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山东潍坊:开启烟叶智能收购新模式

2022年10月21日 来源:中国农网 作者:郑海峰、古明光
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日前,在山东省潍坊市诸城市烟草专卖局(分公司)洛庄烟站烟叶收购现场,一条今年刚刚启用的烟叶智能收购流水线正在运行。只见,一筐筐烟叶在长长的智能流水线上经过履带传输、智能定级、自动打包后,变成了一包包等级分明、包装整齐的烟包。

“这条智能收购流水线运用了多项现代化信息化技术,实现了烟叶水分、青杂、理化指标自动检测和烟叶等级智能确定,日收购烟叶500担,效率是传统人工收购模式的两倍……”诸城市烟草专卖局(分公司)洛庄烟站站长宋江龙介绍道。

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图为待定级烟叶装入料斗后自动上线输送


为加快烟叶流通环节改革创新,去年以来年,潍坊市烟草专卖局(公司)与航天五院、北京天地数联等单位联合开展《烟叶智能收购自动化研究与应用》重大专项研究,研发了包含专业分级输送、智能检测定级、人工复核称重、分等级装箱和自动打包五个模块的烟叶智能收购流水线,并在诸城洛庄烟站正式投入运行,实现了人工智能、机电一体化在烟叶收购领域的商业应用。

智能化定级是这套智能收购流水线的核心功能。设备利用高光谱成像仪采集烟叶影像和光谱数据,智能化推演判定整筐烟叶青杂比例和对应等级,同时借助近红外理化指标检测仪实时检测掌握烟叶的总糖、蛋白质、钾离子、烟碱等理化指标,将各指标作为烟叶等级评定的重要依据,解决了传统的仅凭烟叶外观确定等级的弊端,大大提高了烟叶定级的准确性和公平性。

“定级是烟叶收购的关键环节,也是广大烟农高度关注的环节,人工定级有时会因烟叶等级确定引起部分烟农的争议,而智能定级系统综合运用了现代化技术来分析烟叶、识别等级,避免了人为因素的干扰,能够让前来交售烟叶的烟农更加信服。”在收购现场组织收购的洛庄烟站评级员苗壮说。

进一步提高自动化程度、降低劳动强度是这套智能收购流水线的另一显著特点。流水线配置了升降机、运行履带、重力传感器、烟叶压型机、烟叶捆扎机等设备,实现了烟叶的自动上料、自动输送、自动称重和自动打包,经流水线收购的烟叶将被包装成40千克重的标准烟包,转运到仓储区存放。

“流水线实现了烟叶收购作业的全程自动化,改变了传统的完全依靠人工操作的收购模式,用工更少、效率更高,收购每万担烟叶能够减少人工费用15万元以上。”宋江龙说。

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图为智能收购流水线模块结构图


与此同时,智能收购流水线建立起了烟叶质量大数据平台。在收购过程中,通过高光谱、近红外、大数据分析等信息挖掘和模型构建手段,形成化学成分含量与烟叶等级之间的内在关联,收集烟叶的年份、产地、品种、内在品质等数据,为烟叶生产管理决策提供支撑。

智能收购系统在此基础上还配置了AI 盒子,系统能够基于卷积神经网络对采集的海量数据进行学习,不断提高自身定级能力。目前,系统已采集2万组、约10万千克烟叶的内外观质量数据,累计形成33万项、8T容量的数据记录,同批次等级识别准确率达 85%左右。今后,随着数据样本的增加和算法适应性的提高,烟叶定级准确率将进一步提高。

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