【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及食品工业，具体为一种食品加工生产线的品质自动检测方法及系统。
技术介绍
1、食品加工产业中，特别是果汁加工生产线，产品的质量受到环境条件、生产参数和生产过程中各种数据的影响。传统的果汁生产过程主要依赖于人工操作，缺乏自动化监测和反馈机制，容易受到人为因素的影响，导致生产中存在较大的波动性和不稳定性。此外，传统方法通常仅通过有限的采样方式对产品质量进行检测，无法实现对全过程的实时监控。
2、在果汁生产中，环境因素如温湿度、氧气浓度和pm2.5浓度等直接影响果汁的品质和安全性。此外，果汁的外观、酸碱度、微生物含量、重金属含量、农药残留含量、成分配比等因素也是评估产品质量的重要指标。而搅拌、过滤和包装等生产参数也对果汁的品质产生直接影响。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种食品加工生产线的品质自动检测方法及系统，以解决
技术介绍
中提到的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种食品加工生产线的品质自动检测方法，包括以下步骤，
5、步骤一、部署若干个传感器设备和图像采集设备在目标果汁食品若干个生产区域，设置检测点，确定该检测点所代表的区域，及所代表区域的边缘；采集目标果汁食品在若干个生产区域的实时环境数据，具体为环境温度wd、湿度sd、氧气浓度o2nd和pm2.5浓度数据pm；建立第一环境数据集；
6、步骤二、实
7、步骤三、实时采集若干个生产区域中生产参数数据；建立第三生产数据集；
8、步骤四、建立数字分析模型，将第一环境数据集、第二数据集和第三生产数据集进行处理、分析和计算获得：实时环境系数ssx、第一缺陷系数qxx、搅拌系数jbx、过滤系数glx、质量系数zlx和包装严密系数bzx；
9、步骤五、并将实时环境系数ssx、第一缺陷系数qxx、搅拌系数jbx、过滤系数glx、质量系数zlx和包装严密系数bzx分别与第一环境阈值x1、第二外观阈值x2、第三搅拌效率阈值x3、第四过滤效率阈值x4、第五质量阈值x5和第六包装阈值x6进行对比，获得相对应的评估结果，并依据相对应的评估结果，生成相对应的预警信息；
10、步骤六、依据相对应的预警信息，生成相对应的决策方案。
11、优选的，所述步骤一包括：
12、s11、在果汁食品若干个生产区域，包括水果准备、榨汁、过滤澄清、杀菌保鲜和调配包装区域，均设置检测点，在检测点内部署若干个传感器设备和图像采集设备；
13、s12、采集若干个检测点内的实时环境数据，并在不同生产阶段生成的实时环境数据标注相对应的时间戳，并建立第一环境数据集；
14、提取第一环境数据集内环境温度wd、湿度sd、氧气浓度o2nd和pm2.5浓度数据pm，所述环境温度wd通过温度传感器直接测量获取，所述湿度sd通过湿度传感器直接测量获取，所述氧气浓度o2nd通过氧气浓度传感器直接测量获取，所述pm2.5浓度数据pm通过电阻式传感器直接测量获取。
15、优选的，所述步骤二包括：
16、s21、部署图像传感器或相机设备，实时拍摄生产区域目标果汁食品的图像，利用图像识别技术，提取各个生产区域中的图像，通过纹理和颜色空间技术，识别水果的霉点特征、氧化特征以及果汁结晶特征；
17、并将霉点特征、变色特征以及果汁结晶进行分析计算获得：发霉系数fm、氧化系数yh和结晶系数jj；
18、s22、并部署ph传感器、微生物传感器、重金属检测仪器、农药残留检测仪器和成分传感器在若干个生产区域检测点，实时采集酸碱度ph、微生物含量ws、重金属含量zjs、农药残留含量nyc和成分配比数值cfpb；
19、s23、在包装区域安装真空检测传感器，检测果汁包装的密封性能数据，获取漏气值lqz；将发霉系数fm、氧化系数yh、结晶系数jj、酸碱度ph、微生物含量ws、重金属含量zjs、农药残留含量nyc、成分配比数值cfpb和漏气值lqz进行预处理后，建立第二数据集。
20、优选的，所述发霉系数fm和氧化系数yh的获取方式为：提取图像中水果霉点面积mdmj、提取图像中水果氧化发黑发灰区域面积yhmj和提取水果的表面积bmj；通过以下公式计算获得发霉系数fm和氧化系数yh：
21、
22、
23、所述结晶系数jj的获取方式为：提取玻璃瓶中果汁的结晶区域，采用图像分割技术，将图像中的结晶区域与其他区域进行分离，测量获取结晶区域面积jjmj，并测量计算玻璃瓶果汁面积gzmj；通过以下公式获取结晶系数jj：
24、
25、优选的，所述步骤三包括：采集榨汁和过滤澄清区域的生产参数，包括搅拌器的旋转速率jbsl、搅拌时间sj1、液体搅拌温度jbwd、过滤速率glsl、过滤器孔径kj、过滤孔数量slz和过滤时间sj2，并建立第三生产数据集。
26、优选的，将环境温度wd、湿度sd、氧气浓度o2nd和pm2.5浓度数据pm，进行清洗、平滑、滤波和无量纲处理后，通过以下公式生成实时环境系数ssx；
27、
28、式中，q1表示目标果汁食品预设温度阈值，q2表示目标果汁食品预设湿度阈值，q3表示目标果汁食品预设氧气浓度阈值，q4表示目标果汁食品预设pm2.5浓度阈值，w1、w2、w3和w4表示权重值，且0<w1<1，0<w2<1，0<w3<1，0<w4<1，且w1+w2+w3+w4＝1.0；a1表示第一修正常数。
29、优选的，将发霉系数fm、氧化系数yh和结晶系数jj进行通过以下相关联公式生成第一缺陷系数qxx：
30、qxx＝w5*fm+w6*yh+w7*jj+a2
31、式中，w5、w6和w7分别表示发霉系数fm、氧化系数yh和结晶系数jj的预设比例系数，且0<w5<1，0<w6<1，0<w7<1，且w5+w6+w7＝1.0；a2表示第二修正常数；
32、将酸碱度ph、微生物含量ws、重金属含量zjs、农药残留含量nyc和成分配比数值cfpb；无量纲处理后，通过以下公式计算获得质量系数zlx：
33、
34、式中：y1表示目标果汁食品预设酸碱度阈值，y2表示目标果汁食品预设微生物含量阈值，y3表示目标果汁食品预设重金属含量阈值，y4表示目标果汁食品预设农药残留含量阈值，y5表示目标果汁食品预设成分配比阈值，r1、r2、r3、r4和r5表示权重值，且0<r1<1，0<r2<1，0<r3<1，0<r4<1，0本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种食品加工生产线的品质自动检测方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种食品加工生产线的品质自动检测方法，其特征在于：所述步骤一包括：
3.根据权利要求2所述的一种食品加工生产线的品质自动检测方法，其特征在于：所述步骤二包括：
4.根据权利要求3所述的一种食品加工生产线的品质自动检测方法，其特征在于：所述发霉系数Fm和氧化系数Yh的获取方式为：提取图像中水果霉点面积mdmj、提取图像中水果氧化发黑发灰区域面积yhmj和提取水果的表面积bmj；通过以下公式计算获得发霉系数Fm和氧化系数Yh：
5.根据权利要求4所述的一种食品加工生产线的品质自动检测方法，其特征在于：所述步骤三包括：采集榨汁和过滤澄清区域的生产参数，包括搅拌器的旋转速率jbsl、搅拌时间sj1、液体搅拌温度jbwd、过滤速率glsl、过滤器孔径kj、过滤孔数量slz和过滤时间sj2，并建立第三生产数据集。
6.根据权利要求5所述的一种食品加工生产线的品质自动检测方法，其特征在于：将环境温度Wd、湿度Sd、氧气浓度O2Nd和PM2.5
7.根据权利要求6所述的一种食品加工生产线的品质自动检测方法，其特征在于：将发霉系数Fm、氧化系数Yh和结晶系数JJ进行通过以下相关联公式生成第一缺陷系数Qxx：
8.根据权利要求7所述的一种食品加工生产线的品质自动检测方法，其特征在于：所述步骤五包括：
9.根据权利要求8所述的一种食品加工生产线的品质自动检测方法，其特征在于：所述步骤六包括：
10.一种食品加工生产线的品质自动检测系统，包括上述任一一项权利要求1-9的一种食品加工生产线的品质自动检测方法，其特征在于：包括数据采集模块、模型建立分析模块、评估预警模块和决策方案生成模块；
...【技术特征摘要】
1.一种食品加工生产线的品质自动检测方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种食品加工生产线的品质自动检测方法，其特征在于：所述步骤一包括：
3.根据权利要求2所述的一种食品加工生产线的品质自动检测方法，其特征在于：所述步骤二包括：
4.根据权利要求3所述的一种食品加工生产线的品质自动检测方法，其特征在于：所述发霉系数fm和氧化系数yh的获取方式为：提取图像中水果霉点面积mdmj、提取图像中水果氧化发黑发灰区域面积yhmj和提取水果的表面积bmj；通过以下公式计算获得发霉系数fm和氧化系数yh：
5.根据权利要求4所述的一种食品加工生产线的品质自动检测方法，其特征在于：所述步骤三包括：采集榨汁和过滤澄清区域的生产参数，包括搅拌器的旋转速率jbsl、搅拌时间sj1、液体搅拌温度jbwd、过滤速率glsl、过滤器孔径kj、过滤孔数量slz和过滤时间sj2，并建立...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙勇，
申请(专利权)人：中贸联衡科技发展北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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