煙葉智能分級設備工作效能指標研究

孫浩巍，劉宇晨，李昌威，張德康，龍 杰，張 軻，張曉偉，張冀武，王 潞

（1.云南省煙草質量監督檢測站，云南 昆明 650106；2.云南省煙草公司保山市公司，云南 保山 678000）

智能煙葉分級設備應用于烤煙分級，代替傳統人工分級已經成為煙草農業科技發展可預見的一種趨勢。目前，煙葉智能分級主要是集中于煙葉計算機視覺識別、等級分析方法、系統算法方面，對于煙葉智能分級的效能幾乎未見相關研究報道。由于全國的智能煙葉分級設備均處于初期研制階段，主要解決的問題仍局限于煙葉識別的準確率上，但從全面商業化應用于烤煙收購工作的需求上看，即使是煙葉分級準確率達到一定指標，仍沒有任何一型設備分級效能可滿足煙葉收購站實際工作量負荷需求。

從全國試運行的煙葉智能分級設備測試指標上看，分級效能成了制約設備全面商業化應用推廣的主要因素。因此，筆者以此為方向，經過對云南烤煙產區煙葉單葉質量的研究，以及相關煙葉收購站點工作量的跟蹤研究，結合各類煙葉收購站點實際需求，研究和提出商業化應用煙葉智能分級設備應滿足的工作效率指標，為下一步煙葉智能分級設備的研發提供明確目標和技術攻關方向。

1 材料與方法

1.1 材料

云煙87共300株煙葉及5個煙葉收購站點。

1.2 試驗方法

1.2.1 單葉質量實驗

在海拔1 650 m煙葉種植區選取半山地土地肥力相同的A、B、C規整地塊各0.067 hm2，前作為油菜，土地平整，地力均勻，種植烤煙品種為云煙87，A地塊種植900株，B地塊種植1 000株，C地塊種植1 100株。

執行云南優質煙葉生產標準，種植底肥施商品有機肥1 200 kg/hm2，基肥施用烤煙專用復合肥650 kg/hm2，追肥施硝酸鉀225 kg/hm2和烤煙專用復合肥150 kg/hm2。團棵培土前追肥，全部肥料施完，再中耕除草，提深溝高培土。

試驗選擇各地塊整齊一致的烤煙各100株，封頂打杈留葉20片，實驗煙株做標記，煙葉分部位采烤完成后回潮到16%～17%水分，剔除級外及不列級煙葉進行稱量記錄質量及清點片數，并測算平均單葉質量。

平均單葉質量=采樣煙葉質量/采樣煙葉片數。

1.2.2 逐片分級工作量實驗

選取云南省收購計劃量5×105kg（一萬擔）的煙葉收購站點5個，從煙葉收購站開始收購第1天記錄日平均分級工作時間及分級工作量，到收購結束記錄總收購工作日和煙葉分級總工作量。

2 結果與分析

2.1 煙葉平均單葉質量

不同地塊單葉質量見表1。

表1 不同地塊單葉質量統計數據對比表Tab.1 The comparison of statistical data of single leaf weight in different

2.2 煙葉收購站工作量

不同煙葉收購站工作量見表2。

表2 不同煙葉收購站工作量統計表Tab.2 The statistical table of workload of different tobacco purchasing stations

2.3 測算煙葉分級智能設備工作效能指標

從全國煙葉智能分級設備現狀調研及文獻檢索上看，替代人工煙葉分級的煙葉智能分級設備遵循的仍然為散煙逐片分級（每次識別和分選一片煙葉）的模式，設備主要功能是對煙葉等級的識別及對識別后不同等級煙葉的逐片分選或分倉投放。按照“逐片分級”的模式運行的設備用于完全替代表2中調查的煙葉收購站點人工分級工作，測算設備最低效能指標請見表3。

3 討論與結論

煙葉分級智能設備替代人工分級工作，需要滿足現行煙葉收購站的工作量負荷才具有大規模商業化推廣和應用的前景，本文是在建立煙葉總收購片數和總工作量間關系基礎上，按照智能分級設備替代人工分級，且不停機的理想狀況下進行的測算。結果表明：①本次試驗的云南半山地烤煙煙葉0.067 hm2平均單葉質量在9.16～11.25g，平均單葉質量10.24 g；②云南省內煙葉收購站烤煙收購工作日在40～60 d；③煙葉智能分級設備效能應滿足至少30片/s以上，才具有在相同工作時間內替代人工分級工作的可行性。