用于红茶自动化生产的智能控制系统及方法技术方案

公开了一种用于红茶自动化生产的智能控制系统及方法。其首先根据茶叶的品种、等级和成熟度对茶叶进行分类和分配以得到分类后茶叶，接着，将所述分类后茶叶进行热处理以得到杀青后茶叶，然后，对所述杀青后茶叶进行挤压、搓揉和扭曲操作处理以得到揉捻后茶叶，接着，实时控制温度来使所述揉捻后茶叶中的多酚类物质发生氧化反应形成红色素和香气物质以得到发酵后茶叶，然后，将对所述发酵后茶叶进行干燥处理以得到烘干后茶叶，接着，将所述烘干后茶叶进行分级处理以得到筛分后茶叶，最后，将所述筛分后茶叶进行密封包装以得到红茶成品。这样，可以得到高品质的红茶。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及智能控制领域，且更为具体地，涉及一种用于红茶自动化生产的智能控制系统及方法。

技术介绍

1、红茶是一种经过杀青、揉捻、发酵和烘干等工艺制成的茶叶，具有色泽红润、香气浓郁、味道醇厚的特点。红茶的生产过程中，发酵是最关键的一步，它决定了红茶的品质和风味。发酵的温度是影响发酵效果的重要因素，如果温度过高或过低，都会导致茶叶的色、香、味和形发生变化，降低红茶的品质。因此，对于发酵过程中的发酵温度进行实时监测和控制至关重要。

2、然而，传统的红茶生产控制方案通常是基于预设的规则和参数进行操作，缺乏对发酵环境和茶叶状态的实时感知和响应能力，这导致系统在应对复杂的生产环境和茶叶变化时表现不佳，无法灵活地调整操作策略。此外，传统的控制方案需要人工进行操作和监控，在数据处理和分析方面的能力有限，例如，在发酵过程中，对茶叶发酵状态的监测和分析通常依赖人工观察和经验判断，缺乏准确性和实时性，且容易受到人为因素的影响，导致生产效率和一致性的下降。

3、因此，期望一种用于红茶自动化生产的智能控制方案。

>技术实现思路...

【技术保护点】

1.一种用于红茶自动化生产的智能控制方法，其特征在于，包括：使用机器人或无人机在茶园中采摘新鲜的茶叶，并根据所述茶叶的品种、等级和成熟度进行分类和分配以得到分类后茶叶；将所述分类后茶叶送入杀青机，通过高温蒸汽或热风对所述分类后茶叶进行热处理以得到杀青后茶叶；将所述杀青后茶叶送入揉捻机，通过所述揉捻机的机械力对所述杀青后茶叶进行挤压、搓揉和扭曲操作处理以得到揉捻后茶叶；将所述揉捻后茶叶送入发酵机，并通过实时控制所述发酵机的温度来使所述揉捻后茶叶中的多酚类物质发生氧化反应形成红色素和香气物质以得到发酵后茶叶，其中，所述发酵后茶叶呈红色；将所述发酵后茶叶送入烘干机，通过热风或微波对所述发酵后茶...

【技术特征摘要】

1.一种用于红茶自动化生产的智能控制方法，其特征在于，包括：使用机器人或无人机在茶园中采摘新鲜的茶叶，并根据所述茶叶的品种、等级和成熟度进行分类和分配以得到分类后茶叶；将所述分类后茶叶送入杀青机，通过高温蒸汽或热风对所述分类后茶叶进行热处理以得到杀青后茶叶；将所述杀青后茶叶送入揉捻机，通过所述揉捻机的机械力对所述杀青后茶叶进行挤压、搓揉和扭曲操作处理以得到揉捻后茶叶；将所述揉捻后茶叶送入发酵机，并通过实时控制所述发酵机的温度来使所述揉捻后茶叶中的多酚类物质发生氧化反应形成红色素和香气物质以得到发酵后茶叶，其中，所述发酵后茶叶呈红色；将所述发酵后茶叶送入烘干机，通过热风或微波对所述发酵后茶叶进行干燥处理，以降低所述发酵后茶叶的水分来固定茶叶的色、香、味和形以得到烘干后茶叶；将所述烘干后茶叶送入筛分机，通过不同大小的筛网对所述烘干后茶叶进行分级处理以得到筛分后茶叶；以及将所述筛分后茶叶送入包装机，通过真空或充氮的方式对所述筛分后茶叶进行密封包装以得到红茶成品。

2.根据权利要求1所述的用于红茶自动化生产的智能控制方法，其特征在于，将所述揉捻后茶叶送入发酵机，并通过实时控制所述发酵机的温度来使所述揉捻后茶叶中的多酚类物质发生氧化反应形成红色素和香气物质以得到发酵后茶叶，包括：获取由摄像头采集的预定时间段的茶叶发酵状态监控视频以及获取所述预定时间段内多个预定时间点的发酵温度值；从所述茶叶发酵状态监控视频提取所述多个预定时间点对应的图像帧以得到茶叶发酵状态监控关键帧的序列；通过基于深度神经网络模型的茶叶发酵状态特征提取器分别对所述茶叶发酵状态监控关键帧的序列进行特征提取以得到茶叶发酵状态特征向量的序列；对所述茶叶发酵状态特征向量的序列进行时序关联分析以得到茶叶发酵状态时序变化特征向量；将所述多个预定时间点的发酵温度值按照时间维度排列为发酵温度时序输入向量后，将所述发酵温度时序输入向量通过基于一维卷积层的发酵温度时序特征提取器以得到发酵温度时序特征向量；计算所述茶叶发酵状态时序变化特征向量相对于所述发酵温度时序特征向量的响应性估计以得到发酵状态-发酵温度响应性转移特征矩阵；以及基于所述发酵状态-发酵温度响应性转移特征矩阵，确定当前时间点的发酵温度应增大、应减小或应保持。

3.根据权利要求2所述的用于红茶自动化生产的智能控制方法，其特征在于，所述深度神经网络模型为卷积神经网络模型。

4.根据权利要求3所述的用于红茶自动化生产的智能控制方法，其特征在于，对所述茶叶发酵状态特征向量的序列进行时序关联分析以得到茶叶发酵状态时序变化特征向量，包括：计算所述茶叶发酵状态特征向量的序列中每相邻两个茶叶发酵状态特征向量之间的相关度以得到由多个相关度组成的所述茶叶发酵状态时序变化特征向量。

5.根据权利要求4所述的用于红茶自动化生产的智能控制方法，其特征在于，计算所述茶叶发酵状态特征向量的序列中每相邻两个茶叶发酵状态特征向量之间的相关度以得到由多个相关度组成的所述茶叶发酵状态时序变化特征向量，包括：以如下相关度公式计算所述茶叶发酵状态特征向量的序列中每相邻两个茶叶发酵状态特征向量之间的相关度以得到所述多个相关度；其中，所述相关度公式为：；其中，为所述茶叶发酵状态特征向量的序列中每相邻两个茶叶发酵状态特征向量的前一个茶叶发酵状态特征向量，为所述茶叶发酵状态特征向量的序列中每相邻两个茶叶发酵状态特征向量的后一个茶叶发酵状态特征向量，和为两种不同的线性变换，表示转置操作，为所述前一个茶叶发酵状态特征向量和所述后一个茶叶发酵状态特征向量之间的相关度；以及将所述多个相关度进行排列以得到所述茶叶发酵状态时序变化特征向量。

6.根据权利要求5所述的用于红茶自动化生产的智能控制方法，其特征在于，基于所述发酵状态-发酵温度响应性转移特征矩阵，确定当前时间点的发酵温度应增大、应减小或应保持，包括：将所述发酵状态-发酵温度响应性转移特征矩阵通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示当前时间点的发酵温度应增大、应减小或应保持。

7.根据权利要求6所述的用于红茶自动化生产的智能控制方法，其特征在于，还包括训练步骤：用于对所述基于卷积神经...

【专利技术属性】
技术研发人员：张万虎，张建，刘一鸣，张鑫，
申请(专利权)人：杭州万虎茶叶有限公司，
类型：发明
国别省市：