一种烟叶密封货垛内氧气浓度自动调节系统及方法与流程

本发明涉及烟叶醇化养护，具体涉及一种烟叶密封货垛内氧气浓度调节系统。

背景技术：

1、烟叶采收经过烘烤后，为了去除烟叶的青杂气和降低吸味的刺激性，改善吸味的香气品质，调和烟叶内部的化学成分，需要经过2年左右的存储醇化时间。在烟叶的醇化养护过程中，按现行相关标准要求，在不同养护模式下，每周须对垛内气体的成分进行1-3次检测，并适时调整垛内氧气浓度，直至符合相关技术要求。

2、但在烟叶货垛的日常醇化养护过程中，对于密封环境内的氧气浓度的调控，基本都是依靠人工检测配合手动调节的方式控制，也就是工作人员在仓间使用手持式氧气浓度检测仪对密封的烟叶货垛逐一检测，并根据检测的氧气浓度结果手动向氧气浓度超标的烟叶货垛内通入氮气，直至烟叶货垛内氧气浓度达标，由此产生的检控处置会存在一定延迟性和滞后性，特别是处于厂休日或法定节假日时期，检控处置滞后性更为凸显，而检控处置的延迟和滞后对烟叶的醇化养护是不利于的，并会导致烟叶醇化养护周期的延长。

3、因此，如何提高烟叶醇化氧化过程中检控处置的有效性和可控性就成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种烟叶密封货垛内氧气浓度自动调节系统，以解决现有烟叶醇化氧化过程中检控处置存在延迟和滞后的技术问题。

2、本发明所采用的技术方案为：一种烟叶密封货垛内氧气浓度自动调节系统，包括：

3、密封套袋，所述密封套袋能够罩设在烟叶货垛外侧；

4、数据采集模块，所述数据采集模块包括温湿度采集器、氧气浓度巡检管线和plc数据采集终端，所述温湿度采集器设置在密封套袋内并与plc数据采集终端无线电信号连接，用于获取所述烟叶货垛的温湿度信息并上传至plc数据采集终端；所述plc数据采集终端通过氧气浓度巡检管线与多个密封套袋的内腔逐一连通，用于抽取垛内气体并获取氧气浓度信息；

5、氮气供给模块，所述氮气供给模块包括制氮机、电控流量阀和氮气输送管线，所述电控流量阀设置在氮气输送管线上，且所述氮气输送管线的一端与制氮机连通，另一端与多个密封套袋的内腔逐一连通，用于向所述密封套袋内输送氮气；

6、单向排气阀，所述单向排气阀设置于密封套袋上，并能够在向所述密封套袋输送氮气时将垛内气体外排降压；

7、终端控制模块，所述终端控制模块与数据采集模块和电控流量阀电信号连接，用于接收所述温湿度信息和氧气浓度信息并控制电控流量阀的开度，以调节所述氮气供给模块向密封套袋内的氮气输送量。

8、优选的，所述氮气供给模块还包括储气罐，所述储气罐设置在制氮机和电控流量阀之间的氮气输送管线上，所述储气罐上设有压力传感器，所述压力传感器与制氮机控制电路上的触发开关关联，用于控制所述制氮机向储气罐内补充氮气。

9、优选的，所述数据采集模块还包括用于获取仓间氧气浓度信息的外置氧气浓度检测器，所述外置氧气浓度检测器与plc数据采集终端电信号连接。

10、优选的，所述单向排气阀包括底座、阀体、中心轴、复位弹簧和膜片，所述底座能够固定安装在密封套袋上，所述阀体与底座固定连接；所述中心轴垂直底座设置在阀体内腔中，所述复位弹簧套设置在中心轴上，且所述复位弹簧的一端与阀体抵接，另一端与膜片抵接，多个所述膜片绕中心轴圆周均布，并可轴向移动的设置在阀体的导向孔中，且所述膜片上设有用于连通阀体内腔和密封套袋内腔的排气通道。

11、优选的，所述单向排气阀的开启压力为0.2kpa。

12、优选的，所述温湿度采集器和plc数据采集终端采用lora无线通讯方式电信号连接。

13、优选的，所述终端控制模块和电控流量阀采用lora无线通讯方式电信号连接。

14、本发明的另一目的在于提供一种烟叶密封货垛内氧气浓度自动调节方法，所述方法使用的是上述的烟叶密封货垛内氧气浓度自动调节系统，所述方法包括如下步骤：

15、s10：终端控制模块定期向plc数据采集终端发送信息获取控制指令，控制所述plc数据采集终端通过氧气浓度巡检管线从多个密封套袋内逐一抽取垛内气体，并检测出所述垛内气体的氧气浓度信息；同时所述plc数据采集终端接收密封套袋内温湿度采集器无线发送的温湿度信息；

16、s20：所述终端控制模块接收plc数据采集终端输送的氧气浓度信息和温湿度信息，并判断所述氧气浓度信息是否超出与温湿度信息相对应的预设氧气浓度阈值；

17、s30：若所述氧气浓度信息超出与温湿度信息相对应的预设氧气浓度阈值，则所述终端控制模块向电控流量阀发送氮气输送指令，控制所述制氮机和氮气输送管线向密封套袋内输送氮气，直至所述氧气浓度信息小于或等于与温湿度信息相对应的预设氧气浓度阈值。

18、优选的，所述垛内气体的温度为35℃时，对应的预设氧气浓度阈值为2％；所述垛内气体的温度为33℃时，对应的预设氧气浓度阈值为5％。

19、本发明的有益效果：

20、本发明利用无线通讯技术，并采用主站与分站控制模式，将每个密封的烟叶货垛作为一个独立的分站，并在每个烟叶货垛内设置采样点，通过温湿度采集器获取每个采样点的温湿度信息并无线传输至plc数据采集终端；同时通过氧气浓度巡检管线将每个采样点的垛内气体逐一抽取至plc数据采集终端，并利用内置的氧气浓度检测器获取每个烟叶货垛内的氧气浓度信息，然后将采集的温湿度信息和氧气浓度信息输送至终端控制模块，在终端控制模块内将氧气浓度检测值和温湿度检测值与预设阈值对比，并根据对比结果控制氮气输送管线上电控流量阀的开度，实现氮气供给模块向烟叶货垛内的氮气输送量的调节，从而实现烟叶货垛内氧气浓度的自动化调节，提高检控处置的有效性和可控性，并提高醇化养护的工作效率。

技术特征：

1.一种烟叶密封货垛内氧气浓度自动调节系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种烟叶密封货垛内氧气浓度自动调节系统，其特征在于，所述氮气供给模块(300)还包括储气罐(340)，所述储气罐(340)设置在制氮机(310)和电控流量阀(320)之间的氮气输送管线(330)上，所述储气罐(340)上设有压力传感器，所述压力传感器与制氮机(310)控制电路上的触发开关关联，用于控制所述制氮机(310)向储气罐(340)内补充氮气。

3.根据权利要求1所述的一种烟叶密封货垛内氧气浓度自动调节系统，其特征在于，所述数据采集模块(200)还包括用于获取仓间氧气浓度信息的外置氧气浓度检测器(240)，所述外置氧气浓度检测器(240)与plc数据采集终端(230)电信号连接。

4.根据权利要求1所述的一种烟叶密封货垛内氧气浓度自动调节系统，其特征在于，所述单向排气阀(400)包括底座(410)、阀体(420)、中心轴(430)、复位弹簧(440)和膜片(450)，所述底座(410)能够固定安装在密封套袋(100)上，所述阀体(420)与底座(410)固定连接；所述中心轴(430)垂直底座(410)设置在阀体(420)内腔中，所述复位弹簧(440)套设置在中心轴(430)上，且所述复位弹簧(440)的一端与阀体(420)抵接，另一端与膜片(450)抵接，多个所述膜片(450)绕中心轴(430)圆周均布，并可轴向移动的设置在阀体(420)的导向孔中，且所述膜片(450)上设有用于连通阀体(420)内腔和密封套袋(100)内腔的排气通道。

5.根据权利要求1所述的一种烟叶密封货垛内氧气浓度自动调节系统，其特征在于，所述单向排气阀(400)的开启压力为0.2kpa。

6.根据权利要求1所述的一种烟叶密封货垛内氧气浓度自动调节系统，其特征在于，所述温湿度采集器(210)和plc数据采集终端(230)采用lora无线通讯方式电信号连接。

7.根据权利要求1所述的一种烟叶密封货垛内氧气浓度自动调节系统，其特征在于，所述终端控制模块(500)和电控流量阀(320)采用lora无线通讯方式电信号连接。

8.一种烟叶密封货垛内氧气浓度自动调节方法，所述方法使用的是权利要求1-7任意一项所述的烟叶密封货垛内氧气浓度自动调节系统，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种烟叶密封货垛内氧气浓度自动调节方法，其特征在于，所述垛内气体的温度为35℃时，对应的预设氧气浓度阈值为2％；所述垛内气体的温度为33℃时，对应的预设氧气浓度阈值为5％。

技术总结本发明公开了烟叶醇化养护技术领域的一种烟叶密封货垛内氧气浓度调节系统，包括密封套袋，密封套袋罩设在烟叶货垛外侧；数据采集模块，用于获取烟叶货垛的温湿度信息和氧气浓度信息；氮气供给模块，用于向密封套袋内输送氮气；单向排气阀，设置于密封套袋上并能够将垛内气体外排降压；终端控制模块，终端控制模块与数据采集模块和氮气供给模块电信号连接，用于接收温湿度信息和氧气浓度信息并控制氮气供给模块向密封套袋内的氮气输送量。本发明提高了烟叶原料在库养护的自动化水平，减少了因垛内氧气浓度异常导致的养护周期增加和延长，降低了外部各类因素对醇化养护过程的影响程度，提高醇化养护的工作效率和有效性。技术研发人员：徐俊,方怿,沈玉华,丁莉敏,吴敏娴,狄辉辉,刘俊,陆晓骏,张德辉,董晓清受保护的技术使用者：上海烟草集团有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/5/19