《一种智能配烟方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种智能配烟方法.pdf（15页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102488309 A (43)申请公布日 2012.06.13 CN 102488309 A *CN102488309A* (21)申请号 201110424658.1 (22)申请日 2011.12.16 A24B 3/08(2006.01) (71)申请人 湖南中烟工业有限责任公司 地址 410007 湖南省长沙市雨花区万家丽中 路三段 188 号 (72)发明人 孔波 卢红兵 钟科军 (74)专利代理机构 长沙市融智专利事务所 43114 代理人 黄美成 (54) 发明名称 一种智能配烟方法 (57) 摘要 本发明公开了一种智能配烟方法， 包括类配 方过程和精。
2、确配方过程， 类配方过程为通过解方 程 AX B 获得 X1， X2， .， Xn； 再在该值上点乘以 一个加权系数 W1， .， Wn； 精确配方过程如下 ： 从 既定类别里面挑选单体烟叶组成多种配方， 对每 一种配方， 都计算该配方与目标叶组的残差平方 和， 记录前 4 位残差最小的配方作为最终配方， 完 成精确配方。本发明的智能配烟方法具有处理成 本低， 分析处理周期短、 准确可靠的特点。 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 11 页 1/3 页 2 1. 一种智能配烟方法，。
3、 其特征在于， 包括类配方过程和精确配方过程 ； 类配方过程如下 ： 以为目标烟草的化学成分指标， 为已知量 ； b1.bm为待配产品中某个组 分的理化指标值 ； Ai， i 1， 2， .， n， 为标准类别烟叶化学指标， 为已知量， .， 由 A1， A2， .， An形成矩阵amn为标准类别样本的某个 组分的理化指标 ； 求解方程AXB ； 其中，Xn为某个标准烟草样本的配方比例 ； 得到一组 值 X1， X2， .， Xn； 再在该值上点乘以一个加权系数 W1， ， .， Wn； ( 实施例中已说明 ) 即完成 类配方 ； 精确配方过程如下 ： 从既定类别里面挑选单体烟叶组成多种配方，。
4、 对每一种配方， 都计 算该配方与目标烟草的化学成分指标 B 的加权残差平方和， 记录前 4 位残差最小的配方作 为最终配方， 完成精确配方。 2. 根据权利要求 1 所述的智能配烟方法， 其特征在于， 所述的 n 为 24， 权 利 要 求 书 CN 102488309 A 2 2/3 页 3 权 利 要 求 书 CN 102488309 A 3 3/3 页 4 24 种烟叶化学指标如上表所示， 其中巨豆三烯酮 1-4 对应巨豆三烯酮的四个同分异构 体。 3.根据权利要求1或2所述的智能配烟方法， 其特征在于， 当最终配方中某一种烟叶短 缺， 则通过以下方法寻找一种烟叶替代该短缺的烟叶 ： 。
5、按照加权欧式距离 n的大小由高到低排列 n sqrt(W1(c1-di1)2+W2(c2-di2)2+.+Wn(cn-din)2)， 其中， n 为 24， c1， .， cn为短缺 烟叶的化学成分指标， d1， .， dn为第 i 种替换烟叶的化学成分指标， W1， ， .， Wn为前述的 加权系数 ； 用加权欧式距离 n最小值对应的烟叶代替该短缺的烟叶。 权 利 要 求 书 CN 102488309 A 4 1/11 页 5 一种智能配烟方法 技术领域 0001 本发明涉及一种智能配烟方法。 背景技术 0002 随着分析手段的发展， 烟草及其制品中的化学成分的定性、 定量分析方法层出不 穷。
6、， 例如通过化学、 仪器分析， 已确定烟草中化学成分 2600 多种， 烟气中化学成分近 4000 种。然而， 充分利用现代化学分析和仪器分析技术所获得化学成分分析信息和指纹图谱， 结合统计学和计算机方法对所获数据进行分析， 探讨影响卷烟吸食感的化学原因以及多种 化学物质共存对吸食感影响， 进而对烟草及制品的类别、 质量和产地进行鉴别， 指导卷烟配 方， 稳定产品质量， 增进吸食效果方面的研究还很少。 0003 而且， 传统的配烟方法效率低， 速度慢， 计算量大。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题是提供一种智能配烟方法， 本发明的智能配烟方法具 有处理成本低， 分析处理周期短、 准。
7、确可靠的特点。 0005 发明的技术解决方案如下 ： 0006 一种智能配烟方法， 包括类配方过程和精确配方过程 ； 0007 类配方过程如下 ： 0008 以为目标烟草的化学成分指标， 为已知量 ； b1.bm为待配产品中某 个组分的理化指标值 ； 0009 Ai， i 1， 2， .， n， 为标准类别烟叶化学指标， 为已知量， 0010 .， 0011 由 A1， A2， .， An形成矩阵amn为标准类别样本的 某个组分的理化指标 ； 说 明 书 CN 102488309 A 5 2/11 页 6 0012 求解方程AXB ； 其中，Xn为某个标准烟草样本的配方比例 ； 得到 一组值 。
8、X1， X2， .， Xn； 再在该值上点乘以一个加权系数 W1， ， .， Wn； ( 实施例中已说明 ) 即 完成类配方 ； 0013 精确配方过程如下 ： 从既定类别里面挑选单体烟叶组成多种配方， 对每一种配方， 都计算该配方与目标烟草的化学成分指标 B 的加权残差平方和， 记录前 4 位残差最小的配 方作为最终配方， 完成精确配方。 0014 所述的 n 为 24， 0015 说 明 书 CN 102488309 A 6 3/11 页 7 0016 说 明 书 CN 102488309 A 7 4/11 页 8 0017 0018 24 种烟叶化学指标如上表所示， 其中巨豆三烯酮 1-。
9、4 对应巨豆三烯酮的四个同分 异构体。 0019 当最终配方中某一种烟叶短缺， 则通过以下方法寻找一种烟叶替代该短缺的烟 叶 ： 0020 按照加权欧式距离 n的大小由高到低排列 0021 n sqrt(W1(c1-di1)2+W2(c2-di2)2+.+Wn(cn-din)2)， 其中， n 为 24， c1， .， cn为 短缺烟叶的化学成分指标， d1， .， dn为第 i 种替换烟叶的化学成分指标， W1， ， .， Wn为前 述的加权系数 ； 用加权欧式距离 n最小值对应的烟叶代替该短缺的烟叶。 0022 本发明采用加权欧式距离的计算方法来达到未知烟草识别的目的 ： 利用未知烟草 成。
10、分指标的数值， 与库存烟叶数据库中所有烟叶样本的成分指标进行分别比较， 计算出它 们的加权欧式距离 ( 用 n表示 )， 其计算公式简化如下 ： 0023 0024 Wn为某项理化指标在烟叶内在质量中的影响因子 ( 权重 ) ； 0025 bn为未知待测烟叶的某一理化指标值(也可以作为在寻找替换烟叶时的待测烟叶 的指标 ) ； 0026 amn为单个库存烟草样本的某个化学成分指标。( 也可以作为短缺烟叶的指标 ) 0027 有益效果 ： 0028 本发明的智能配烟方法， 对提高我国烟草行业常规工作的科学技术水平， 降低对 卷烟配方人员感官经验的依赖有重要的意义。由于采用计算机计算方法与实际工业。
11、要求 ( 如相关权重设置等 )， 能达到配烟速度快、 准确性高以及成本低的目标。 0029 实验结果(参见具体实施例)表明该智能配烟系统能较好的完成烟叶识别和寻找 替代烟叶工作， 能够快速、 准确地进行配方烟叶的替代工作， 减轻人工评吸工作量， 提高卷 烟生产中原料短缺时的迅速反应能力， 为品牌维护提供了更多科学有效的手段， 同时进一 步体现了该系统工作的科学性和在卷烟配方生产实践中的应用价值。 具体实施方式 0030 以下将结合具体实施例对本发明做进一步详细说明 ： 0031 类配方过程如下 ： 0032 表 1 常规生产配烟系统化学数据表示示意图 0033 说 明 书 CN 1024883。
12、09 A 8 5/11 页 9 0034 0035 amn为标准类别样本的某个组分的理化指标 ； 0036 bm为待配产品中某个组分的理化指标值 ； 0037 Xn 为某个标准烟草样本的配方比例。 0038 AX B 0039 0040 对于以上得到的一组最优解， 再引入生产部门要求的限制性条件进行加权最优化 处理 ( 权重与上面列出的加权欧式距离中的 Wn一致， 是按经验赋予各个指标的影响性指 数， 按上表指标顺序， 对应权重为 2.4、 1.0、 1.0、 0.8、 0.4、 1.0、 0.5、 1.0、 1.0、 0.8、 1.0、 1.0、 1.0、 0.2、 0.2、 0.5、 1.。
13、0、 0.4、 1.0、 0.9、 1.0、 1.0、 0.5、 1.0) 后可得到一组最符合生产实际的 类配方组合解。 0041 在完成第一步类配方过程以后， 将实施第二步精确配方过程。该步骤主要实现从 既定类别里面挑选合适的单体烟叶组成配方， 单体烟叶的挑选和配方比例的拆分借用计算 机优化迭代算法进行组合优化 ( 采用加权最小二乘方法 )， 对于每次配方组合都计算其与 目标叶组的残差平方和 ( 采用加权欧式距离计算 )， 计算机自动记录前 4 位残差最小组合， 从而得到数值上的最优四种配方组合， 给配方人员提供参考。 0042 库存烟叶管理系统完成标准烟叶各项成分指标以及各类管理信息 ( 。
14、包括 ： 标准烟 号、 品名、 烟叶类型、 隶属类别、 出入库时间、 库存量、 价格等 ) 的输入、 插入、 删除、 修改、 补 充等功能。方便配方人员实时地对现行库存信息的调用和管理。 0043 将上述算法在Visual Basic 6.0软件支持下编译成计算机应用软件， 完成软件框 架设计、 界面设计以及与底层指纹图谱数据库的连接， 构成应用软件系统。 0044 实施例 1 ： 说 明 书 CN 102488309 A 9 6/11 页 10 0045 为了检验智能配烟系统工作的准确性和功能的适用性， 我们根据叶组配方 LB 所 测定的系统关联化学指标数据 ( 见表 2) 从库存中选用相应。
15、的原料烟叶组成配方。 0046 表 2 叶组配方 LB 及对应的模拟配方成分指标表 0047 0048 0049 用智能配烟系统模拟叶组配方 LB 进行烟叶配方， 模拟配方结果根据配方相对平 均偏差由低到高排列， 提供四种配方结果， 结果见表 3。对应四种模拟配方成分测量值见表 2， 通过表格中配方各指标值可以看出， 模拟配方与叶组配方在指标数值上非常吻合， 配方 说 明 书 CN 102488309 A 10 7/11 页 11 相对平均偏差普遍能控制在 11 17。同时， 我们选定与原配方相似程度最高的模拟配 方进行对比评吸与相应的烟气化学成分分析， 原叶组配方与其相对应的相似程度最高的模。
16、 拟配方评吸结果与烟气化学成分分析结果基本保持一致， 实验研究结果表明该智能配烟系 统能较好地完成模拟配烟工作。 0050 表 3 模拟配方结果 0051 说 明 书 CN 102488309 A 11 8/11 页 12 0052 说 明 书 CN 102488309 A 12 9/11 页 13 0053 烟叶识别和寻找替代烟叶功能是为了解决当某品牌卷烟标准配方中某种或几种 标准烟叶短缺时迅速寻找替代烟叶的问题， 它通过已识别归类的库存烟叶及该品牌卷烟的 配方数据库， 找出 10 种最贴近的替代烟叶供配烟人员参考的方式实现。 0054 为了检验智能配烟系统烟叶识别和寻找替代烟叶功能的适用性。
17、和工作的准确性， 我们假设配方中的第 29 号和第 36 号烟叶现已短缺， 用智能配方系统寻找相应烟叶识别和 替代烟叶， 运算按照加权欧式距离的大小由高到低排列， 结果见表 4、 表 5。 0055 表 4 29 号烟叶替代结果表 0056 说 明 书 CN 102488309 A 13 10/11 页 14 0057 表 5 36 号烟叶替代结果表 0058 0059 说明 ： 权重系数上面已经给出。 这里的百分比例是指某种替代烟叶的值除以与 之距离最大的库存烟叶的 值， 得到的比值百分数。 数值越小贴近度越高。由表 4 和表 5看出， 第29号和第36号烟叶最贴近的替代烟叶分别是第30号和。
18、第8号烟叶， 我们在维持 该目标叶组配方其它原料烟叶及比例不变的情况下， 用第 30 号和第 8 号烟叶替代第 29 号 和第 36 号烟叶， 将配方结果进行对比评吸与相应的烟气化学成分分析， 结果表明， 原叶组 配方与替代叶组配方两者的评吸和烟气化学成分分析结果基本一致， 实验结果表明该智能 配烟系统能较好的完成烟叶识别和寻找替代烟叶工作， 能够快速、 准确地进行配方烟叶的 说 明 书 CN 102488309 A 14 11/11 页 15 替代工作， 减轻人工评吸工作量， 提高卷烟生产中原料短缺时的迅速反应能力， 为品牌维护 提供了更多科学有效的手段， 同时进一步体现了该系统工作的科学性和在卷烟配方生产实 践中的应用价值。 说 明 书 CN 102488309 A 15 。