【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于油料風(fēng)味調(diào)質(zhì)，具體涉及一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控方法與裝置。
技術(shù)介紹
1、微波調(diào)質(zhì)技術(shù)在菜籽、花生、大豆等草本或木本油料中的風(fēng)味調(diào)質(zhì)及含水率控制中扮演著重要作用，通過在微波諧振腔上均勻布置磁控管建立可控電磁場(chǎng)，使諧振腔內(nèi)物料內(nèi)水分子快速摩擦并均勻加熱。微波加熱相較于傳統(tǒng)的電阻式加熱方式更均勻，通過調(diào)整物料在諧振腔內(nèi)的駐留時(shí)間也更方便的實(shí)現(xiàn)了對(duì)物料的精準(zhǔn)溫度控制。微波調(diào)質(zhì)器除了對(duì)物料含水率進(jìn)行調(diào)控外，還通過調(diào)整物料含水率上升曲線實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的風(fēng)味調(diào)控。相關(guān)技術(shù)需要聯(lián)用電子鼻、自研邊緣端智能控制器、dell深度學(xué)習(xí)工作站、工藝大模型等工具，實(shí)現(xiàn)風(fēng)味數(shù)據(jù)與工藝數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)及針對(duì)特定油菜籽的風(fēng)味定制。
2、現(xiàn)有工藝對(duì)大數(shù)據(jù)的利用率不足，相關(guān)風(fēng)味數(shù)據(jù)缺乏與工藝數(shù)據(jù)的聯(lián)動(dòng)，缺乏對(duì)相關(guān)工藝成香機(jī)制的數(shù)字化重構(gòu)，技術(shù)瓶頸制約著新產(chǎn)品以及新工藝的創(chuàng)制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控方法與裝置，用于在油料微波調(diào)質(zhì)過程中，根據(jù)人工選擇調(diào)整油料風(fēng)味和監(jiān)控工藝狀態(tài)。
2、本專利技術(shù)為解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為：一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控方法，包括以下步驟：
3、s1：通過傳感器實(shí)時(shí)在線采集油料生產(chǎn)環(huán)境下的工藝數(shù)據(jù)和風(fēng)味數(shù)據(jù)，并上傳到云端數(shù)據(jù)庫(kù)；
4、s2：以時(shí)間軸為依據(jù)裁剪加工云端數(shù)據(jù)庫(kù)的工藝數(shù)據(jù)，基于深度學(xué)習(xí)對(duì)油料的工藝數(shù)據(jù)和風(fēng)味數(shù)據(jù)進(jìn)行多變量非線性回歸
5、s3：搭建邊緣端控制器，并將風(fēng)味大數(shù)據(jù)模型移植到邊緣端控制器中，形成用于調(diào)控風(fēng)味的ip核；
6、s4：通過移植了風(fēng)味大數(shù)據(jù)模型的邊緣端控制器監(jiān)控產(chǎn)線狀態(tài)、調(diào)控油料產(chǎn)品的風(fēng)味。
7、按上述方案，所述的步驟s1前，還包括以下步驟：
8、采用ascii碼通信協(xié)議與模塊化通信方式進(jìn)行本地與云端的通信協(xié)議握手，一鍵配置云端協(xié)議；
9、改造油料產(chǎn)線用于采集不同加工工藝環(huán)境下的毛油樣本：包括在微波調(diào)質(zhì)罐上安裝采香孔，以及在精煉管路的毛油泵之后、電磁閥之前處布置采樣閥門。
10、進(jìn)一步的，所述的步驟s1中，工藝數(shù)據(jù)包括不同油料厚度、榨機(jī)電流、榨機(jī)溫度與壓力、微波出口溫度、入榨物料含水、微波轉(zhuǎn)速和榨機(jī)轉(zhuǎn)速。
11、進(jìn)一步的，所述的步驟s1中，采集風(fēng)味數(shù)據(jù)的具體步驟為：
12、在采香孔處接入采氣管道，并連接至緩沖瓶進(jìn)行氣壓平衡；在緩沖瓶的另一端接入電子鼻的采集管測(cè)定風(fēng)味數(shù)據(jù)；
13、在采樣閥門處采集毛油樣品，結(jié)合電子鼻和gc-ms對(duì)毛油的風(fēng)味成分進(jìn)行定性和半定量分析。
14、按上述方案，所述的步驟s2中，具體步驟為：
15、s21：采用斯皮爾曼矩陣挖掘風(fēng)味數(shù)據(jù)與工藝變量的相關(guān)性，找出與風(fēng)味數(shù)據(jù)相關(guān)性最高的兩條工藝變量；
16、s22：對(duì)風(fēng)味數(shù)據(jù)與工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使處理后的數(shù)據(jù)被縮放到均值為0，標(biāo)準(zhǔn)差為1的分布中；
17、s23：采用與多變量時(shí)間序列相關(guān)的gru模型生成針對(duì)風(fēng)味特征與工藝特征的非線性回歸模型，根據(jù)時(shí)間軸擬合風(fēng)味數(shù)據(jù)和工藝數(shù)據(jù)。
18、進(jìn)一步的，所述的步驟s23中，具體步驟為：
19、構(gòu)建和訓(xùn)練gru模型，生成用于描述油料風(fēng)味模型的h5神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)回歸模型；
20、繪制mae曲線圖；
21、使用模型預(yù)測(cè)不同風(fēng)味要求下的工藝數(shù)據(jù)，將預(yù)測(cè)結(jié)果反標(biāo)準(zhǔn)化處理，繪制所需工藝要求的真實(shí)值與預(yù)測(cè)值的曲線圖。
22、按上述方案，所述的步驟s3中，具體步驟為：
23、s31：搭建邊緣端控制器的硬件平臺(tái)，將硬件設(shè)置導(dǎo)入h5神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)回歸模型，完成底層的驅(qū)動(dòng)配置，包括配置產(chǎn)線與云端的通信協(xié)議；
24、s32：根據(jù)實(shí)際需要修改應(yīng)用層，設(shè)計(jì)人機(jī)交互界面用于根據(jù)油料產(chǎn)線狀態(tài)判斷故障原因，包括判斷微波磁控管和精煉電動(dòng)閥門的故障狀態(tài)；
25、s33：在邊緣端控制器上測(cè)試h5神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)回歸模型；
26、對(duì)h5神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)回歸模型輸出的預(yù)測(cè)值數(shù)據(jù)進(jìn)行反標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到預(yù)測(cè)電流值；
27、繪制預(yù)測(cè)電流值與實(shí)際電流值的跟隨曲線，比較得到h5神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)回歸模型的評(píng)價(jià)結(jié)果。
28、按上述方案，所述的步驟s4中，具體步驟為：
29、s41：操作人員選擇需要生產(chǎn)的油料種類和對(duì)應(yīng)的風(fēng)味；
30、s42：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)通過邊緣端控制器調(diào)整風(fēng)味數(shù)據(jù)維度，并輸入到風(fēng)味大模型中；
31、s43：風(fēng)味大模型預(yù)測(cè)工藝參數(shù)，采用含水環(huán)與溫度環(huán)進(jìn)行雙環(huán)控制，輸出控制指令；
32、s44：邊緣端控制器將控制指令輸出給油料產(chǎn)線的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)油料風(fēng)味的調(diào)控。
33、進(jìn)一步的，所述的步驟s43中，雙環(huán)控制方式的具體步驟為：
34、雙環(huán)控制方式以含水環(huán)為外環(huán)、溫度環(huán)為內(nèi)環(huán)；設(shè)含水環(huán)的輸入為含水率指令mre'f，入榨料的含水率反饋mfdb，輸出為物料溫度指令tout，則：
35、tout＝fuzzy(mref,mfdb)；
36、溫度環(huán)的輸入為含水環(huán)輸出的溫度指令tout，微波裝置的溫度反饋tfdb，輸出為微波傳送帶轉(zhuǎn)速rref，則
37、rref＝fuzzy(tout,tfdb)。
38、一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控裝置，包括傳感器、邊緣端控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和云端數(shù)據(jù)庫(kù)；還包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，所述處理器用于執(zhí)行所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)指令被處理器執(zhí)行時(shí)該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控方法的步驟。
39、本專利技術(shù)的有益效果為：
40、1.本專利技術(shù)的一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控方法與裝置，通過設(shè)計(jì)產(chǎn)線流程，采取調(diào)整物料厚度及調(diào)整出口溫度等措施創(chuàng)造不同的工藝環(huán)境，獲取足夠的工藝數(shù)據(jù)和風(fēng)味數(shù)據(jù)；通過回歸建模獲取可描述風(fēng)味維度與對(duì)應(yīng)工藝數(shù)據(jù)的h5模型，將模型移植入自研的邊緣端控制器內(nèi)參與相關(guān)風(fēng)味控制；將經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化的風(fēng)味向量數(shù)據(jù)作為輸入指令輸入風(fēng)味大模型，得到包括關(guān)于物料含水率在內(nèi)的加工工藝指令；并通過自研模糊雙閉環(huán)算法控制物料含水率及其他相關(guān)工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)人工選擇調(diào)整油料風(fēng)味和監(jiān)控工藝狀態(tài)的功能。
41、2.本專利技術(shù)基于風(fēng)味大模型與邊緣端智能控制器，可根據(jù)油料加工與風(fēng)味大數(shù)據(jù)定制加工油料風(fēng)味，按加工的不同物料種類生產(chǎn)出不同風(fēng)味的油料，充分利用大數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)風(fēng)味數(shù)據(jù)與工藝數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了由經(jīng)驗(yàn)判斷到數(shù)字建模、再到軟件ip的提升。優(yōu)化了產(chǎn)線，提高了生產(chǎn)效率，為新產(chǎn)品以及新工藝的應(yīng)用提供了方向。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于：所述的步驟S1前，還包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于：所述的步驟S1中，工藝數(shù)據(jù)包括不同油料厚度、榨機(jī)電流、榨機(jī)溫度與壓力、微波出口溫度、入榨物料含水、微波轉(zhuǎn)速和榨機(jī)轉(zhuǎn)速。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于：所述的步驟S1中，采集風(fēng)味數(shù)據(jù)的具體步驟為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于：所述的步驟S2中，具體步驟為：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于：所述的步驟S23中，具體步驟為：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于：所述的步驟S3中，具體步驟為：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于：所述的步驟S43中，雙環(huán)控制方式的具體步驟為：
10.一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控裝置，其特征在于：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于：所述的步驟s1前，還包括以下步驟：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于：所述的步驟s1中，工藝數(shù)據(jù)包括不同油料厚度、榨機(jī)電流、榨機(jī)溫度與壓力、微波出口溫度、入榨物料含水、微波轉(zhuǎn)速和榨機(jī)轉(zhuǎn)速。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控方法，其特征在于：所述的步驟s1中，采集風(fēng)味數(shù)據(jù)的具體步驟為：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于深度學(xué)習(xí)的油料風(fēng)味產(chǎn)線狀態(tài)監(jiān)控方法，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周琦，湯湘寧，黃鳳洪，李文林，萬(wàn)楚筠，劉昌盛，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。