对得到密集烤烟房环境管控评估值对应的密集烤烟房环境管控偏差值。

4.根据权利要求3所述的一种密集烤烟房环境智能管控系统，其特征在于：所述密集烤烟房环境管控评估值，具体分析过程为：

式中，PC为密集烤烟房环境管控评估值，QV为密集烤烟房气流速度，FN为密集烤烟房风扇总个数，TB为密集烤烟房最高温度历史波动差值，QV₀为数据库中存储的密集烤烟房参照气流速度，FN₀为数据库中存储的密集烤烟房风扇参照个数，TB₀为数据库中存储的密集烤烟房最高温度历史波动界定差值，μ₁为设定的密集烤烟房气流速度的补偿因子，μ₂为设定的密集烤烟房风扇总个数的补偿因子，μ₃为设定的密集烤烟房最高温度历史波动差值的补偿因子，e为自然常数。

5.根据权利要求1所述的一种密集烤烟房环境智能管控系统，其特征在于：所述密集烤烟房室内环境数据，具体包括密集烤烟房室内实时平均环境温度、密集烤烟房室内实时空气湿度、密集烤烟房室内实时最高环境温度与最低环境温度的差值。

6.根据权利要求5所述的一种密集烤烟房环境智能管控系统，其特征在于：所述基于获取的密集烤烟房室内环境数据，分析得到密集烤烟房环境启停管控评估值，对密集烤烟房是否允许烤制进行判断，具体分析过程为：

基于获取的密集烤烟房室内环境数据，综合分析得到密集烤烟房环境启停管控评估值，密集烤烟房环境启停管控评估值作为对密集烤烟房是否允许烤制进行判断的分析依据；

将密集烤烟房环境启停管控评估值与密集烤烟房环境启停管控参照值进行比较，若密集烤烟房环境启停管控评估值高于或等于密集烤烟房环境启停管控参照值，则密集烤烟房允许进行烤制；

将密集烤烟房环境启停管控评估值与密集烤烟房环境启停管控参照值进行比较，若密集烤烟房环境启停管控评估值低于密集烤烟房环境启停管控参照值，则密集烤烟房不允许进行烤制。

7.根据权利要求1所述的一种密集烤烟房环境智能管控系统，其特征在于：所述在密集烤烟房开始烤制条件下，获取密集烤烟房设备运行数据，具体分析过程为：

在密集烤烟房开始烤制条件下，获取密集烤烟房设备运行数据；

密集烤烟房设备运行数据具体包括密集烤烟房设备持续运行最高时长、密集烤烟房设备运行温度、密集烤烟房设备运行功率、密集烤烟房设备运行振动频率。

8.根据权利要求7所述的一种密集烤烟房环境智能管控系统，其特征在于：所述基于获取的密集烤烟房设备运行数据，对密集烤烟房设备运行状态进行判断，具体分析过程为：

基于获取的密集烤烟房设备运行数据，综合分析得到密集烤烟房设备运行评估值，密集烤烟房设备运行评估值作为对密集烤烟房设备运行状态进行判断的分析依据；

将密集烤烟房设备运行评估值与数据库中存储的密集烤烟房设备停机休息界定阈值进行比较；

若密集烤烟房设备运行评估值高于或等于密集烤烟房设备停机休息界定阈值，则密集烤烟房设备运行状态良好，密集烤烟房设备可以继续运行；

若密集烤烟房设备运行评估值低于密集烤烟房设备停机休息界定阈值，则密集烤烟房设备运行状态糟糕，密集烤烟房设备停止运行，且将密集烤烟房设备标记为糟糕状态密集烤烟房设备，并将糟糕状态密集烤烟房设备的密集烤烟房设备运行评估值与数据库中存储的密集烤烟房设备维修界定阈值进行比较；

若糟糕状态密集烤烟房设备密集烤烟房设备运行评估值高于或等于密集烤烟房设备维修界定阈值，则糟糕状态密集烤烟房设备仅需停止运行；

若糟糕状态密集烤烟房设备密集烤烟房设备运行评估值低于密集烤烟房设备维修界定阈值，则对糟糕状态密集烤烟房设备发出故障预警提示，糟糕状态密集烤烟房设备在停止运行后还需进行故障维修处理。