4　以卷煙制造企業(yè)生產(chǎn)訂單結(jié)構(gòu)數(shù)字決策煙葉原料量及比例，進而計劃煙葉種植面積

4.1　智能化預測下一年度煙葉種植面積，維護煙農(nóng)利益

引入智能化決策系統(tǒng)預測下一年度煙葉種植面積，用市場經(jīng)濟杠桿維持煙葉收購價格，維護煙農(nóng)利益，促進煙葉生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。

收集歷史年度形成的煙葉使用量，包括各地區(qū)、各等級煙葉使用量大數(shù)據(jù)，與當年卷煙生產(chǎn)量之間建立相關性數(shù)量關系模型，結(jié)合模糊數(shù)學原理，形成年度生產(chǎn)量與煙葉需求量之間的智能系統(tǒng)。進一步優(yōu)化系統(tǒng)，以當前煙葉庫存量、煙葉醇化年限、卷煙制造企業(yè)年度訂單量、煙葉使用等級比例、煙葉生產(chǎn)區(qū)域規(guī)模等數(shù)據(jù)建立數(shù)學模型，通過智能化運算預測出各煙葉生產(chǎn)區(qū)下一年度煙葉種植面積，實現(xiàn)智能化需求預測，近似化煙葉需求量，使煙葉產(chǎn)出量符合各中煙煙葉收購量，避免煙葉降價收購現(xiàn)象出現(xiàn)，保證煙農(nóng)利益促，進煙葉生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

4.2　智能化煙葉育苗模式

培育充足、整齊健壯的煙苗是優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的前提，構(gòu)建智能化煙葉育苗模式，有效保證育苗效果。

育苗條件包括：

溫度管理

結(jié)合當?shù)貧鉁仂`活調(diào)節(jié)棚內(nèi)溫濕度，達到煙苗生長最佳溫濕度為準，煙苗適宜生長溫度是 25℃～28℃。

水分管理

封盤前控制水層在1cm以內(nèi)，封盤后保持干濕交替，結(jié)合煉苗采用灑水方式，保持基質(zhì)濕潤為主。

肥力管理

營養(yǎng)液分4次施用，第一次在播種前，第二次在大十字期各加入1、2號50ml，第三次在封盤期，第四次在移栽前7天各70ml撒施，保持葉色為淺綠色后視煙苗長勢，合理增施營養(yǎng)液防止煙苗脫肥老化，施用營養(yǎng)液時1、2號不得同時混用，避免降低肥效。

移栽前管理。統(tǒng)一在移栽前7～10天斷水斷肥煉苗，提高煙苗的抗逆性。

防蟲防病管理。在煙苗4葉一芯時、成苗期各用甲基托布津800倍液和鹽酸嗎啉呱2000倍液防治細菌性病害及病毒病。

以上管理均可通過自動化控制系統(tǒng)控制育苗大棚內(nèi)的育苗環(huán)境，甚至可以自動化控制藥物噴灑，所以建立煙葉自動化育苗模式完全可以實現(xiàn)智能化。

4.3　適宜性控制煙葉烘烤流程

煙葉入爐后主要經(jīng)過低溫調(diào)濕變黃、穩(wěn)溫排濕后熟、通風脫水干葉、控溫控濕干筋四個過程，每個過程對溫濕度的要求不同，因此，嚴格控制各個階段的溫濕調(diào)控是確保煙葉烘烤質(zhì)量的關鍵。

4.3.1　煙葉在低溫調(diào)濕變黃階段的中心任務是：（1）蛋白質(zhì)分解轉(zhuǎn)化25%左右；（2）葉綠素的降解85%以上；（3）淀粉分解轉(zhuǎn)化60%左右；（4）失水30%～40%。圍繞這四項中心任務，積極促成煙葉內(nèi)部一系列高分子化合物的分解轉(zhuǎn)化，形成部分香氣原始物質(zhì)；在積極促進煙葉變黃的同時，合理協(xié)調(diào)煙葉含水量，打好煙葉外觀質(zhì)量基礎。這一階段，從煙葉外觀形態(tài)到內(nèi)部生理生化，影響較大的因素是葉綠素的降解，因此稱之為變黃期。具體措施是：采用較低的溫度，稍高的濕度，使煙葉受熱、失水、發(fā)軟、變黃。掌握的原則是“燒火要小而忍”、“失水與變黃相適應，邊排濕邊變黃”，不可過急。

點火前，排氣窗、進風洞微開，通常開1/3～1/4。燒火后，以平均1℃/ｈ的升溫速度，在14～17h內(nèi)，將底臺干球溫度升到32℃～33℃，濕球溫度達到30℃～31℃，保持干濕球溫度穩(wěn)定，持續(xù)5～8小時，使煙葉預熱，適應烤房內(nèi)部的不良環(huán)境條件。然后從32℃～33℃，以1℃/h的升溫速度，升到35℃～37℃，濕球溫度調(diào)整在33℃～34℃。在這種干濕球溫度條件下，烤到底臺煙葉變黃3成以上，底臺葉尖、葉緣必須變黃。再以1℃/h的升溫速度，從35℃～37℃，升到38℃～39℃，濕球溫度調(diào)整在34℃～35℃。在這種干濕球溫度條件下，烤到底臺煙葉青筋黃片。

這一階段，一般需要48～60h，要注意煙葉變黃程度達不到要求時，不要提前轉(zhuǎn)火。

4.3.2　煙葉后熟期的中心任務是：最大限度地促成淀粉、總糖、蛋白質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化，形成較多的香氣原始物質(zhì)。具體措施是：穩(wěn)定溫度，降低濕度，在保證煙葉黃色性質(zhì)穩(wěn)定的同時，積極促成煙葉內(nèi)一系列高分子化合物的分解轉(zhuǎn)化。掌握的原則是：穩(wěn)溫排濕，溫度不宜高，濕度不宜大，“燒成中火”。

排氣窗開1/2， 進風洞開1/3～1/4。干球溫度，以1℃/h的升溫速度，由38℃～39℃，升到42℃～44℃。此時，排氣窗全開，進風洞開1/2～1/3，把濕球溫度調(diào)整在35℃～36℃，穩(wěn)定這種干濕球溫度，持續(xù)12～16h，為變黃過渡期，烤到二臺煙葉青筋黃片。然后從42℃～44℃，以1℃/h的升溫速度，升到47℃～48℃，濕球溫度調(diào)整在35℃～36℃。在這種干濕球溫度條件下，烤到底臺煙葉鉤尖卷邊，小打筒；全爐煙葉凋萎，主脈翻白為止。

這一階段，一般需要36～48h，要注意濕度的嚴格控制，“無水不變黃，無水不壞煙”。煙葉水分過多或過少，都不能獲得理想的品質(zhì)。要注意黃色臨界值67%的應用。

4.3.3　通風脫水干葉。這一階段的中心任務是：將煙葉變黃期、成熟期，所積累的以葡萄糖和氨基酸為代表的小分子物質(zhì)復合、固定，合成煙葉香氣物質(zhì)。具體措施是：用較高的溫度、較低的濕度，全開排氣窗、進風洞，加強通風排濕，脫去煙葉水分，把煙葉變黃期、成熟期獲得的品質(zhì)因素固定下來。掌握的原則是“保持一定的升溫速度，并做好穩(wěn)溫恒定、持久，不掉溫，不猛升溫，延長時間，加快脫水，烤干支脈和葉肉”。燒火“要大而穩(wěn)”。排氣窗、進風洞全開。干球溫度，以1℃/h的升溫速度，由47℃～48℃，升到51℃～53℃，把濕球溫度調(diào)整在36℃～37℃，穩(wěn)定這種干濕球溫度，烤到底臺煙葉大打筒，中上部煙葉基本干燥，小打筒。

這一階段，一般需要24～36h。需要注意溫度的平穩(wěn)和通風脫水迅速，克服熱掛灰、冷掛灰和黑螞皮煙的出現(xiàn)。

4.3.4　控溫控濕干筋此階段，主脈在干葉期已經(jīng)干燥了1/3～1/4，殘留的水分不多，只是表皮厚，組織緊密，水分蒸發(fā)較慢，但不需要大量通風排濕。同時，葉片已經(jīng)干燥，烤房內(nèi)煙竿之間空隙大，關小排氣窗、進風洞，燒火不大，溫度也容易上升，可以減少熱量損失，縮短時間，節(jié)約燃料。掌握的原則是“燒火由大變中而均勻，慢升溫、穩(wěn)溫，排盡濕氣，烤干主脈”。

每小時升溫1℃，直接上升到66℃～69℃，濕球溫度也隨之上升至38℃～40℃，穩(wěn)定干濕球溫度，烤到頂臺90%以上的煙葉主脈干燥時，停火，利用余熱把未干的主脈烤干。停火時，關閉進風洞，排氣窗開1/3，避免完全關閉，剩余濕氣會把煙色悶紅。這一時期，一般需要24～48h。

以上要求技術參數(shù)、烘烤持續(xù)時間等已經(jīng)形成經(jīng)驗數(shù)據(jù)，在以上參數(shù)基礎上形成自動化控制的煙葉烘烤系統(tǒng)，輔佐待烘烤煙葉來料檢測指標，通過來料的技術指標變化優(yōu)化煙葉烘烤控制條件，開發(fā)智能化的煙葉烘烤控制技術，提升煙葉烘烤質(zhì)量。系統(tǒng)的歷史大數(shù)據(jù)分析應用，自學習能力提升是開發(fā)智能化的煙葉烘烤控制技術研究的方向。

作者簡介：

王德吉（1975-），男，河南鄲城人，博士后，中國煙草總公司職工進修學院首席培訓師、首席研究員、博士生導師，美國紐約科學院院士，現(xiàn)就職于中國煙草總公司職工進修學院，主要研究大數(shù)據(jù)與人工智能。

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摘自《自動化博覽》2017年8月刊