一種基于看茶做茶的茶葉萎凋方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于看茶做茶的茶葉萎凋方法，通過專家系統(tǒng)對茶葉萎凋加工進(jìn)行控制，專家系統(tǒng)讀入下一道工序設(shè)備的運行狀況，確定出本批進(jìn)行萎凋茶葉的排班計劃，計算出每一個單元當(dāng)前位置的萎凋時間，根據(jù)得出的時間以及用戶選擇的要做出的茶葉，專家系統(tǒng)推理出茶葉的加工曲線，該曲線作為控制器的控制曲線用于控制加工量隨時間的變化。本發(fā)明的茶葉萎凋可以進(jìn)行精確控制，進(jìn)來的茶葉狀況各不相同，但是對傳送帶進(jìn)行單元劃分，對每一單元進(jìn)行精確控制，不同的茶葉分塊的進(jìn)行加工，實現(xiàn)了同一流水線上進(jìn)行不同品種茶葉的加工，同時可以最大限度的做出高品質(zhì)的茶葉。
【專利說明】一種基于看茶做茶的茶葉萎凋方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種茶葉生產(chǎn)加工領(lǐng)域，尤其涉及一種基于看茶做茶的茶葉萎凋方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在自動化程度越來越高的今天，許多傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)加工技術(shù)也被引用到自動化生產(chǎn)流水線中。茶葉加工，在我國已有幾千年的加工歷史，在如今，被引用到流水線中進(jìn)行茶葉從鮮葉到成品的加工過程。本文所設(shè)計的方法就是在現(xiàn)代茶葉加工流水線的基礎(chǔ)上進(jìn)行實施。所謂現(xiàn)代茶葉加工流水線即為在一個集散控制系統(tǒng)下工作的連續(xù)系統(tǒng)，集散控制系統(tǒng)用以控制流水線各個子系統(tǒng)間的配合、工序間的過渡。萎凋系統(tǒng)作為整個流水線的開始部分，主要作用是在規(guī)定的時間內(nèi)用加熱或吹風(fēng)的方法，使鮮葉的含水率降低到預(yù)定范圍內(nèi)。由于整個萎凋系統(tǒng)的運動是下一工序需要上料則萎凋系統(tǒng)運動一段距離把對應(yīng)加工好的鮮葉送至下一工序，因此它對茶葉的萎凋時間是基于下一設(shè)備運行狀況進(jìn)行更改的，(如下一設(shè)備加工完成需要裝料、下一設(shè)備停止工作等)這樣做保證了萎凋系統(tǒng)與下一工序之間的連續(xù)配合，保證了流水線的流暢運轉(zhuǎn)。因此，在計算鮮葉萎凋時間時需要根據(jù)下一工序設(shè)備運行狀況確定排班計劃，同時對于每一工序的運行狀況做實時監(jiān)控根據(jù)設(shè)備的各種變化做出實時調(diào)整，即在鮮葉開始加工時根據(jù)下一工序設(shè)備加工時間(加工剩余時間、加工完成時間)及加工量計算出對應(yīng)量的萎凋時間，當(dāng)有設(shè)備完成加工需要上料時，萎凋系統(tǒng)送入相應(yīng)量加工好的茶葉進(jìn)入所需設(shè)備，同時傳送帶運動一段距離，并重新修正茶葉萎凋時間，即為本發(fā)明采用的根據(jù)排班計劃及中途變更控制茶葉萎凋時間的控制方法。
[0003]同時，結(jié)合看茶做茶的思想，在茶葉開始加工之前根據(jù)茶葉的狀況產(chǎn)地等信息結(jié)合用戶自己的經(jīng)驗及期望，決定出該批次茶葉做出的茶葉品質(zhì)等級。因此，本發(fā)明提供了一種專家系統(tǒng)，在每批茶葉開始加工之前對該批次茶葉的含水率、葉片狀況等進(jìn)行檢測，根據(jù)專家系統(tǒng)對茶葉相關(guān)數(shù)據(jù)的分析提出該批次茶葉可加工出的品質(zhì)等級工用戶選擇，在用戶選擇當(dāng)前批次茶葉的品質(zhì)后，專家系統(tǒng)根據(jù)用戶選擇提出相應(yīng)控制曲線作為控制系統(tǒng)的控制輸入。而所謂看茶做茶，并不是只有在茶葉開始加工之前專家系統(tǒng)做一次推理，本發(fā)明所述的看茶做茶同時體現(xiàn)在茶葉加工過程中。在加工過程中，專家系統(tǒng)根據(jù)實時檢測的茶葉葉片紋理、葉片色澤等信息，進(jìn)行圖像處理判斷茶葉品質(zhì)判斷是否有誤、茶葉加工情況是否正常，這樣，在茶葉加工時，能夠?qū)崟r觀察茶葉加工狀況，判斷茶葉品質(zhì)好壞。
[0004]為了實現(xiàn)萎凋系統(tǒng)與下一工序間的連續(xù)配合，本發(fā)明采用的傳送帶運動方式為:茶葉連續(xù)攤放在萎凋系統(tǒng)傳送帶上進(jìn)行萎凋加工，當(dāng)下一工序設(shè)備有完成需要上料時，傳送帶運動一段距離輸送相應(yīng)茶葉進(jìn)入下一工序，那么相應(yīng)的傳送帶上其他部分茶葉的萎凋時間進(jìn)行重新修正，直至下一次傳送帶移動。為了保證茶葉的加工精度以及便于控制和計算茶葉的萎凋時間和加工量，將傳送帶劃分為等分的單元，茶葉在每個單元里面，對傳送帶分塊的目的是:第一，一大批茶葉分塊后，便于萎凋時間的控制，根據(jù)排班計劃可以明確計算出每一個塊到達(dá)下一工序的時間，這樣茶葉萎凋時間的控制有了依據(jù)；第二，分塊后，茶葉加工細(xì)化了，由原先的一大批茶葉一起加工變成了一大批茶葉分塊獨立加工，每一個單元獨立控制，這樣茶葉加工更加精確。第三，可以實現(xiàn)大批量小批量均可加工。第四，不同品質(zhì)的茶葉也可以加工，根據(jù)茶葉進(jìn)行萎凋前的分析，可以知道每批茶葉的茶葉品種及品質(zhì)，這樣每批茶葉的加工曲線也不相同，這樣就實現(xiàn)了一道流水線上不同品種茶葉同時加工。
[0005]本發(fā)明所采用的加工量的控制方法是:在開始加工時，專家系統(tǒng)提出加工量與萎凋時間的函數(shù)曲線，則在萎凋時控制加工量隨時間沿著該曲線變化，在持續(xù)一段時間直至傳送帶運動一次時，系統(tǒng)重新修正萎凋時間，專家系統(tǒng)結(jié)合修正時間再次提出新的控制曲線。如此往復(fù)，直至該單元加工完成送至下一工序，由于整個萎凋系統(tǒng)再茶葉萎凋時不斷的修正萎凋時間、不斷的改變控制曲線，從而保證了茶葉加工的精度。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種茶葉萎凋?qū)＜蚁到y(tǒng)及其使用方法，用于精確控制茶葉的萎凋加工，通過專家系統(tǒng)的分析得以在實際生產(chǎn)確定所做出茶葉的品質(zhì)以及在專家系統(tǒng)的作用下做出最高品質(zhì)的茶葉。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種基于看茶做茶的茶葉萎凋方法，包括以下步驟:
(1)、在專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)中輸入用戶輸入的信息、含水率信息以及葉片狀況信息；所述用戶輸入信息包括茶葉采摘信息、茶葉生長信息，所述用戶輸入信息在專家系統(tǒng)的用戶界面中進(jìn)行輸入；所述葉片表面含水率信息包括探頭式含水率檢測裝置測得的高度方向點陣含水率信息和光譜式含水率檢測裝置測得的表面區(qū)域含水率信息，所述葉片狀況信息包括葉片紋理、葉片色澤、葉片形狀、葉梗多少和葉片破損情況；
(2)、將數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)給出的信息最終匯總至推理機(jī)進(jìn)行看茶做茶的模糊推理；
(3)、推理機(jī)訪問相關(guān)數(shù)據(jù)庫及知識庫得出可以做出何種品質(zhì)等級茶葉的選項供用戶選擇；
(4)、用戶根據(jù)具體需要及實際要求進(jìn)行選擇，確定此批茶葉的加工等級；
(5)、專家系統(tǒng)讀入下一道工序設(shè)備的運行狀況，確定出本批進(jìn)行萎凋茶葉的排班計劃，計算出每一個單元當(dāng)前位置的萎凋時間，根據(jù)得出的時間以及用戶選擇的要做出的茶葉，專家系統(tǒng)推理出茶葉的加工曲線，該曲線作為控制器的控制曲線用于控制加工量隨時間的變化，該控制曲線維持一段時間，一直到傳送帶移動一次再次計算萎凋時間為止；傳送帶每移動一次，專家系統(tǒng)均重新計算萎凋時間，同時給出新的控制曲線，進(jìn)而進(jìn)行下一輪的委調(diào)控制；
(6)、在萎凋加工的過程中用探頭式含水率檢測裝置和光譜式含水率檢測裝置不斷測量葉片的含水率，并將得到的數(shù)據(jù)反饋給整個專家系統(tǒng)，專家系統(tǒng)通過控制器進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而保證鮮葉在萎凋完成時含水率達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，同時可以檢測鮮葉在萎凋完成是否達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)；
(7)、傳送帶每移動一次，即有一個單元的茶葉加工完畢進(jìn)入下一道工序，此時專家系統(tǒng)重新讀入下一道工序設(shè)備的運行狀況，確定此時進(jìn)行萎凋茶葉的排班計劃，再重復(fù)步驟5和6，直至探頭式含水率檢測裝置和光譜式含水率檢測裝置不斷測量葉片的含水率檢測到的茶葉含水率達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，此時達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)部分的茶葉完成萎凋加工，完成萎凋加工的茶葉通過傳送帶送入下一道工序，再繼續(xù)進(jìn)行剩余尚未完成萎凋加工的茶葉的萎凋加工。
[0008]進(jìn)一步的，所述專家系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)、推理機(jī)、知識庫和數(shù)據(jù)庫、控制器，所述數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)包括用戶輸入的信息、含水率信息以及葉片狀況信息；所述數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)輸入的信息最終會送至推理機(jī)進(jìn)行看茶做茶的模糊推理，推理完畢后推理機(jī)訪問知識庫和數(shù)據(jù)庫得出供用戶選擇的做出茶葉品質(zhì)等級的選項，將用戶最終的選擇導(dǎo)入控制器對整個萎凋過程進(jìn)行加工控制；所述專家系統(tǒng)在傳送帶每移動一次之后均讀入下一道工序設(shè)備的運行狀況，重新確定該批次茶葉的加工曲線，利用不停的閉環(huán)檢測系統(tǒng)完成對全部茶葉的加工；當(dāng)下一道工序出故障無法繼續(xù)加工時也可以及時控制此時茶葉的加工效率。
[0009]所述控制曲線的推理方法為:根據(jù)下一設(shè)備運行狀況計算出每一單元的萎凋時間，以傳送帶每個單元鮮葉承載量為n kg，且傳送帶能夠?qū)崿F(xiàn)與殺青機(jī)的配合為前提，
有a、b、c三臺殺青機(jī)，殺青時間分別為Tl、T2、T3，殺青量為X1、X2、X3，工作完成剩余的時間分別為tl、t2、t3 ；
對tl、t2、t3按大小比較,假如tl最小t3最大，即殺青機(jī)a最快完成c最慢完成；
而殺青機(jī)a對應(yīng)的殺青量為XI，
那么，可以確定:
Xl/n個單元的鮮葉的萎凋時間為tl ；
X2/n個單元的鮮葉萎凋時間為t2 ；
X3/n個單元的鮮葉萎凋時間為t3 ；
而下一次使用殺青機(jī)a時的時間則為(Tl+tl)，對應(yīng)的鮮葉量同樣為XI，即后面對應(yīng)Xl/n個單元的鮮葉萎凋時間為(Tl+tl)，
以此類推可以完整的推導(dǎo)出傳送帶上每一個單元鮮葉的萎凋時間當(dāng)殺青機(jī)a完成時，傳送帶送入Xl/n個單元的茶葉進(jìn)入殺青機(jī)a同時系統(tǒng)重新計算萎凋時間，
這時，殺青機(jī)b的剩余時間最短為t2’，殺青時殺青機(jī)a的剩余時間最長,則對應(yīng)X2/n個單元的茶葉萎凋時間為t2’ ；
每當(dāng)傳送帶運動一次，系統(tǒng)重新計算萎凋時間，計算方法按照上述推論一樣；
那么，根據(jù)算出的萎凋時間，專家系統(tǒng)給出控制曲線，這樣就可以知道，每一個單元的具體的加工量的控制，綜上所述，可知Xl/n個單元在tl時間段內(nèi)，專家系統(tǒng)給出的控制曲線變化加工量。
[0010]傳送帶的運動方式為先保持靜止一段時間，當(dāng)下一工序設(shè)備完成加工需要傳送帶送入萎凋好的茶葉時，傳送帶移動相應(yīng)的長度送入茶葉，之后保持靜止，茶葉繼續(xù)萎凋；當(dāng)下一工序有設(shè)備完成需要上料時，傳送帶移動一次，且重新修正萎凋時間；傳送帶的移動間隔時間與下一工序的完成加工時間相關(guān)。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:本發(fā)明的茶葉萎凋可以進(jìn)行精確控制，進(jìn)來的茶葉狀況各不相同，但是對傳送帶進(jìn)行單元劃分，對每一單元進(jìn)行精確控制，不同的茶葉分塊的進(jìn)行加工，實現(xiàn)了同一流水線上進(jìn)行不同品種茶葉的加工；本發(fā)明基于看茶做茶的原理，茶葉在開始加工之前根據(jù)專家系統(tǒng)的分析以及生產(chǎn)實際確定該批次茶葉所做出的品質(zhì)的同時在茶葉加工過程中根據(jù)檢測裝置測得的茶葉紋理、色澤等圖像信息判斷茶葉加工情況以及品質(zhì)的好壞，這樣可以使得每一批茶葉的品質(zhì)能夠控制在預(yù)計范圍內(nèi)，并且可以最大限度的做出高品質(zhì)的茶葉；由于整個萎凋系統(tǒng)傳送帶的運動與下一工序間相互配合，茶葉在萎凋機(jī)構(gòu)上萎凋完成時，正好下一工序的設(shè)備能夠接納完成萎凋的茶葉進(jìn)行下一工序的加工，這樣使得整個流水線運作流暢，且效率較高；在茶葉萎凋加工的過程中，不斷地修正茶葉萎凋控制曲線，保證了茶葉在最終完成萎凋加工時的含水率達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明茶葉萎凋?qū)＜蚁到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖。
[0013]圖2是本發(fā)明茶葉萎凋?qū)＜蚁到y(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖。
[0014]圖3是本發(fā)明茶葉萎凋裝置的結(jié)構(gòu)簡圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實施方式】并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0016]結(jié)合圖1、圖2和圖3，一種基于看茶做茶的茶葉萎凋方法，包括以下步驟:包括以下步驟:
(1)、在專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)中輸入用戶輸入的信息、含水率信息以及葉片狀況信息；所述用戶輸入信息包括茶葉采摘信息、茶葉生長信息，所述用戶輸入信息在專家系統(tǒng)的用戶界面中進(jìn)行輸入；所述葉片表面含水率信息包括探頭式含水率檢測裝置測得的高度方向點陣含水率信息和光譜式含水率檢測裝置測得的表面區(qū)域含水率信息，所述葉片狀況信息包括葉片紋理、葉片色澤、葉片形狀、葉梗多少和葉片破損情況；
(2)、將數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)給出的信息最終匯總至推理機(jī)進(jìn)行看茶做茶的模糊推理；
(3)、推理機(jī)訪問相關(guān)數(shù)據(jù)庫及知識庫得出可以做出何種品質(zhì)等級茶葉的選項供用戶選擇；
(4)、用戶根據(jù)具體需要及實際要求進(jìn)行選擇，確定此批茶葉的加工等級；
(5)、專家系統(tǒng)讀入下一道工序設(shè)備的運行狀況，確定出本批進(jìn)行萎凋茶葉的排班計劃，計算出每一個單元當(dāng)前位置的萎凋時間，根據(jù)得出的時間以及用戶選擇的要做出的茶葉，專家系統(tǒng)推理出茶葉的加工曲線，該曲線作為控制器的控制曲線用于控制加工量隨時間的變化，該控制曲線維持一段時間，一直到傳送帶移動一次再次計算萎凋時間為止；傳送帶每移動一次，專家系統(tǒng)均重新計算萎凋時間，同時給出新的控制曲線，進(jìn)而進(jìn)行下一輪的委調(diào)控制；
(6)、在萎凋加工的過程中用探頭式含水率檢測裝置和光譜式含水率檢測裝置不斷測量葉片的含水率，并將得到的數(shù)據(jù)反饋給整個專家系統(tǒng)，專家系統(tǒng)通過控制器進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而保證鮮葉在萎凋完成時含水率達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，同時可以檢測鮮葉在萎凋完成是否達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)；
(7)、傳送帶每移動一次，即有一個單元的茶葉加工完畢進(jìn)入下一道工序，此時專家系統(tǒng)重新讀入下一道工序設(shè)備的運行狀況，確定此時進(jìn)行萎凋茶葉的排班計劃，再重復(fù)步驟5和6，直至探頭式含水率檢測裝置和光譜式含水率檢測裝置不斷測量葉片的含水率檢測到的茶葉含水率達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，此時達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)部分的茶葉完成萎凋加工，完成萎凋加工的茶葉通過傳送帶送入下一道工序，再繼續(xù)進(jìn)行剩余尚未完成萎凋加工的茶葉的萎凋加工。
[0017]茶葉萎凋?qū)＜蚁到y(tǒng)包括數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)、推理機(jī)、知識庫和數(shù)據(jù)庫、控制器，數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)包括用戶輸入的信息、含水率信息以及葉片狀況信息；數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)輸入的信息最終會送至推理機(jī)進(jìn)行看茶做茶的模糊推理，推理完畢后推理機(jī)訪問知識庫和數(shù)據(jù)庫得出供用戶選擇的做出茶葉品質(zhì)等級的選項，將用戶最終的選擇導(dǎo)入控制器對整個萎凋過程進(jìn)行加工控制。
[0018]知識庫和數(shù)據(jù)庫作為專家系統(tǒng)的重要組成部分，也是專家系統(tǒng)構(gòu)建的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本發(fā)明的專家系統(tǒng)的知識庫和數(shù)據(jù)庫包括茶葉產(chǎn)地數(shù)據(jù)庫、茶葉含水率知識庫、茶葉狀況知識庫、各品質(zhì)茶葉加工要求及成本數(shù)據(jù)庫、茶葉加工曲線數(shù)據(jù)庫。
[0019]本發(fā)明的專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)有三部分，分別為用戶輸入信息、含水率信息以及葉片狀況信息。用戶輸入信息包括茶葉采摘信息和茶葉生長信息，茶葉采摘信息包括茶葉采摘時間，茶葉生長信息包括茶葉產(chǎn)地、茶葉生產(chǎn)狀況。含水率信息包括探頭式含水率檢測裝置測得的高度方向點陣含水率和光譜式含水率檢測裝置測得的表面區(qū)域含水率。葉片狀況信息包括由攝像頭檢測得出的葉片紋理、茶葉色澤和葉片形狀等。先進(jìn)行多個小區(qū)域的茶葉葉片品質(zhì)分析，分析的主要內(nèi)容為葉片形狀、葉梗多少、葉片破損情況等信息，得到的多個信息用以判斷小區(qū)域內(nèi)茶葉的雜質(zhì)含量、茶葉葉片大小等具體數(shù)據(jù)；其次，進(jìn)行大區(qū)域的葉片紋理分析，分析的主要內(nèi)容為葉片紋理、葉片色澤等信息，這些信息用以判斷茶葉整體色澤，同時在茶葉加工的過程中，作為專家系統(tǒng)看茶做茶的依據(jù)。
[0020]以上的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)的三個部分的信息源給出的信息最終匯總至推理機(jī)進(jìn)行看茶做茶的模糊推理，推理機(jī)訪問相關(guān)數(shù)據(jù)庫及知識庫得出選項供用戶選擇，然后用戶根據(jù)具體需要及實際要求進(jìn)行選擇，得到這一批次茶葉的加工等級。然后，根據(jù)專家系統(tǒng)讀入的下一工序設(shè)備運行狀況所做出的排班計劃進(jìn)行茶葉萎凋工藝的生成，得出茶葉加工量與時間的關(guān)系曲線，這一曲線送至茶葉微雕過程控制器作為控制系統(tǒng)的控制曲線，控制器根據(jù)控制曲線控制加工量變化。
[0021]在專家系統(tǒng)給出某一批次茶葉的控制曲線后，控制器根據(jù)該控制曲線控制加工量的變化，并維持至下一次修正萎凋時間為止。茶葉傳送帶的運動方式為間歇式運動，傳送帶首先保持靜止一段時間，當(dāng)下一工序設(shè)備完成加工需要茶葉傳送帶送入萎凋好的茶葉時，茶葉傳送帶移動相應(yīng)的長度送入茶葉，之后保持靜止，處于萎凋裝置中的茶葉繼續(xù)萎凋。當(dāng)下一工序有設(shè)備完成需要上料時，傳送帶繼續(xù)運動相應(yīng)長度，且專家系統(tǒng)重新計算萎凋曲線以得出新的萎凋時間。茶葉傳送帶的移動間隔時間與下一工序設(shè)備的完成時間有關(guān)，以實現(xiàn)萎凋工序與下一工序的連續(xù)性。
[0022]根據(jù)整個專家系統(tǒng)的控制方式，茶葉傳送帶每移動一次，系統(tǒng)重新進(jìn)行相應(yīng)推導(dǎo)，即重新計算茶葉萎凋時間，根據(jù)重新計算得出的萎凋時間，專家系統(tǒng)再次推理出相應(yīng)的控制曲線，這個控制曲線送至控制器，控制器根據(jù)新的控制曲線繼續(xù)控制一段時間直至下一次系統(tǒng)更新萎凋時間及控制曲線。整個茶葉傳送帶上含有探頭式含水率檢測裝置測和光譜式含水率檢測裝置，二者相結(jié)合實時在線檢測鮮葉含水率，測得的數(shù)據(jù)反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)做出相應(yīng)的調(diào)整，從而保證鮮葉在萎凋完成時含水率達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)；同時根據(jù)該檢測裝置，檢測鮮葉最終萎凋完成時是否達(dá)到了預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)出現(xiàn)中途變更需要調(diào)整整個過程的萎凋時間時，用戶通過專家系統(tǒng)用戶界面輸入中途變更數(shù)據(jù)，專家系統(tǒng)根據(jù)變更數(shù)據(jù)做出判斷，對控制系統(tǒng)做出相應(yīng)調(diào)整以適應(yīng)中途變更。
[0023]本發(fā)明茶葉萎凋的具體流程為:
首先，根據(jù)茶葉萎凋?qū)＜蚁到y(tǒng)推到出茶葉的品質(zhì)，工人根據(jù)采摘的鮮葉情況，依據(jù)專家系統(tǒng)的輔助分析給出可加工出的幾種品質(zhì)的茶葉以供選擇，同時工人根據(jù)加工經(jīng)驗最終決定當(dāng)前批次的鮮葉最終做成何種品質(zhì)的茶葉。同時，在鮮葉萎凋過程中，有攝像頭對鮮葉整體紋理及色澤進(jìn)行在線檢測，得到的信息反饋回專家系統(tǒng)系統(tǒng)，根據(jù)反饋信息，專家系統(tǒng)判斷該批次茶葉萎凋情況的好壞以及茶葉品質(zhì)優(yōu)劣。
[0024]其次，根據(jù)下一工序設(shè)備狀況計算各單元萎凋時間，同時專家系統(tǒng)根據(jù)萎凋時間給出控制曲線；專家系統(tǒng)判斷茶葉品質(zhì)以后，系統(tǒng)讀入下一批次設(shè)備運行狀況，從而計算出每一單元在當(dāng)前階段的萎凋時間。根據(jù)得出的時間以及工人選擇的要做出的茶葉，專家系統(tǒng)推理出茶葉的加工曲線，這一曲線作為控制器的控制曲線用以控制加工量隨時間的變化。這個控制曲線維持一段時間直至傳送帶移動一次系統(tǒng)重新計算萎凋時間時為止。傳送帶每動一次，系統(tǒng)需要重新計算萎凋時間，同時給出新的控制曲線，進(jìn)行下一輪的萎凋控制。
[0025]然后，不斷調(diào)整控制曲線，直至茶葉完成萎凋加工；結(jié)合圖3，以下一工序為殺青，而下一工序設(shè)備為殺青機(jī)為例，做進(jìn)一步闡述。如圖3所示，茶葉傳送帶將茶葉分成A、B、C、D、E五個單元，五個單元中均設(shè)有探頭式含水率檢測裝置測得、光譜式含水率檢測裝置和攝像頭，鮮葉進(jìn)入位置A時，光譜式含水率檢測裝置對鮮葉的情況做出檢測，得到鮮葉的含水率、葉梗多少、葉片完整度等數(shù)據(jù)，同時鮮葉采摘位置、時間等數(shù)據(jù)由用戶輸入專家系統(tǒng)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)專家系統(tǒng)推理出可加工出的不同品質(zhì)茶葉供工人選擇，工人根據(jù)其加工經(jīng)驗做出最終選擇決定這一批次的鮮葉做成的茶葉品質(zhì)等級。專家系統(tǒng)根據(jù)工人的選擇，結(jié)合計算得出的萎凋時間提出該種品質(zhì)茶葉的加工曲線，控制器控制加工量按照該曲線變化。
[0026]該批次茶葉開始加工時檢測當(dāng)前含水率，加工過程中每隔一段時間進(jìn)行一次檢測，以確定萎凋情況是否正常和判斷是否萎凋完成。
[0027]殺青機(jī)有完成加工時，則傳送帶送入相應(yīng)量的茶葉進(jìn)入已完工殺青機(jī)，同時傳送帶移動一段距離，這里假設(shè)茶葉進(jìn)入到了位置B。這時，系統(tǒng)重新計算每一單元的萎凋時間，并根據(jù)每一單元不同的萎凋時間給出不同的控制曲線，這里需要提及的是:已經(jīng)考慮好了傳送帶長度與殺青機(jī)臺數(shù)的配合問題，那么，茶葉在傳送帶上劃分的批次應(yīng)該與殺青機(jī)的臺數(shù)相配合。專家系統(tǒng)推理出的新的控制曲線送給控制器控制萎凋加工進(jìn)行新一輪的加工。
[0028]重復(fù)以上步驟，直至檢測裝置檢測到茶葉含水率達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)前面給出的控制流程圖可知，萎凋系統(tǒng)在控制茶葉萎凋的過程中會不斷的進(jìn)行萎凋控制曲線的修正，同時專家系統(tǒng)根據(jù)在線含水率檢測裝置測得的實時含水率不斷做出調(diào)整，因此，可以保證在殺青機(jī)完成工作需要上料時，萎凋機(jī)構(gòu)中幾個等待上料的單元內(nèi)的茶葉剛好完成萎凋。
[0029]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述【具體實施方式】僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【權(quán)利要求】
1.一種基于看茶做茶的茶葉萎凋方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、在專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)中輸入用戶輸入的信息、含水率信息以及葉片狀況信息；所述用戶輸入信息包括茶葉采摘信息、茶葉生長信息，所述用戶輸入信息在專家系統(tǒng)的用戶界面中進(jìn)行輸入；所述葉片表面含水率信息包括探頭式含水率檢測裝置測得的高度方向點陣含水率信息和光譜式含水率檢測裝置測得的表面區(qū)域含水率信息，所述葉片狀況信息包括葉片紋理、葉片色澤、葉片形狀、葉梗多少和葉片破損情況； (2)、將數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)給出的信息最終匯總至推理機(jī)進(jìn)行看茶做茶的模糊推理； (3)、推理機(jī)訪問相關(guān)數(shù)據(jù)庫及知識庫得出可以做出何種品質(zhì)等級茶葉的選項供用戶選擇； (4)、用戶根據(jù)具體需要及實際要求進(jìn)行選擇，確定此批茶葉的加工等級； (5)、專家系統(tǒng)讀入下一道工序設(shè)備的運行狀況，確定出本批進(jìn)行萎凋茶葉的排班計劃，計算出每一個單元當(dāng)前位置的萎凋時間，根據(jù)得出的時間以及用戶選擇的要做出的茶葉，專家系統(tǒng)推理出茶葉的加工曲線，該曲線作為控制器的控制曲線用于控制加工量隨時間的變化，該控制曲線維持一段時間，一直到傳送帶移動一次再次計算萎凋時間為止；傳送帶每移動一次，專家系統(tǒng)均重新計算萎凋時間，同時給出新的控制曲線，進(jìn)而進(jìn)行下一輪的委調(diào)控制； (6)、在萎凋加工的過程中用探頭式含水率檢測裝置和光譜式含水率檢測裝置不斷測量葉片的含水率，并將得到的數(shù)據(jù)反饋給整個專家系統(tǒng)，專家系統(tǒng)通過控制器進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而保證鮮葉在萎凋完成時含水率達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，同時可以檢測鮮葉在萎凋完成是否達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)； (7)、傳送帶每移動一次，即有一個單元的茶葉加工完畢進(jìn)入下一道工序，此時專家系統(tǒng)重新讀入下一道工序設(shè)備的運行狀況，確定此時進(jìn)行萎凋茶葉的排班計劃，再重復(fù)步驟5和6，直至探頭式含水率檢測裝置和光譜式含水率檢測裝置不斷測量葉片的含水率檢測到的茶葉含水率達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，此時達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)部分的茶葉完成萎凋加工，完成萎凋加工的茶葉通過傳送帶送入下一道工序，再繼續(xù)進(jìn)行剩余尚未完成萎凋加工的茶葉的萎凋加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于看茶做茶的茶葉萎凋方法，其特征在于:所述專家系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)、推理機(jī)、知識庫和數(shù)據(jù)庫、控制器，所述數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)包括用戶輸入的信息、含水率信息以及葉片狀況信息；所述數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)輸入的信息最終會送至推理機(jī)進(jìn)行看茶做茶的模糊推理，推理完畢后推理機(jī)訪問知識庫和數(shù)據(jù)庫得出供用戶選擇的做出茶葉品質(zhì)等級的選項，將用戶最終的選擇導(dǎo)入控制器對整個萎凋過程進(jìn)行加工控制；所述專家系統(tǒng)在傳送帶每移動一次之后均讀入下一道工序設(shè)備的運行狀況，重新確定該批次茶葉的加工曲線，利用不停的閉環(huán)檢測系統(tǒng)完成對全部茶葉的加工；當(dāng)下一道工序出故障無法繼續(xù)加工時也可以及時控制此時茶葉的加工效率。
【文檔編號】A23F3/06GK104304521SQ201410482805
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】計時鳴, 黃劍虹, 鐘江, 張憲, 喬欣, 張利, 金明生, 趙章風(fēng) 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)