中药生产浓缩过程中蒸发速度的数字化控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及数字化控制技术领域，具体涉及一种中药生产浓缩过程中蒸发速度的数字化控制方法及系统。该方法采集煎药锅上层温度和下层温度共同作为内部温度信息。通过连续采样时刻下的内部温度信息和内部气压信息的变化特征获得内部稳定性指数。通过内部稳定性指数实时变化函数和标准变化函数的第二相似度判断煎药机是否出现蒸发速度异常，进一步根据锅盖边缘不同位置之间的温度获得密封稳定因子，进而控制控制煎药机的停止及锅盖的重新密封。本发明专利技术采集参考性强的运行数据，根据运行数据判断存在蒸发速度异常的煎药机，进而根据异常煎药机的蒸汽溢出情况对煎药机进行控制，保证了中药生产浓缩过程中的生产效率与药品的质量。中药生产浓缩过程中的生产效率与药品的质量。中药生产浓缩过程中的生产效率与药品的质量。

【技术实现步骤摘要】
中药生产浓缩过程中蒸发速度的数字化控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及数字化控制
，具体涉及一种中药生产浓缩过程中蒸发速度的数字化控制方法及系统。

技术介绍

[0002]中药生产浓缩工艺是中药加工中的必备工艺之一，通过将中药材进行煎煮浓缩进而为后续生产工艺提供原料。煎药机为中药生产浓缩工艺中必备的机械装置，通过煎药机能够在加工过程中严格控制锅内的加热温度和压力，以使得锅内的药液达到理想的产品质量。在现代的制药工厂中，自动化煎药机应用广泛，能够实现全程的自动化药液浓缩过程。在煎药机执行自动化任务时，会因为锅盖控制参数发生异常，导致锅盖密封性异常，在锅盖表面形成多处蒸汽外溢点，进而影响锅内的气压及温度，导致内部的药液的蒸发速度无法达到预期，若继续进行药液浓缩过程，则会导致最终形成的药液无法满足质量要求，影响了药品质量。
[0003]在现有技术中，可利用煎药机上安装的温度传感器和压力传感器对煎煮过程进行监控与控制，但是蒸汽外溢点导致的温度变化是非均匀性，直接根据温度信息和压力信息对当前煎煮状态进行判断的话会导致误判和漏判。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种中药生产浓缩过程中蒸发速度的数字化控制方法及系统，所采用的技术方案具体如下：本专利技术提出了一种中药生产浓缩过程中蒸发速度的数字化控制方法，所述方法包括：采集煎药机的锅盖边缘温度、煎药锅的内部温度和煎药锅内部的内部气压；所述内部温度包括上层温度和下层温度；根据连续采样时刻下所述内部温度之间的第一相似度获得内部温度变化因子；根据连续采样时刻下所述内部气压的波动特征获得内部气压稳定因子；根据所述内部温度变化因子和所述内部气压稳定因子获得内部稳定性指数；根据连续采样时刻内的所述内部稳定性指数获得时序上的变化函数；根据实时变化函数与标准变化函数的第二相似度判断煎药机是否存在蒸发速度异常；若煎药机存在蒸发速度异常，则根据煎药机锅盖不同位置之间锅盖边缘温度的差异获得密封稳定因子；若密封稳定因子小于预设第一阈值，则控制煎药机停止煎药过程并重新进行锅盖密封。
[0005]进一步地，所述根据采样时段内所述上层温度和所述下层温度的第一相似度获得内部温度变化因子包括：每个采样时刻对应的所述上层温度和所述下层温度构成一个二维的内部温度向量；获取目标采样时刻之前的多个连续其他采样时刻的其他内部温度向量；以所述目标采
样时刻的目标内部温度向量与每个所述其他内部温度向量的余弦相似度作为所述第一相似度；以所述第一相似度的平均值作为所述目标采样时刻下的所述内部温度变化因子。
[0006]进一步地，所述根据所述采样时段内所述内部气压的波动特征获得内部气压稳定因子包括：将目标采样时刻下的所述内部气压与所述目标采样时刻之前的多个连续其他采样时刻的内部气压按照时序排列，获得内部气压序列；利用内部气压稳定因子公式获得所述内部气压稳定因子，所述内部气压稳定因子公式包括：其中，为目标采样时刻下的所述内部气压稳定因子，为内部气压序列的标准差，为目标采样时刻下的所述内部气压，为煎药机的标准内部气压。
[0007]进一步地，所述根据所述内部温度变化因子和所述内部气压稳定因子获得内部稳定性指数包括：以所述内部温度变化因子和所述内部气压稳定因子的乘积作为所述内部稳定性指数。
[0008]进一步地，所述根据连续采样时刻内的所述内部稳定性指数获得时序上的变化函数包括：利用spline函数在时序上拟合连续采样时刻内的所述内部稳定性指数，获得所述变化函数。
[0009]进一步地，所述根据实时变化函数与标准变化函数的第二相似度判断煎药机是否存在蒸发速度异常包括：以所述实时变化函数与所述标准变化函数的皮尔逊系数作为所述第二相似度；若所述第二相似度小于预设第二阈值，则认为煎药机存在蒸发速度异常。
[0010]进一步地，所述根据煎药机锅盖不同位置之间锅盖边缘温度的差异获得密封稳定因子包括：将煎药机锅盖上不同位置的所述锅盖边缘温度由大到小进行排列，构成锅盖边缘温度序列；根据密封稳定因子公式获得所述密封稳定因子，所述密封稳定因子公式包括：其中，为所述密封稳定因子，为所述锅盖边缘温度序列中第一个元素值，为所述锅盖边缘温度序列中第n个元素值，n为所述锅盖边缘温度序列中的元素数量，为所述锅盖边缘温度序列中第二个元素值。
[0011]进一步地，所述控制煎药机停止煎药过程并重新进行锅盖密封后还包括：若重新进行锅盖密封的次数大于第三预设阈值，则反馈维修预警信号。
[0012]本专利技术还提出了一种中药生产浓缩过程中蒸发速度的数字化控制系统，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现任意一项中药生产浓缩过程中蒸发速度的数字化控制方法的步骤。
[0013]本专利技术具有如下有益效果：
本专利技术实施例考虑到蒸汽外溢点导致的煎药机内部温度变化可能是非均匀的，因此采集煎药机的上层温度和下层温度作为内部温度信息，通过对比连续时刻内的二维的内部温度信息获得内部温度变化因子，避免了直接利用内部温度信息判断温度变化造成的不准确。结合内部气压稳定因子获得内部稳定性指数，通过时序上内部稳定性指数的变化判断煎药机是否存在蒸发速度异常。进一步为了实现控制的精准性，根据煎药机锅盖表面不同位置处的边缘温度之间的差异获得密封稳定性因子，控制密封稳定性因子异常的煎药机停止工作并重新进行锅盖密封，通过对锅盖重新进行密封能够保证煎药机内部的蒸发速度稳定，使得中药生产浓缩过程能够顺利进行，保证了药品质量。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0015]图1为本专利技术一个实施例所提供的一种中药生产浓缩过程中蒸发速度的数字化控制方法流程图。
具体实施方式
[0016]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种中药生产浓缩过程中蒸发速度的数字化控制方法及系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
[0017]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0018]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的一种中药生产浓缩过程中蒸发速度的数字化控制方法及系统的具体方案。
[0019]请参阅图1，其示出了本专利技术一个实施例提供的一种中药生产浓缩过程中蒸发速度的数字化控制方法流程图，该方法包括：步骤S1：采集煎药机的锅盖边缘温度、煎药锅的内部温度和煎药锅内部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中药生产浓缩过程中蒸发速度的数字化控制方法，其特征在于，所述方法包括：采集煎药机的锅盖边缘温度、煎药锅的内部温度和煎药锅内部的内部气压；所述内部温度包括上层温度和下层温度；根据连续采样时刻下所述内部温度之间的第一相似度获得内部温度变化因子；根据连续采样时刻下所述内部气压的波动特征获得内部气压稳定因子；根据所述内部温度变化因子和所述内部气压稳定因子获得内部稳定性指数；根据连续采样时刻内的所述内部稳定性指数获得时序上的变化函数；根据实时变化函数与标准变化函数的第二相似度判断煎药机是否存在蒸发速度异常；若煎药机存在蒸发速度异常，则根据煎药机锅盖不同位置之间锅盖边缘温度的差异获得密封稳定因子；若密封稳定因子小于预设第一阈值，则控制煎药机停止煎药过程并重新进行锅盖密封。2.根据权利要求1所述的一种中药生产浓缩过程中蒸发速度的数字化控制方法，其特征在于，所述根据连续采样时刻下所述内部温度之间的第一相似度获得内部温度变化因子包括：每个采样时刻对应的所述上层温度和所述下层温度构成一个二维的内部温度向量；获取目标采样时刻之前的多个连续其他采样时刻的其他内部温度向量；以所述目标采样时刻的目标内部温度向量与每个所述其他内部温度向量的余弦相似度作为所述第一相似度；以所述第一相似度的平均值作为所述目标采样时刻下的所述内部温度变化因子。3.根据权利要求1所述的一种中药生产浓缩过程中蒸发速度的数字化控制方法，其特征在于，所述根据连续采样时刻下所述内部气压的波动特征获得内部气压稳定因子包括：将目标采样时刻下的所述内部气压与所述目标采样时刻之前的多个连续其他采样时刻的内部气压按照时序排列，获得内部气压序列；利用内部气压稳定因子公式获得所述内部气压稳定因子，所述内部气压稳定因子公式包括：其中，为目标采样时刻下的所述内部气压稳定因子，为内部气压序列的标准差，为目标采样时刻下的所述内部气压，为煎药机的标准内部气压。4.根据权利要求1所述的一种中药生产浓缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：张美峰，弗拉迪米尔，
申请(专利权)人：山东昊福药业集团制药有限公司，
类型：发明
国别省市：