黔南州智能化煙葉散葉收購系統的研發與應用

楊秀祥++羅斐++何彬++周再軍++王歡

摘要 為進一步適應煙葉專業化分級散葉收購的要求，提高煙葉收購效率，降低收購成本，研發了煙葉智能化收購系統。應用情況表明，該系統集煙葉收購有序排號、智能PDA叫號初檢、規范掃碼定級、準確司磅交售于一體，并采用精確視頻聯動技術提高了煙葉收購的透明度，規范了煙葉收購流程，提升了煙葉收購精益管理水平，具有較好的應用效果和推廣前景。

關鍵詞 煙葉；智能化；散葉收購系統；研發；應用效果；貴州黔南

中圖分類號 S23 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）24-0302-03

煙葉收購是煙葉生產經營的一個重要環節，直接關系煙農切身利益。如何做好煙葉收購工作，實現收購設備與收購模式的有效融合，對確保煙葉收購工作的規范、穩定、有序開展，維護行業形象，提升煙農滿意度，推動煙葉生產長遠發展具有十分重要的作用及意義。

1 研發背景

自1985年第一臺煙葉收購單片機問世以來，煙葉收購就一直是煙葉生產經營全過程中信息化、智能化程度最高的一個環節。基于煙葉收購的重要性，國家煙草專賣局于2004年在全國統一推廣了煙葉生產經營基礎軟件，其中的煙葉收購管理模塊大幅提升了煙葉收購管理水平，進一步規范了煙葉收購流程和秩序。后來，隨著經濟發展和自動化輸送設備的更新換代，很多煙區引進了皮帶流水線，對煙葉分級、定級、過磅全面實現流水自動作業，對煙葉收購起到了較好的減工降本效果。

隨著煙葉專業化分級散葉收購模式的實施，對收購系統的智能性、集約性和高效性提出了更高的要求。以往的自動化收購線雖然能在一定程度上支持散煙收購模式，但在設備配套、空間集約、流程優化、過程控制等方面缺乏系統的規劃與支持。在此情況下，如何對自動化收購線進行優化升級，使之能更好地適應專業化分級散葉收購的業務管理要求，成為煙葉收購管理創新的重要工作。貴州省黔南州煙草公司按照煙葉生產精益管理的要求，積極探索收購模式變化與收購系統更新的匹配工作，以傳統的自動化收購線為基礎，經過軟件升級和硬件更新，研發了智能化煙葉散葉收購系統[1]。

2 研發內容

2.1 系統整體架構設計

按照統一平臺、統一標準、信息共享的原則，對原基于C/S模式煙葉的CELL架構進行全面的設計和提升，以業務主線為基礎，包含基礎業務、應用資源、安全控制及統一門戶框架，形成黔南州B/S模式（圖1）。

2.2 B/S收購應急保障模式設計

針對很多收購點地處偏遠地區，電力、網絡保障相對較弱，收購過程中出現網絡中斷可能性較大的實際。為了徹底解決由于網絡中斷造成的數據丟失問題，系統設計了B/S收購離線保障模式（圖2）。一是通過架設不同運營商的備份線路解決網絡出現故障的問題；二是通過購置發電設備解決電力保障問題；三是通過新增“收購離線模塊”解決斷網情況下服務器不可用的問題[2]。同時，在各環節收購系統中設置了暫存功能，即使發生斷電、斷網等問題，仍能確保數據不丟失，并實現了離線收購，最大限度地保障了收購工作的順利進行。

2.3 操作設備升級

按照操作簡易、安裝便捷的思路，對PDA、定級機、排號機進行壓縮升級，使之功能上更加穩定高效，應用上更加小巧實用。同時，在排號、定級環節采用一體機，在叫號、初檢環節應用便捷APP，工作人員只需要很少的手工操作或無需動手就能夠自動完成相關業務操作，既降低了系統的復雜程度，又提高了工作效率[3]。

3 業務流程

根據煙葉散葉收購的管理需求與業務特點，建成了一套智能、靈活、高效的規范化管理流程（圖3），實現對各環節信息的自動傳遞、關聯可溯與全面控制，促進專業化分級、散葉收購工作有序、規范、高效運行。

3.1 身份驗證

煙農持IC卡或身份證通過讀卡器進行身份驗證。

3.2 自動排號

售煙身份確認后，系統打印排號單，煙農憑排號單在侯煙區等待分級調度。系統利用顯示屏、語音播報方式，呼叫煙農進煙。

3.3 主動叫號

合作社分級調度員根據分級進度，使用終端上的“叫號”功能，顯示屏顯示叫號煙農信息，煙農到待分區進行煙葉分級登記。

3.4 專業化分級

分級隊長通過PDA終端顯示的分級、完成、空閑等信息，將煙葉分配到空閑的分級臺進行專業化分級，將分級好的煙葉裝入煙筐并生成煙筐RFID信息[4]。

3.5 質管員初檢

分級完成的煙葉進入質管員初檢環節。質管員持PDA終端掃描煙筐RFID，系統自動讀取煙農的IC卡信息，本批次煙葉分級臺、組信息，對分級合格的煙葉錄入煙筐煙葉組別信息、質量信息，進入下一個環節。對分級不合格的煙葉進行退煙掃描登記，煙筐進入返工臺。

3.6 定級

定級員接收分級后的煙葉逐筐定級，通過觸摸一體機掃描煙筐RFID并對煙葉等級進行確認。煙農同意交售的進入過磅環節，不同意交售的進入退煙環節。

3.7 過磅

系統讀取煙筐上的RFID信息并進行逐筐過磅，自動獲取煙葉重量信息。

3.8 組包打包

打包員掃描煙筐，自動識別煙葉等級、重量、煙農、分級臺班、分級組長、質管員等信息，并傳輸給打包賦碼機。打包賦碼機根據打包員工作卡號生成打包人員信息，并將上述信息集合形成煙包二維碼，縫包員將煙包二維碼縫在煙包卡片上，完成打包環節[5]。

3.9 煙葉入庫

工作人員持PDA掃描煙包二維碼和垛位信息后，將煙包按順序碼垛，所有信息自動上傳到系統主機。

4 優越性及應用效果

4.1 優越性

4.1.1 高智能。建立了收購業務智能分析調度模型，通過應用集群智能控制技術，實現了交售智能排號、精準散葉調度、分級智能排程、過程智能控制，推動了散煙收購模式向更加高效、智能的方向發展。

4.1.2 全自動。構建了覆蓋業務全流程的封閉式智能化收購系統，實現了定級、過磅、入庫、成包全程電子化、標準化，用工結算自動化，從而有效促進了管理減工、設施減工、技術減工[6]。

4.1.3 可追溯。應用了物聯網技術，實現了煙農、煙葉定級、司磅、打包、倉儲等節點信息的實時采集、有效關聯，為質量追溯奠定良好基礎。

4.2 應用效果

黔南州煙草公司研發應用該系統以來，較好地完成了煙葉收購任務，煙葉收購質量和透明度、規范度不斷提高，煙葉收購秩序更加穩定，并實現了較好的社會效益和經濟效益。

4.2.1 煙葉收購質量明顯提高。通過規范的收購作業及收購過程信息的痕跡化、可追溯化管理，提高了分級人員和質管人員的責任心和工作積極性，有效減少了煙葉收購過程中的混等混雜等現象，從而顯著提高了煙葉質量及等級合格率。

4.2.2 煙葉收購效率明顯提高。通過煙葉智能化收購模式的應用，平均不到1 min即可完成一稱煙葉收購，每條收購線每天可完成20～25 t煙葉的收購任務。同時，通過B/S收購模式應用，降低了總體的維護成本，提高了故障處理效率，降低了因數據傳輸問題對煙葉收購的影響。

4.2.3 煙葉收購規范化水平明顯提高。通過系統應用，實現了煙葉分級、收購全程的可視化、公開化，進一步提升了煙葉收購過程中的公平、公正、公開性，提升了煙農滿意度。

4.2.4 便于煙葉生產收購的質量追溯。系統各環節全部采用了電子信息收集和記錄，便于對煙葉生產、收購質量進行追溯，實現了對煙葉生產、收購、流通過程的全程監控和質量問責。

5 結語

信息化是發展現代煙草農業的一個重要標志。發展現代煙草農業就是要用最先進的信息技術全面滲入煙草行業生產、流通、管理過程，加速煙草產業、產品的結構調整，完善煙草行業管理體制，滿足市場和消費者的需求，提高整體競爭實力。煙葉收購作為煙草行業的至關重要的一個環節，實行自動化管理對于推進整個行業現代化進程具有重要意義。

6 參考文獻

[1] 程占省，屈劍波.煙葉分級與收購[M].北京：中國華僑出版社，2003.

[2] 程占省，李廣才.煙葉分級工[M].北京：中國農業出版社，2001.

[3] 王勉，宋彥君，詹傳華.煙葉自動化控制收購系統的應用[J].煙草科技，2003（9）：17-18.

[4] 何勇.煙站（單元）煙葉管理信息系統的研究與設計[D].廈門：廈門大學，2013.

[5] 冰火，建利，江洪東.談談煙葉精益生產[N].東方煙草報，2014-03-19（003）.

[6] 武圣江，饒陳，陳波，等.我國烤煙散葉密集烘烤的研究進展[J].貴州農業科學，2014（2）：69-72.