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山東濰坊:開啟煙葉智能收購新模式

2022年10月21日 來源:中國農網 作者:鄭海峰、古明光
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日前,在山東省濰坊市諸城市煙草專賣局(分公司)洛莊煙站煙葉收購現場,一條今年剛剛啟用的煙葉智能收購流水線正在運行。只見,一筐筐煙葉在長長的智能流水線上經過履帶傳輸、智能定級、自動打包后,變成了一包包等級分明、包裝整齊的煙包。

“這條智能收購流水線運用了多項現代化信息化技術,實現了煙葉水分、青雜、理化指標自動檢測和煙葉等級智能確定,日收購煙葉500擔,效率是傳統人工收購模式的兩倍……”諸城市煙草專賣局(分公司)洛莊煙站站長宋江龍介紹道。

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圖為待定級煙葉裝入料斗后自動上線輸送


為加快煙葉流通環節改革創新,去年以來年,濰坊市煙草專賣局(公司)與航天五院、北京天地數聯等單位聯合開展《煙葉智能收購自動化研究與應用》重大專項研究,研發了包含專業分級輸送、智能檢測定級、人工復核稱重、分等級裝箱和自動打包五個模塊的煙葉智能收購流水線,并在諸城洛莊煙站正式投入運行,實現了人工智能、機電一體化在煙葉收購領域的商業應用。

智能化定級是這套智能收購流水線的核心功能。設備利用高光譜成像儀采集煙葉影像和光譜數據,智能化推演判定整筐煙葉青雜比例和對應等級,同時借助近紅外理化指標檢測儀實時檢測掌握煙葉的總糖、蛋白質、鉀離子、煙堿等理化指標,將各指標作為煙葉等級評定的重要依據,解決了傳統的僅憑煙葉外觀確定等級的弊端,大大提高了煙葉定級的準確性和公平性。

“定級是煙葉收購的關鍵環節,也是廣大煙農高度關注的環節,人工定級有時會因煙葉等級確定引起部分煙農的爭議,而智能定級系統綜合運用了現代化技術來分析煙葉、識別等級,避免了人為因素的干擾,能夠讓前來交售煙葉的煙農更加信服。”在收購現場組織收購的洛莊煙站評級員苗壯說。

進一步提高自動化程度、降低勞動強度是這套智能收購流水線的另一顯著特點。流水線配置了升降機、運行履帶、重力傳感器、煙葉壓型機、煙葉捆扎機等設備,實現了煙葉的自動上料、自動輸送、自動稱重和自動打包,經流水線收購的煙葉將被包裝成40千克重的標準煙包,轉運到倉儲區存放。

“流水線實現了煙葉收購作業的全程自動化,改變了傳統的完全依靠人工操作的收購模式,用工更少、效率更高,收購每萬擔煙葉能夠減少人工費用15萬元以上。”宋江龍說。

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圖為智能收購流水線模塊結構圖


與此同時,智能收購流水線建立起了煙葉質量大數據平臺。在收購過程中,通過高光譜、近紅外、大數據分析等信息挖掘和模型構建手段,形成化學成分含量與煙葉等級之間的內在關聯,收集煙葉的年份、產地、品種、內在品質等數據,為煙葉生產管理決策提供支撐。

智能收購系統在此基礎上還配置了AI 盒子,系統能夠基于卷積神經網絡對采集的海量數據進行學習,不斷提高自身定級能力。目前,系統已采集2萬組、約10萬千克煙葉的內外觀質量數據,累計形成33萬項、8T容量的數據記錄,同批次等級識別準確率達 85%左右。今后,隨著數據樣本的增加和算法適應性的提高,煙葉定級準確率將進一步提高。

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