一种基于人工智能的烘干机控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术涉及饲料机械领域。一种基于人工智能的烘干机控制方法：获取烘干机的运行数据，运行数据用于表征烘干机的烘干性能；获取烘干前、后的产品状态参数数据；获取烘干产品目标参数数据；根据获取的数据，通过人工智能算法，计算得到烘干机的控制目标参数；根据烘干机的控制目标参数，控制调整烘干机内部各温区的运行参数达到控制目标参数。以解决现有技术中人工调试烘干机所有参数操作复杂、效率低的技术问题。本发明专利技术还公开了一种基于人工智能的烘干机控制系统，以解决现有技术中调试烘干机所有参数，操作复杂，对工人依赖程度高的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人工智能的烘干机控制方法及控制系统
本专利技术涉及饲料机械领域，主要涉及一种基于人工智能控制烘干方法及控制系统。
技术介绍
目前，市面上用于饲料、食品烘干的连续型烘干机需要操作人员根据经验设定烘干机内部各分区目标温度、风扇转速、排湿风机转速、排湿风门开合度、传送带转速等参数。这些参数都在影响产品的烘干速率，并最终影响到成品的水分含量。为了使烘干机在最好的状态下工作，操作人员需要根据经验调试所有参数，使得操作烘干机变的极为复杂。授权公告号CN2482040、公告日2002年3月13日的中国技术专利说明书公开了一种热风烘干机多功能监控仪，该监控仪可分为粮食水分自控、温度报警、烘干产量记录三个系统，采用上述技术方案，只能对温度和粮食水分进行监测，进行简单地逻辑判断，无法实现大数据分析与直接控制。公开号为CN107940981A、公布日为2018年04月20日的中国专利技术专利申请说明书公开了一种人工智能烘干装置，包括放置于烘干室内的烘干器和与其相连的供电模块，供电模块为烘干器供电，还包括定时模块、图像采集模块、多功能监测模块、语音识别模块、控制模块、语音播报模块、音频模块、报警模块和无线通信模块。采用上述技术方案，仅仅通过客户端实时接收烘干室内的数据信息，便于工作人员及做出响应，并不能对烘干机实现智能控制。公开号为CN106857910A、公布日为2017年06月20日的中国专利技术专利申请说明书公开了一种方便筛选的人工智能用茶叶烘干装置，仅仅公开了茶叶烘干装置的机械结构，并没有公开人工智能方案。<br>公开号为CN107467181A、公布日为2017年12月25日的中国专利技术专利申请说明书公开了一种粮食烘干机智能控制方法和粮食智能烘干方法，将自动模式划分为进粮模式、智能烘干模式、定时烘干模式和出粮模式，利用模式选择按键选择工作模式和利用软件界面显示采集的数据并设置工作模式所需的目标参数，但是上述方案只是进行简单地逻辑判断，无法实现大数据分析与直接控制。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种基于人工智能的烘干机控制方法，以解决现有技术中调试烘干机所有参数操作复杂、效率低的技术问题。为了解决第一个技术问题，本专利技术采用以下技术方案，一种基于人工智能的烘干机控制方法：获取烘干机的运行数据，运行数据用于表征烘干机的烘干性能；获取烘干前、后的产品状态参数数据；获取烘干产品目标参数数据；根据获取的数据，通过人工智能算法，计算得到烘干机的控制目标参数；根据烘干机的控制目标参数，控制调整烘干机内部各温区的运行参数达到控制目标参数。本专利技术融合了人工智能技术，通过人工智能算法对监测到的烘干机运行状态和产品状态信息进行分析处理，分析处理完成后直接对烘干机进行控制，取消了参数调试环节，极大地降低了烘干机的操作难度，并且避免了在调试环节浪费大量的物料。作为本专利技术控制方法的进一步改进，上述控制方法还包括：计算烘干后的产品水份含量数据、烘干产品目标水份含量数据之间的偏差；如果偏差在设定阈值内，烘干机内部各温区的运行参数无需改变；如果偏差大于设定值，人工智能单元采集更新后的烘干前、后的产品水份含量数据、烘干机运行数据、产品目标水分含量数据，并根据采集的数据，通过人工智能算法，计算得到新的烘干机的控制目标参数；根据新的烘干机的控制目标参数，控制调整烘干机内部各温区的运行参数达到新的控制目标参数。本专利技术通过监测烘干机入料口和出料口产品的主要成分变化，如果出料口产品水分值过高或过低时，本专利技术可通过人工智能算法进行信息分析，并直接对烘干机进行实时或近实时的参数调整，从而提高了烘干产品的水分稳定度，避免了产品过烘干的情况，降低了烘干机的能量消耗，并且提高了产量。作为本专利技术控制方法的进一步改进，所述通过人工智能算法，计算得到烘干机的控制目标参数，具体为：对获取的数据进行数据清洗和整合，整合后的数据进行标准化处理后，标准化处理后的数据进行人工智能分析，之后经过数据转换，得到烘干机的控制目标参数；所述数据清洗是将无效数据、噪音过大的数据从原始数据中心删除；所述数据整合是将时间序列的烘干机状态数据、产品状态数据，组合成以物料单元为索引的数据结构。作为本专利技术控制方法的进一步改进，所述整合后的数据进行标准化处理的转化函数为：其中y为原始数据，包括烘干机的运行数据、烘干前、后的产品状态参数数据，y*为标准化处理后的数据，μ为用于人工智能模型训练的历史数据的均值，σ为用于人工智能模型训练的历史数据的标准差。为为标准化处理后的数据，为用于作为本专利技术控制方法的进一步改进，，所述数据转换的转换函数为：其中x*为烘干机的控制目标参数；x为所述标准化处理后的数据y*经人工智能模型分析得到的训练数据；为x最大值和最小值；xMax，xMin为对应用于控制调整烘干机的控制装置输出指令的最大值及最小值。作为本专利技术控制方法的进一步改进，本专利技术收集的数据传输经人工智能单元进行计算从而导出控制参数；控制各温区的风扇转速、传送带电机转速以及排湿风门开度，从而控制烘干机内部各温区的温湿度达到目标值。本专利技术的第二个目的是提供一种基于人工智能的烘干机控制系统，以解决现有技术中调试烘干机所有参数，操作复杂的技术问题。为解决第二个技术问题，本专利技术采用以下技术方案，一种基于人工智能的烘干机控制系统，其特征是，包括：烘干机状态监测单元，设置在烘干机内，用于获取烘干机的运行数据；信息输入单元，用于输入烘干产品目标参数数据，例如产品目标水份值、产品表面积；产品状态监测单元，设置在烘干机内，用于获取烘干前、后的产品状态参数数据，并判断烘干后的产品状态参数数据是否达到烘干产品目标参数数据；人工智能单元，接收烘干机状态监测单元、信息输入单元、产品状态监测单元获取的数据，通过人工智能算法，计算得到烘干机运行的控制目标参数；烘干机控制单元，接收人工智能单元输出的烘干机目标控制参数，控制调整烘干机内部各温区的运行参数达到控制目标参数。本专利技术智能化烘干机控制系统，融合人工智能单元，通过人工智能单元对烘干机状态监测单元监测到的烘干机运行状态和产品状态监测单元监测到的产品状态信息进行分析处理，需要能够根据目标水分值、产品类型等关键因素，自动的设定所有参数或部分关键参数，分析处理完成后直接对烘干机进行控制，取消了参数调试环节，极大地降低了烘干机的操作难度，并且避免了在调试环节浪费大量的物料，降低烘干机的操作复杂度，降低对经验工人的依赖程度。作为本专利技术控制系统的进一步改进，所述人工智能单元包括：信息接收模块，用于接收烘干机状态监测单元、信息输入单元、产品状态监测单元获取的数据；信息处理模块，包括数据预处理模块、人工智能模型以及数据后处理模块，所述数据预处理模块将所述信息接收模块接收的数据进行数据清洗和整合，整合后的数据进行标准化处理后发送至人工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于人工智能的烘干机控制方法，其特征是，所述控制方法为：/n获取烘干机的运行数据，运行数据用于表征烘干机的烘干性能；/n获取烘干前、后的产品状态参数数据；/n获取烘干产品目标参数数据；/n根据获取的数据，通过人工智能算法，计算得到烘干机的控制目标参数；/n根据烘干机的控制目标参数，控制调整烘干机内部各温区的运行参数达到控制目标参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于人工智能的烘干机控制方法，其特征是，所述控制方法为：
获取烘干机的运行数据，运行数据用于表征烘干机的烘干性能；
获取烘干前、后的产品状态参数数据；
获取烘干产品目标参数数据；
根据获取的数据，通过人工智能算法，计算得到烘干机的控制目标参数；
根据烘干机的控制目标参数，控制调整烘干机内部各温区的运行参数达到控制目标参数。


2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的烘干机控制方法，其特征是，所述控制方法还包括：
计算烘干后的产品状态的水份含量数据、烘干产品目标水份含量数据之间的偏差；
如果偏差在设定阈值内，烘干机内部各温区的运行参数不变；
如果偏差大于设定值，人工智能单元采集更新后的烘干前、后的产品状态参数数据、烘干机的运行数据、烘干产品目标水分含量数据，并根据采集的数据，通过人工智能算法，计算得到新的烘干机的控制目标参数；根据新的烘干机的控制目标参数，控制调整烘干机内部各温区的运行参数达到新的控制目标参数。


3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的烘干机控制方法，其特征是，所述通过人工智能算法，计算得到烘干机的控制目标参数，具体为：
对获取的数据进行数据清洗和整合，
整合后的数据进行标准化处理后，
标准化处理后的数据进行人工智能分析，
之后经过数据转换，得到烘干机的控制目标参数；
所述数据清洗是将无效数据、噪音过大的数据从原始数据中心删除；
所述数据整合是将时间序列的烘干机状态数据、产品状态数据，组合成以物料单元为索引的数据结构。


4.根据权利要求3所述的一种基于人工智能的烘干机控制方法，其特征是，所述整合后的数据进行标准化处理的转化函数为：



其中y为原始数据，包括烘干机的运行数据、烘干前、后的产品状态参数数据，y*为标准化处理后的数据，μ为用于人工智能模型训练的历史数据的均值，σ为用于人工智能模型训练的历史数据的标准差。


5.根据权利要求4所述的一种基于人工智能的烘干机控制方法，其特征是，所述数据转换的转换函数为：



其中x*为烘干机的控制目标参数；x为所述标准化处理后的数据y*经人工智能模型分析得到的训练数据；为x最大值和最小值；xMax，xMin为对应用于控制调整烘干机的控制装置输出指令的最大值及最小值。


6.一种基于人工智能的烘干机控制系统，其特征是，包括：
烘干机状态监测单元，设置在烘干机内，用于获取烘干机的运行数据；
信息输入单元，用于输入烘干产品目标参数数据；
产品状态监测单元，设置在烘干...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹航，杰斯珀·加德高，余习美，
申请(专利权)人：江苏丰尚智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32