黔南州智能化烟叶散叶收购系统的研发与应用

杨秀祥++罗斐++何彬++周再军++王欢

摘要 为进一步适应烟叶专业化分级散叶收购的要求，提高烟叶收购效率，降低收购成本，研发了烟叶智能化收购系统。应用情况表明，该系统集烟叶收购有序排号、智能PDA叫号初检、规范扫码定级、准确司磅交售于一体，并采用精确视频联动技术提高了烟叶收购的透明度，规范了烟叶收购流程，提升了烟叶收购精益管理水平，具有较好的应用效果和推广前景。

关键词 烟叶；智能化；散叶收购系统；研发；应用效果；贵州黔南

中图分类号 S23 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）24-0302-03

烟叶收购是烟叶生产经营的一个重要环节，直接关系烟农切身利益。如何做好烟叶收购工作，实现收购设备与收购模式的有效融合，对确保烟叶收购工作的规范、稳定、有序开展，维护行业形象，提升烟农满意度，推动烟叶生产长远发展具有十分重要的作用及意义。

1 研发背景

自1985年第一台烟叶收购单片机问世以来，烟叶收购就一直是烟叶生产经营全过程中信息化、智能化程度最高的一个环节。基于烟叶收购的重要性，国家烟草专卖局于2004年在全国统一推广了烟叶生产经营基础软件，其中的烟叶收购管理模块大幅提升了烟叶收购管理水平，进一步规范了烟叶收购流程和秩序。后来，随着经济发展和自动化输送设备的更新换代，很多烟区引进了皮带流水线，对烟叶分级、定级、过磅全面实现流水自动作业，对烟叶收购起到了较好的减工降本效果。

随着烟叶专业化分级散叶收购模式的实施，对收购系统的智能性、集约性和高效性提出了更高的要求。以往的自动化收购线虽然能在一定程度上支持散烟收购模式，但在设备配套、空间集约、流程优化、过程控制等方面缺乏系统的规划与支持。在此情况下，如何对自动化收购线进行优化升级，使之能更好地适应专业化分级散叶收购的业务管理要求，成为烟叶收购管理创新的重要工作。贵州省黔南州烟草公司按照烟叶生产精益管理的要求，积极探索收购模式變化与收购系统更新的匹配工作，以传统的自动化收购线为基础，经过软件升级和硬件更新，研发了智能化烟叶散叶收购系统[1]。

2 研发内容

2.1 系统整体架构设计

按照统一平台、统一标准、信息共享的原则，对原基于C/S模式烟叶的CELL架构进行全面的设计和提升，以业务主线为基础，包含基础业务、应用资源、安全控制及统一门户框架，形成黔南州B/S模式（图1）。

2.2 B/S收购应急保障模式设计

针对很多收购点地处偏远地区，电力、网络保障相对较弱，收购过程中出现网络中断可能性较大的实际。为了彻底解决由于网络中断造成的数据丢失问题，系统设计了B/S收购离线保障模式（图2）。一是通过架设不同运营商的备份线路解决网络出现故障的问题；二是通过购置发电设备解决电力保障问题；三是通过新增“收购离线模块”解决断网情况下服务器不可用的问题[2]。同时，在各环节收购系统中设置了暂存功能，即使发生断电、断网等问题，仍能确保数据不丢失，并实现了离线收购，最大限度地保障了收购工作的顺利进行。

2.3 操作设备升级

按照操作简易、安装便捷的思路，对PDA、定级机、排号机进行压缩升级，使之功能上更加稳定高效，应用上更加小巧实用。同时，在排号、定级环节采用一体机，在叫号、初检环节应用便捷APP，工作人员只需要很少的手工操作或无需动手就能够自动完成相关业务操作，既降低了系统的复杂程度，又提高了工作效率[3]。

3 业务流程

根据烟叶散叶收购的管理需求与业务特点，建成了一套智能、灵活、高效的规范化管理流程（图3），实现对各环节信息的自动传递、关联可溯与全面控制，促进专业化分级、散叶收购工作有序、规范、高效运行。

3.1 身份验证

烟农持IC卡或身份证通过读卡器进行身份验证。

3.2 自动排号

售烟身份确认后，系统打印排号单，烟农凭排号单在侯烟区等待分级调度。系统利用显示屏、语音播报方式，呼叫烟农进烟。

3.3 主动叫号

合作社分级调度员根据分级进度，使用终端上的“叫号”功能，显示屏显示叫号烟农信息，烟农到待分区进行烟叶分级登记。

3.4 专业化分级

分级队长通过PDA终端显示的分级、完成、空闲等信息，将烟叶分配到空闲的分级台进行专业化分级，将分级好的烟叶装入烟筐并生成烟筐RFID信息[4]。

3.5 质管员初检

分级完成的烟叶进入质管员初检环节。质管员持PDA终端扫描烟筐RFID，系统自动读取烟农的IC卡信息，本批次烟叶分级台、组信息，对分级合格的烟叶录入烟筐烟叶组别信息、质量信息，进入下一个环节。对分级不合格的烟叶进行退烟扫描登记，烟筐进入返工台。

3.6 定级

定级员接收分级后的烟叶逐筐定级，通过触摸一体机扫描烟筐RFID并对烟叶等级进行确认。烟农同意交售的进入过磅环节，不同意交售的进入退烟环节。

3.7 过磅

系统读取烟筐上的RFID信息并进行逐筐过磅，自动获取烟叶重量信息。

3.8 组包打包

打包员扫描烟筐，自动识别烟叶等级、重量、烟农、分级台班、分级组长、质管员等信息，并传输给打包赋码机。打包赋码机根据打包员工作卡号生成打包人员信息，并将上述信息集合形成烟包二维码，缝包员将烟包二维码缝在烟包卡片上，完成打包环节[5]。

3.9 烟叶入库

工作人员持PDA扫描烟包二维码和垛位信息后，将烟包按顺序码垛，所有信息自动上传到系统主机。

4 优越性及应用效果

4.1 优越性

4.1.1 高智能。建立了收购业务智能分析调度模型，通过应用集群智能控制技术，实现了交售智能排号、精准散叶调度、分级智能排程、过程智能控制，推动了散烟收购模式向更加高效、智能的方向发展。

4.1.2 全自动。构建了覆盖业务全流程的封闭式智能化收购系统，实现了定级、过磅、入库、成包全程电子化、标准化，用工结算自动化，从而有效促进了管理减工、设施减工、技术减工[6]。

4.1.3 可追溯。应用了物联网技术，实现了烟农、烟叶定级、司磅、打包、仓储等节点信息的实时采集、有效关联，为质量追溯奠定良好基础。

4.2 应用效果

黔南州烟草公司研发应用该系统以来，较好地完成了烟叶收购任务，烟叶收购质量和透明度、规范度不断提高，烟叶收购秩序更加稳定，并实现了较好的社会效益和经济效益。

4.2.1 烟叶收购质量明显提高。通过规范的收购作业及收购过程信息的痕迹化、可追溯化管理，提高了分级人员和质管人员的责任心和工作积极性，有效减少了烟叶收购过程中的混等混杂等现象，从而显著提高了烟叶质量及等级合格率。

4.2.2 烟叶收購效率明显提高。通过烟叶智能化收购模式的应用，平均不到1 min即可完成一称烟叶收购，每条收购线每天可完成20～25 t烟叶的收购任务。同时，通过B/S收购模式应用，降低了总体的维护成本，提高了故障处理效率，降低了因数据传输问题对烟叶收购的影响。

4.2.3 烟叶收购规范化水平明显提高。通过系统应用，实现了烟叶分级、收购全程的可视化、公开化，进一步提升了烟叶收购过程中的公平、公正、公开性，提升了烟农满意度。

4.2.4 便于烟叶生产收购的质量追溯。系统各环节全部采用了电子信息收集和记录，便于对烟叶生产、收购质量进行追溯，实现了对烟叶生产、收购、流通过程的全程监控和质量问责。

5 结语

信息化是发展现代烟草农业的一个重要标志。发展现代烟草农业就是要用最先进的信息技术全面渗入烟草行业生产、流通、管理过程，加速烟草产业、产品的结构调整，完善烟草行业管理体制，满足市场和消费者的需求，提高整体竞争实力。烟叶收购作为烟草行业的至关重要的一个环节，实行自动化管理对于推进整个行业现代化进程具有重要意义。

6 参考文献

[1] 程占省，屈剑波.烟叶分级与收购[M].北京：中国华侨出版社，2003.

[2] 程占省，李广才.烟叶分级工[M].北京：中国农业出版社，2001.

[3] 王勉，宋彦君，詹传华.烟叶自动化控制收购系统的应用[J].烟草科技，2003（9）：17-18.

[4] 何勇.烟站（单元）烟叶管理信息系统的研究与设计[D].厦门：厦门大学，2013.

[5] 冰火，建利，江洪东.谈谈烟叶精益生产[N].东方烟草报，2014-03-19（003）.

[6] 武圣江，饶陈，陈波，等.我国烤烟散叶密集烘烤的研究进展[J].贵州农业科学，2014（2）：69-72.