卷煙質(zhì)檢數(shù)據(jù)采集方法應(yīng)用研究

黃雅嫻

海南紅塔卷煙有限責(zé)任公司 海南 ?？?571100

1 卷煙質(zhì)檢數(shù)據(jù)采集方法的現(xiàn)狀和存在問題

1.1 卷煙質(zhì)檢數(shù)據(jù)采集的現(xiàn)有方法

卷煙質(zhì)檢數(shù)據(jù)采集是對卷煙質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格測試和監(jiān)控的必要手段。目前，卷煙質(zhì)檢數(shù)據(jù)的采集主要依靠人工記錄和傳統(tǒng)的測試儀器。在這些方法中，人工記錄是一種低成本、簡單的采集方式，但缺乏準(zhǔn)確度和可靠性。而傳統(tǒng)的測試儀器則需要高成本的設(shè)備投入、占用大量的操作空間，對卷煙的成本效益有一定的影響。但是，這些方法都無法通過更精確、更快速地檢查提高生產(chǎn)效率和卷煙質(zhì)量的穩(wěn)定性。

1.2 存在問題及不足之處

在傳統(tǒng)的卷煙質(zhì)檢數(shù)據(jù)采集方法中存在一些問題和不足之處。首先，人工記錄卷煙質(zhì)量耗費(fèi)時(shí)間且準(zhǔn)確度不高，容易出現(xiàn)人為錯(cuò)誤，這往往會(huì)誤導(dǎo)生產(chǎn)過程，浪費(fèi)時(shí)間和成本。其次，在使用傳統(tǒng)測試儀器時(shí)，操作空間的局限性和測試時(shí)必須移除所檢測范圍內(nèi)的卷煙，也會(huì)造成成本和時(shí)間等方面的浪費(fèi)。因此，這些方法無法滿足高效率、高品質(zhì)、低成本的要求。

1.3 改善卷煙質(zhì)檢數(shù)據(jù)采集方法的必要性

改善卷煙質(zhì)檢數(shù)據(jù)采集方法的必要性在于提高質(zhì)量控制的精度和可靠性，使得卷煙的生產(chǎn)流程更為高效、準(zhǔn)確和自動(dòng)化。這可以為企業(yè)帶來顯著的成本和時(shí)間優(yōu)勢，并可能進(jìn)一步提高卷煙質(zhì)量的穩(wěn)定性。因此，為了進(jìn)一步推動(dòng)卷煙質(zhì)檢的智能化發(fā)展，需要在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，探索實(shí)現(xiàn)更高效更智能的卷煙質(zhì)檢方法。

總之，當(dāng)前的卷煙質(zhì)檢數(shù)據(jù)采集方法仍然存在一些問題和不足之處，這表明需要一種更高效、更準(zhǔn)確的采集方式來替代傳統(tǒng)的人工記錄和測試儀器方法。只有這樣，才可以更好地滿足企業(yè)發(fā)展的需求，提高卷煙生產(chǎn)質(zhì)量和效率，切實(shí)降低生產(chǎn)成本。因此，在當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷進(jìn)步的大背景下，基于傳感技術(shù)和無線通信技術(shù)的卷煙質(zhì)檢數(shù)據(jù)采集方案應(yīng)運(yùn)而生。

2 傳感技術(shù)和無線通信技術(shù)在卷煙質(zhì)檢數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用及優(yōu)勢

2.1 傳感技術(shù)的概述

傳感技術(shù)是一種主流的數(shù)據(jù)采集方式，它是通過一種能夠感知、轉(zhuǎn)換外部信號(hào)或物理量的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)的。傳感技術(shù)的主要作用是將信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集和處理。通過傳感器，可以感知溫度、濕度、壓力、流量等多種物理量，并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出，而這些電信號(hào)再經(jīng)過數(shù)碼轉(zhuǎn)換器、通信接口等處理模塊，最終輸出數(shù)字信息。

2.2 傳感技術(shù)在卷煙質(zhì)檢中的應(yīng)用和優(yōu)勢

在卷煙質(zhì)檢中，傳感技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛。例如，溫度、濕度、氧氣含量、煙氣成分等各個(gè)環(huán)節(jié)的檢測，均可以依托傳感技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，傳感技術(shù)的應(yīng)用也可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集，大大降低了傳統(tǒng)測試儀器的規(guī)模、成本，節(jié)省了人工成本，并且提高了數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確度和實(shí)時(shí)性。另外，傳感技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)在于：可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制和監(jiān)測，及時(shí)捕捉異常數(shù)據(jù)并快速響應(yīng)，提高了質(zhì)檢過程的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。傳感技術(shù)在卷煙質(zhì)檢中的應(yīng)用，可以使整個(gè)過程簡化，加速檢測時(shí)間，減少數(shù)據(jù)丟失和錯(cuò)誤記錄，提高檢測效率。

2.3 無線通信技術(shù)的概述

無線通信技術(shù)是無線電技術(shù)的一個(gè)分支，用于在沒有物理連接的情況下，將信息通過無線電波傳遞[1]。無線通信技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，可分為3類：近程無線通信（NFC、RFID）、廣域無線通信（2G/3G/4G/LTE、Wi-Fi、藍(lán)牙等），傳感網(wǎng)絡(luò)通信（LoRaWan、Zig Bee、NB-IoT等）。在卷煙質(zhì)檢中，無線通信技術(shù)可以用來實(shí)現(xiàn)傳感器與質(zhì)檢記錄設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸及與遠(yuǎn)程終端的數(shù)據(jù)交互等。

2.4 無線通信技術(shù)在卷煙質(zhì)檢中的應(yīng)用和優(yōu)勢

無線通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高速、低成本、可靠的數(shù)據(jù)傳輸，使得卷煙質(zhì)檢數(shù)據(jù)的傳輸和處理更加便捷。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方式相比，無線通信技術(shù)有以下優(yōu)勢：

2.4.1 傳輸速度更快。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方式相比，無線通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更高速的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)也更加穩(wěn)定性更強(qiáng)。

2.4.2 維護(hù)管理更便捷。無線通信技術(shù)不需要物理連接，無須大規(guī)模布線和硬件維護(hù)，因此可大大降低設(shè)備維護(hù)和管理的成本。

2.4.3 范圍更廣。與傳統(tǒng)通信方式相比，無線通信技術(shù)支持多種傳輸范圍，不僅可以覆蓋遠(yuǎn)距離范圍，還可以實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸。

在卷煙質(zhì)檢中，無線通信技術(shù)可應(yīng)用于傳感器與記錄設(shè)備、控制系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸，特別是在越來越廣泛的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，開發(fā)出的物聯(lián)網(wǎng)傳感器和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備可以隨時(shí)隨地連接到互聯(lián)網(wǎng)上，隨時(shí)掌握數(shù)據(jù)變化[2]。除此之外，無線通信技術(shù)將傳感技術(shù)、智能算法和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)相結(jié)合，還有助于生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)分析和預(yù)測，提升生產(chǎn)效率和品質(zhì)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的營收和經(jīng)濟(jì)效益。

總之，傳感技術(shù)和無線通信技術(shù)已經(jīng)成為卷煙質(zhì)檢數(shù)據(jù)采集的重要手段。結(jié)合這兩種技術(shù)的優(yōu)勢，可以大大簡化質(zhì)檢過程，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，并始終保持?jǐn)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。

3 基于傳感技術(shù)和無線通信技術(shù)的卷煙質(zhì)檢數(shù)據(jù)采集方案設(shè)計(jì)

3.1 方案流程設(shè)計(jì)

針對卷煙質(zhì)檢的數(shù)據(jù)采集需求，設(shè)計(jì)了基于傳感技術(shù)和無線通信技術(shù)的完整方案。該方案主要分為傳感器的安裝和部署、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)展示等幾個(gè)流程模塊。下面詳細(xì)說明每個(gè)流程模塊的實(shí)現(xiàn)步驟。

3.1.1 傳感器的安裝和部署流程模塊。首先，根據(jù)卷煙質(zhì)檢的需求，把各種傳感器部署在不同側(cè)區(qū)，例如，溫度、濕度、氧氣含量、煙氣成分檢測等傳感器可安裝在工廠生產(chǎn)車間，但是其他的如流量傳感器一般部署在下料工位。傳感器的選型應(yīng)該根據(jù)需要檢測的物理量、精度、靈敏度、抗干擾能力以及不同生產(chǎn)環(huán)境的特殊要求，選擇合適的傳感器。其次，傳感器要進(jìn)行室內(nèi)或者現(xiàn)場的校準(zhǔn)操作，以確保采集到的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。在確定傳感器種類和部署位置后，應(yīng)按照設(shè)計(jì)好的圖紙，進(jìn)行傳感器安裝和連接。

3.1.2 數(shù)據(jù)采集流程模塊。數(shù)據(jù)采集模塊主要包括數(shù)據(jù)采集記錄設(shè)備、傳感器采集數(shù)據(jù)數(shù)字信號(hào)處理單元，以及無線通信模塊[3]。不同的傳感器將采集到的物理量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并經(jīng)過數(shù)字信號(hào)處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至數(shù)據(jù)采集記錄設(shè)備和云端數(shù)據(jù)中心。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，采集方式逐漸朝無線數(shù)據(jù)采集方向發(fā)展，利用無線通信技術(shù)實(shí)時(shí)傳輸采集數(shù)據(jù)至云端數(shù)據(jù)中心，減少數(shù)據(jù)延遲和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程共享，從而提高數(shù)據(jù)傳輸效率，避免數(shù)據(jù)傳輸中的時(shí)間浪費(fèi)。

3.1.3 數(shù)據(jù)處理流程模塊。數(shù)據(jù)處理模塊主要負(fù)責(zé)將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、處理和存儲(chǔ)。為了確保數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、篩選、統(tǒng)計(jì)和驗(yàn)證等處理，比如：檢測數(shù)據(jù)的合法性、異常數(shù)據(jù)的排除，還需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)分析和建模，以利用數(shù)據(jù)模型對過去，現(xiàn)在和未來進(jìn)行預(yù)測和分析。

3.1.4 數(shù)據(jù)展示流程模塊。數(shù)據(jù)展示模塊是將處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)過分類、篩選、統(tǒng)計(jì)等處理，實(shí)時(shí)地展示在圖表或報(bào)告中，以便于管理決策[4]。數(shù)據(jù)展示應(yīng)該根據(jù)應(yīng)用場景的不同，對于數(shù)據(jù)展示的方式有所區(qū)別，例如：在車間可以通過大屏幕和移動(dòng)端展示，而在辦公室則可以通過圖表和文件展示。

總的來說，基于傳感技術(shù)和無線通信技術(shù)的卷煙質(zhì)檢數(shù)據(jù)采集方案，可以實(shí)現(xiàn)更加高效和精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和處理過程，同時(shí)，數(shù)據(jù)展示模塊可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

3.2 系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

該方案主要包含以下幾個(gè)模塊：

3.2.1 傳感器模塊。傳感器模塊是整個(gè)數(shù)據(jù)采集過程中最基礎(chǔ)的模塊。根據(jù)用戶需求，選擇合適的傳感器類型（如溫度、濕度、氧氣含量、煙氣成分檢測等），并進(jìn)行安裝、調(diào)試、和校準(zhǔn)等預(yù)處理，確保其采集到的數(shù)據(jù)可靠性。

3.2.2 數(shù)據(jù)采集模塊。數(shù)據(jù)采集模塊主要包括數(shù)據(jù)采集記錄設(shè)備、傳感器采集數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)處理單元及無線通信模塊。利用無線通信技術(shù)，將采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)皆贫藬?shù)據(jù)中心，可以實(shí)現(xiàn)便捷、快速、實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集、傳輸和存儲(chǔ)。

3.2.3 數(shù)據(jù)處理模塊。數(shù)據(jù)處理模塊主要負(fù)責(zé)將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、處理和存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)可以根據(jù)不同的用戶需求進(jìn)行定制化處理，確保其準(zhǔn)確性和可靠性。

3.2.4 數(shù)據(jù)展示模塊。根據(jù)用戶需求，將處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)過分類、篩選、統(tǒng)計(jì)等處理，展示在圖表或報(bào)告中，為用戶提供實(shí)時(shí)的監(jiān)控畫面、統(tǒng)計(jì)圖表、報(bào)告，以滿足用戶對數(shù)據(jù)的管理與掌握。

3.3 方案技術(shù)應(yīng)用細(xì)節(jié)

為了確保卷煙質(zhì)檢數(shù)據(jù)采集方案的順利實(shí)施，需要詳細(xì)設(shè)計(jì)了方案的技術(shù)應(yīng)用細(xì)節(jié)。下面將對方案的技術(shù)應(yīng)用細(xì)節(jié)進(jìn)行具體說明，包括軟件和硬件應(yīng)用細(xì)節(jié)。

3.3.1 軟件應(yīng)用細(xì)節(jié)。軟件應(yīng)用細(xì)節(jié)主要包括采集端和展示端兩個(gè)方面。

采集端軟件部分主要分為4個(gè)模塊：傳感器數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)字信號(hào)處理模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)模塊。

傳感器數(shù)據(jù)采集模塊用于采集傳感器測量的數(shù)據(jù)，包括溫度、濕度、二氧化碳濃度、煙氣成分等數(shù)據(jù)。采集到的數(shù)據(jù)將通過數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸至數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)模塊。

數(shù)字信號(hào)處理模塊主要用于對采集到的信號(hào)進(jìn)行處理，包括信號(hào)去噪、濾波、數(shù)字放大等操作，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí)，數(shù)字信號(hào)處理模塊還能進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和建模，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的價(jià)值和應(yīng)用性。

數(shù)據(jù)傳輸模塊支持無限方式的數(shù)據(jù)傳輸，支持多種傳輸協(xié)議。同時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸模塊還支持?jǐn)?shù)據(jù)壓縮和加密傳輸，以便于保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性和完整性。

數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)模塊負(fù)責(zé)采集到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，同時(shí)保證數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，能夠應(yīng)對高數(shù)據(jù)量和高并發(fā)訪問的需求。

展示端軟件部分主要包括數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)可視化和數(shù)據(jù)查詢模塊。

數(shù)據(jù)分析模塊主要用于對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和建模，為后續(xù)業(yè)務(wù)決策提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

數(shù)據(jù)可視化模塊主要用于將數(shù)據(jù)通過圖表、報(bào)表和大屏幕展示等方式進(jìn)行可視化，以便于快速了解和分析數(shù)據(jù)情況。

數(shù)據(jù)查詢模塊支持用戶在線對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和分析，支持多種查詢方式和查詢條件，能夠滿足用戶的不同需求。

3.3.2 硬件應(yīng)用細(xì)節(jié)。硬件應(yīng)用細(xì)節(jié)主要包括傳感器選型、設(shè)備布置和設(shè)備連接等方面。

傳感器選型需要根據(jù)具體應(yīng)用場景進(jìn)行定制，應(yīng)選擇性能穩(wěn)定、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、響應(yīng)速度快的傳感器。同時(shí)，還應(yīng)合理配備傳感器數(shù)量和類型，以便于充分挖掘數(shù)據(jù)的潛力和價(jià)值。

設(shè)備布置需要合理規(guī)劃和配置，將數(shù)據(jù)采集設(shè)備和信號(hào)處理設(shè)備布置在合適的位置，同時(shí)保證傳輸線路的通暢性和設(shè)備的安全性。

設(shè)備連接需要采用合適的連接方式和協(xié)議，確保設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸和通信的順暢性和可靠性。同時(shí)，連接方式和協(xié)議還應(yīng)考慮設(shè)備的安全性和可維護(hù)性等因素，以便于對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)和管理。

4 結(jié)束語

總之，通過本次卷煙質(zhì)檢數(shù)據(jù)采集方法應(yīng)用研究，希望為相關(guān)企業(yè)和管理者提供了有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn)和啟示。相信隨著科技的不斷進(jìn)步和數(shù)據(jù)采集方法的不斷創(chuàng)新，數(shù)據(jù)采集的效率和精度會(huì)不斷提高，為推進(jìn)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供更多有力的支撐。