4　以卷煙制造企業(yè)生產(chǎn)訂單結構數字決策煙葉原料量及比例，進(jìn)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，維護煙農利益

引入智能化決策系統預測下一年度煙葉種植面積，用市場(chǎng)經(jīng)濟杠桿維持煙葉收購價(jià)格，維護煙農利益，促進(jìn)煙葉生產(chǎn)可持續發(fā)展。

收集歷史年度形成的煙葉使用量，包括各地區、各等級煙葉使用量大數據，與當年卷煙生產(chǎn)量之間建立相關(guān)性數量關(guān)系模型，結合模糊數學(xué)原理，形成年度生產(chǎn)量與煙葉需求量之間的智能系統。進(jìn)一步優(yōu)化系統，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)區域規模等數據建立數學(xué)模型，通過(guò)智能化運算預測出各煙葉生產(chǎn)區下一年度煙葉種植面積，實(shí)現智能化需求預測，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(jià)收購現象出現，保證煙農利益促，進(jìn)煙葉生產(chǎn)的可持續發(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

結合當地氣溫靈活調節棚內溫濕度，達到煙苗生長(cháng)最佳溫濕度為準，煙苗適宜生長(cháng)溫度是 25℃～28℃。

水分管理

封盤(pán)前控制水層在1cm以?xún)?，封盤(pán)后保持干濕交替，結合煉苗采用灑水方式，保持基質(zhì)濕潤為主。

肥力管理

營(yíng)養液分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(pán)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(cháng)勢，合理增施營(yíng)養液防止煙苗脫肥老化，施用營(yíng)養液時(shí)1、2號不得同時(shí)混用，避免降低肥效。

移栽前管理。統一在移栽前7～10天斷水斷肥煉苗，提高煙苗的抗逆性。

防蟲(chóng)防病管理。在煙苗4葉一芯時(shí)、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(guò)自動(dòng)化控制系統控制育苗大棚內的育苗環(huán)境，甚至可以自動(dòng)化控制藥物噴灑，所以建立煙葉自動(dòng)化育苗模式完全可以實(shí)現智能化。

4.3　適宜性控制煙葉烘烤流程

煙葉入爐后主要經(jīng)過(guò)低溫調濕變黃、穩溫排濕后熟、通風(fēng)脫水干葉、控溫控濕干筋四個(gè)過(guò)程，每個(gè)過(guò)程對溫濕度的要求不同，因此，嚴格控制各個(gè)階段的溫濕調控是確保煙葉烘烤質(zhì)量的關(guān)鍵。

4.3.1　煙葉在低溫調濕變黃階段的中心任務(wù)是：（1）蛋白質(zhì)分解轉化25%左右；（2）葉綠素的降解85%以上；（3）淀粉分解轉化60%左右；（4）失水30%～40%。圍繞這四項中心任務(wù)，積極促成煙葉內部一系列高分子化合物的分解轉化，形成部分香氣原始物質(zhì)；在積極促進(jìn)煙葉變黃的同時(shí)，合理協(xié)調煙葉含水量，打好煙葉外觀(guān)質(zhì)量基礎。這一階段，從煙葉外觀(guān)形態(tài)到內部生理生化，影響較大的因素是葉綠素的降解，因此稱(chēng)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(guò)急。

點(diǎn)火前，排氣窗、進(jìn)風(fēng)洞微開(kāi)，通常開(kāi)1/3～1/4。燒火后，以平均1℃/ｈ的升溫速度，在14～17h內，將底臺干球溫度升到32℃～33℃，濕球溫度達到30℃～31℃，保持干濕球溫度穩定，持續5～8小時(shí)，使煙葉預熱，適應烤房?jì)炔康牟涣辑h(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(shí)，不要提前轉火。

4.3.2　煙葉后熟期的中心任務(wù)是：最大限度地促成淀粉、總糖、蛋白質(zhì)的分解轉化，形成較多的香氣原始物質(zhì)。具體措施是：穩定溫度，降低濕度，在保證煙葉黃色性質(zhì)穩定的同時(shí)，積極促成煙葉內一系列高分子化合物的分解轉化。掌握的原則是：穩溫排濕，溫度不宜高，濕度不宜大，“燒成中火”。

排氣窗開(kāi)1/2， 進(jìn)風(fēng)洞開(kāi)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(shí)，排氣窗全開(kāi)，進(jìn)風(fēng)洞開(kāi)1/2～1/3，把濕球溫度調整在35℃～36℃，穩定這種干濕球溫度，持續12～16h，為變黃過(guò)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(wú)水不變黃，無(wú)水不壞煙”。煙葉水分過(guò)多或過(guò)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(fēng)脫水干葉。這一階段的中心任務(wù)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(kāi)排氣窗、進(jìn)風(fēng)洞，加強通風(fēng)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(lái)。掌握的原則是“保持一定的升溫速度，并做好穩溫恒定、持久，不掉溫，不猛升溫，延長(cháng)時(shí)間，加快脫水，烤干支脈和葉肉”。燒火“要大而穩”。排氣窗、進(jìn)風(fēng)洞全開(kāi)。干球溫度，以1℃/h的升溫速度，由47℃～48℃，升到51℃～53℃，把濕球溫度調整在36℃～37℃，穩定這種干濕球溫度，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和通風(fēng)脫水迅速，克服熱掛灰、冷掛灰和黑螞皮煙的出現。

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(fēng)排濕。同時(shí)，葉片已經(jīng)干燥，烤房?jì)葻煾椭g空隙大，關(guān)小排氣窗、進(jìn)風(fēng)洞，燒火不大，溫度也容易上升，可以減少熱量損失，縮短時(shí)間，節約燃料。掌握的原則是“燒火由大變中而均勻，慢升溫、穩溫，排盡濕氣，烤干主脈”。

每小時(shí)升溫1℃，直接上升到66℃～69℃，濕球溫度也隨之上升至38℃～40℃，穩定干濕球溫度，烤到頂臺90%以上的煙葉主脈干燥時(shí)，?；?，利用余熱把未干的主脈烤干。?；饡r(shí)，關(guān)閉進(jìn)風(fēng)洞，排氣窗開(kāi)1/3，避免完全關(guān)閉，剩余濕氣會(huì )把煙色悶紅。這一時(shí)期，一般需要24～48h。

以上要求技術(shù)參數、烘烤持續時(shí)間等已經(jīng)形成經(jīng)驗數據，在以上參數基礎上形成自動(dòng)化控制的煙葉烘烤系統，輔佐待烘烤煙葉來(lái)料檢測指標，通過(guò)來(lái)料的技術(shù)指標變化優(yōu)化煙葉烘烤控制條件，開(kāi)發(fā)智能化的煙葉烘烤控制技術(shù)，提升煙葉烘烤質(zhì)量。系統的歷史大數據分析應用，自學(xué)習能力提升是開(kāi)發(fā)智能化的煙葉烘烤控制技術(shù)研究的方向。

作者簡(jiǎn)介：

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

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摘自《自動(dòng)化博覽》2017年8月刊