4　以卷烟制造企业生产订单结构数字决策烟叶原料量及比例，进而计划烟叶种植面积

4.1　智能化预测下一年度烟叶种植面积，维护烟农利益

引入智能化决策系统预测下一年度烟叶种植面积，用市场经济杠杆维持烟叶收购价格，维护烟农利益，促进烟叶生产可持续发展。

收集历史年度形成的烟叶使用量，包括各地区、各等级烟叶使用量大数据，与当年卷烟生产量之间建立相关性数量关系模型，结合模糊数学原理，形成年度生产量与烟叶需求量之间的智能系统。进一步优化系统，以当前烟叶库存量、烟叶醇化年限、卷烟制造企业年度订单量、烟叶使用等级比例、烟叶生产区域规模等数据建立数学模型，通过智能化运算预测出各烟叶生产区下一年度烟叶种植面积，实现智能化需求预测，近似化烟叶需求量，使烟叶产出量符合各中烟烟叶收购量，避免烟叶降价收购现象出现，保证烟农利益促，进烟叶生产的可持续发展。

4.2　智能化烟叶育苗模式

培育充足、整齐健壮的烟苗是优质、高产的前提，构建智能化烟叶育苗模式，有效保证育苗效果。

育苗条件包括：

温度管理

结合当地气温灵活调节棚内温湿度，达到烟苗生长最佳温湿度为准，烟苗适宜生长温度是 25℃～28℃。

水分管理

封盘前控制水层在1cm以内，封盘后保持干湿交替，结合炼苗采用洒水方式，保持基质湿润为主。

肥力管理

营养液分4次施用，第一次在播种前，第二次在大十字期各加入1、2号50ml，第三次在封盘期，第四次在移栽前7天各70ml撒施，保持叶色为浅绿色后视烟苗长势，合理增施营养液防止烟苗脱肥老化，施用营养液时1、2号不得同时混用，避免降低肥效。

移栽前管理。统一在移栽前7～10天断水断肥炼苗，提高烟苗的抗逆性。

防虫防病管理。在烟苗4叶一芯时、成苗期各用甲基托布津800倍液和盐酸吗啉呱2000倍液防治细菌性病害及病毒病。

以上管理均可通过自动化控制系统控制育苗大棚内的育苗环境，甚至可以自动化控制药物喷洒，所以建立烟叶自动化育苗模式完全可以实现智能化。

4.3　适宜性控制烟叶烘烤流程

烟叶入炉后主要经过低温调湿变黄、稳温排湿后熟、通风脱水干叶、控温控湿干筋四个过程，每个过程对温湿度的要求不同，因此，严格控制各个阶段的温湿调控是确保烟叶烘烤质量的关键。

4.3.1　烟叶在低温调湿变黄阶段的中心任务是：（1）蛋白质分解转化25%左右；（2）叶绿素的降解85%以上；（3）淀粉分解转化60%左右；（4）失水30%～40%。围绕这四项中心任务，积极促成烟叶内部一系列高分子化合物的分解转化，形成部分香气原始物质；在积极促进烟叶变黄的同时，合理协调烟叶含水量，打好烟叶外观质量基础。这一阶段，从烟叶外观形态到内部生理生化，影响较大的因素是叶绿素的降解，因此称之为变黄期。具体措施是：采用较低的温度，稍高的湿度，使烟叶受热、失水、发软、变黄。掌握的原则是“烧火要小而忍”、“失水与变黄相适应，边排湿边变黄”，不可过急。

点火前，排气窗、进风洞微开，通常开1/3～1/4。烧火后，以平均1℃/ｈ的升温速度，在14～17h内，将底台干球温度升到32℃～33℃，湿球温度达到30℃～31℃，保持干湿球温度稳定，持续5～8小时，使烟叶预热，适应烤房内部的不良环境条件。然后从32℃～33℃，以1℃/h的升温速度，升到35℃～37℃，湿球温度调整在33℃～34℃。在这种干湿球温度条件下，烤到底台烟叶变黄3成以上，底台叶尖、叶缘必须变黄。再以1℃/h的升温速度，从35℃～37℃，升到38℃～39℃，湿球温度调整在34℃～35℃。在这种干湿球温度条件下，烤到底台烟叶青筋黄片。

这一阶段，一般需要48～60h，要注意烟叶变黄程度达不到要求时，不要提前转火。

4.3.2　烟叶后熟期的中心任务是：最大限度地促成淀粉、总糖、蛋白质的分解转化，形成较多的香气原始物质。具体措施是：稳定温度，降低湿度，在保证烟叶黄色性质稳定的同时，积极促成烟叶内一系列高分子化合物的分解转化。掌握的原则是：稳温排湿，温度不宜高，湿度不宜大，“烧成中火”。

排气窗开1/2， 进风洞开1/3～1/4。干球温度，以1℃/h的升温速度，由38℃～39℃，升到42℃～44℃。此时，排气窗全开，进风洞开1/2～1/3，把湿球温度调整在35℃～36℃，稳定这种干湿球温度，持续12～16h，为变黄过渡期，烤到二台烟叶青筋黄片。然后从42℃～44℃，以1℃/h的升温速度，升到47℃～48℃，湿球温度调整在35℃～36℃。在这种干湿球温度条件下，烤到底台烟叶钩尖卷边，小打筒；全炉烟叶凋萎，主脉翻白为止。

这一阶段，一般需要36～48h，要注意湿度的严格控制，“无水不变黄，无水不坏烟”。烟叶水分过多或过少，都不能获得理想的品质。要注意黄色临界值67%的应用。

4.3.3　通风脱水干叶。这一阶段的中心任务是：将烟叶变黄期、成熟期，所积累的以葡萄糖和氨基酸为代表的小分子物质复合、固定，合成烟叶香气物质。具体措施是：用较高的温度、较低的湿度，全开排气窗、进风洞，加强通风排湿，脱去烟叶水分，把烟叶变黄期、成熟期获得的品质因素固定下来。掌握的原则是“保持一定的升温速度，并做好稳温恒定、持久，不掉温，不猛升温，延长时间，加快脱水，烤干支脉和叶肉”。烧火“要大而稳”。排气窗、进风洞全开。干球温度，以1℃/h的升温速度，由47℃～48℃，升到51℃～53℃，把湿球温度调整在36℃～37℃，稳定这种干湿球温度，烤到底台烟叶大打筒，中上部烟叶基本干燥，小打筒。

这一阶段，一般需要24～36h。需要注意温度的平稳和通风脱水迅速，克服热挂灰、冷挂灰和黑蚂皮烟的出现。

4.3.4　控温控湿干筋此阶段，主脉在干叶期已经干燥了1/3～1/4，残留的水分不多，只是表皮厚，组织紧密，水分蒸发较慢，但不需要大量通风排湿。同时，叶片已经干燥，烤房内烟竿之间空隙大，关小排气窗、进风洞，烧火不大，温度也容易上升，可以减少热量损失，缩短时间，节约燃料。掌握的原则是“烧火由大变中而均匀，慢升温、稳温，排尽湿气，烤干主脉”。

每小时升温1℃，直接上升到66℃～69℃，湿球温度也随之上升至38℃～40℃，稳定干湿球温度，烤到顶台90%以上的烟叶主脉干燥时，停火，利用余热把未干的主脉烤干。停火时，关闭进风洞，排气窗开1/3，避免完全关闭，剩余湿气会把烟色闷红。这一时期，一般需要24～48h。

以上要求技术参数、烘烤持续时间等已经形成经验数据，在以上参数基础上形成自动化控制的烟叶烘烤系统，辅佐待烘烤烟叶来料检测指标，通过来料的技术指标变化优化烟叶烘烤控制条件，开发智能化的烟叶烘烤控制技术，提升烟叶烘烤质量。系统的历史大数据分析应用，自学习能力提升是开发智能化的烟叶烘烤控制技术研究的方向。

作者简介：

王德吉（1975-），男，河南郸城人，博士后，中国烟草总公司职工进修学院首席培训师、首席研究员、博士生导师，美国纽约科学院院士，现就职于中国烟草总公司职工进修学院，主要研究大数据与人工智能。

参考文献：

[1] 孙丽. 聚焦市场化取向改革的核心——消费者[N]. 东方烟草报, 2015 - 7 - 22 ( 1 ) .

[2] 宋慧欣. 从Smart到Intelligent, 烟草行业智能制造任重而道远[J]. 自动化博览, 2016, 33 ( 6） : 78 - 81.

[3] 陈顺辉, 王胜雷, 许锡祥, 等. 烤烟烘烤智能化自动控制系统的设计与应用研究[J]. 中国烟草学报, 2003, 9 ( 4 ) : 35 - 39.

[4] 罗来根. 我国烟草智能物流现状分析改善研究[J]. 东方文化周刊, 2014 ( 18 ) .

[5] 印山. “智造”蝶变如何实现[J]. 湖南烟草, 2015 ( 3 ) .

摘自《自动化博览》2017年8月刊