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        數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)在打葉復(fù)烤質(zhì)檢中的應(yīng)用

        2014-04-29 16:37:35張揚(yáng)陳清黃鋒
        安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014年23期
        關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)采集應(yīng)用系統(tǒng)

        張揚(yáng) 陳清 黃鋒

        摘要打葉復(fù)烤質(zhì)量檢測是打葉復(fù)烤企業(yè)一項(xiàng)重要的工作,為保證檢測準(zhǔn)確、公正、高效,華環(huán)公司設(shè)計(jì)開發(fā)了一種數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成了自動采集模塊、管理模塊和反饋?zhàn)酉到y(tǒng),可實(shí)現(xiàn)日常檢測結(jié)果的自動采集、實(shí)時反饋和數(shù)據(jù)的信息化管理。系統(tǒng)操作方便、運(yùn)行穩(wěn)定、擴(kuò)展性好,可在同行業(yè)中進(jìn)行推廣應(yīng)用。

        關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)采集;系統(tǒng);打葉復(fù)烤;應(yīng)用

        中圖分類號S126文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611(2014)23-08027-02

        作者簡介張揚(yáng)(1980-),男,安徽安慶人,工藝管理員,在讀碩士,從事打葉復(fù)烤質(zhì)量檢測和管理工作。*通訊作者,碩士,從事煙葉原料及打葉復(fù)烤工藝研究。

        收稿日期20140703打葉復(fù)烤質(zhì)量檢測,檢測量大,任務(wù)重,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理采用手工記錄、計(jì)算,人為因素易干擾且易出錯,制約了質(zhì)量檢測和質(zhì)量控制的有效實(shí)施。隨著現(xiàn)代檢測儀器自動化的發(fā)展和復(fù)烤企業(yè)信息化水平的提高[1-2],質(zhì)量檢測的信息化系統(tǒng)在打葉復(fù)烤檢測中得以運(yùn)用。華環(huán)國際煙草有限公司通過技術(shù)合作,在充分調(diào)研打葉復(fù)烤質(zhì)量檢驗(yàn)設(shè)備和方法的基礎(chǔ)上[3],參考國內(nèi)外數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析管理設(shè)計(jì)模式[4-5],研究開發(fā)了一套數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)(以下稱系統(tǒng)),經(jīng)過系統(tǒng)采集模塊的調(diào)試和反饋?zhàn)酉到y(tǒng)、數(shù)據(jù)分析管理模塊的設(shè)計(jì),整個系統(tǒng)已得到逐漸完善并應(yīng)用于日常的檢測中,取得了良好效果。

        1系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

        打葉復(fù)烤質(zhì)量檢驗(yàn)的任務(wù)是按檢測方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求使用檢測儀器對產(chǎn)品形成的全過程產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢測和符合性驗(yàn)證,以確認(rèn)其是否符合規(guī)定的質(zhì)量要求,并將檢驗(yàn)的結(jié)果反饋到相關(guān)部門,檢測部門進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)管理和統(tǒng)計(jì)分析,并出具相關(guān)的檢測報告。為實(shí)現(xiàn)打葉復(fù)烤質(zhì)量各項(xiàng)檢測數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)管理功能,系統(tǒng)分采集和反饋兩個子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),檢測系統(tǒng)共有系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)管理3大功能模塊,采用3層C/S架構(gòu),反饋系統(tǒng)采用3層B/S架構(gòu)。其架構(gòu)及功能模塊如所示。

        系統(tǒng)功能模塊及總體架構(gòu)其中數(shù)據(jù)采集是系統(tǒng)的關(guān)鍵功能模塊,是數(shù)據(jù)反饋和管理的基礎(chǔ)。根據(jù)檢測儀器的功能和數(shù)據(jù)采集方法的不同,采集分成3類:①第1類是通過分析檢測儀器自帶的數(shù)據(jù)庫文件內(nèi)容格式,主動讀取和轉(zhuǎn)換檢測結(jié)果,保存到檢測表單中。這類檢測儀器有全自動水分儀、近紅外分析儀,這種采集方法適用于水分檢測項(xiàng)和化學(xué)檢測項(xiàng)。②第2類是通過分析儀器接口特性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ崊f(xié)議,建立分析儀器與計(jì)算機(jī)的通訊連接,直接調(diào)用和讀取檢測數(shù)據(jù)[4]。這類儀器主要是各型號帶有RS-232串行接口的電子天平等稱重類儀器,這種采集方法適用于葉片結(jié)構(gòu)及梗含量檢測數(shù)據(jù)、長梗率檢測數(shù)據(jù)等使用電子秤的檢測項(xiàng)。③第3類是通過安裝有檢測系統(tǒng)客戶端的個人數(shù)字助手(PDA)進(jìn)行現(xiàn)場巡檢,經(jīng)無線傳輸將數(shù)據(jù)實(shí)時發(fā)送到服務(wù)器完成數(shù)據(jù)采集。這種采集方法適用于無通訊接口和軟件,在車間現(xiàn)場檢測用的溫度測量儀表檢測的檢測項(xiàng)。系統(tǒng)整體物理配置如所示。

        系統(tǒng)物理配置示意2系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)

        2.1 參數(shù)設(shè)置和管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和管理、反饋離不開基礎(chǔ)信息的設(shè)置,根據(jù)人員、檢測設(shè)備、樣品、檢測方法和生產(chǎn)的實(shí)際需求,系統(tǒng)管理人員可對如所示內(nèi)容進(jìn)行初始化自定義設(shè)置,以滿足數(shù)據(jù)采集信息和數(shù)據(jù)分析管理的需要。

        系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置與管理2.2自動化采集系統(tǒng)已完成對含水率檢測、葉片結(jié)構(gòu)及梗含量檢測、梗中含葉率檢測、長梗率檢測、雜物檢測、裝箱密度偏差率檢測、原料檢測、化學(xué)檢測等9個大的檢測項(xiàng)23個任務(wù)表設(shè)計(jì),覆蓋了打葉復(fù)烤企業(yè)所有日常檢測項(xiàng)目。其中含水率檢測因?yàn)闄z測方法、檢測設(shè)備和所檢測樣品來源的不同,系統(tǒng)又在含水率檢測分別建立慢速檢測和全自動快速檢測[6]、近紅外檢測,以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。系統(tǒng)采集主界面如所示。

        采集作業(yè)主界面系統(tǒng)運(yùn)行時,檢測人員可在檢測室用戶端從檢測項(xiàng)中選擇打開相應(yīng)的任務(wù)表單,填寫上述檢測樣品信息并激活當(dāng)前檢測采集任務(wù)單元,按照檢測方法正常流程完成檢測任務(wù),如檢測人員在檢測煙葉葉片結(jié)構(gòu)及梗含量項(xiàng)目時,激活系統(tǒng)任務(wù)表中相應(yīng)的記錄單元格,將樣品放上聯(lián)接系統(tǒng)的電子秤,當(dāng)前檢測采集任務(wù)單元同時顯示讀數(shù),待顯示值穩(wěn)定取走樣品,系統(tǒng)即可從電子秤中采集數(shù)據(jù)并保存到檢測任務(wù)表中,自動跳轉(zhuǎn)到下個樣品數(shù)據(jù)記錄單元,準(zhǔn)備下個樣品檢測數(shù)據(jù)采集,直至完成全部檢測,同時完成計(jì)算得到最終檢測結(jié)果。自動采集到任務(wù)表的數(shù)據(jù),系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)值的質(zhì)量指標(biāo)可將不合格項(xiàng)以紅色字體突顯出來,便于檢測人員的質(zhì)量判定。

        2.3數(shù)據(jù)查詢與分析管理①系統(tǒng)根據(jù)查詢和管理需求,對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類管理,設(shè)計(jì)了客戶、等級、時間、加工班次、工序、檢測方法和檢測項(xiàng)目等15個查詢條件,可進(jìn)行單個條件或多個條件的復(fù)合查詢,滿足日常對質(zhì)量數(shù)據(jù)的查詢需求。系統(tǒng)對查詢結(jié)果進(jìn)行簡單的描述統(tǒng)計(jì),質(zhì)量管理者也可根據(jù)需要將查詢的內(nèi)容以XLS格式導(dǎo)出,方便進(jìn)行深入數(shù)據(jù)挖掘分析工作。②含水率檢驗(yàn)特別是成品葉片含水率的檢驗(yàn)是打葉復(fù)烤檢驗(yàn)的重要項(xiàng)目之一,系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)了水分對比查詢,質(zhì)量檢測與管理人員可對不同人員、不同方法的檢測結(jié)果進(jìn)行一鍵查詢,分析檢測質(zhì)量水平,及時查找檢測人員之間是否存在檢測誤差,分析檢測方法參數(shù)設(shè)置是否合適,以便進(jìn)行檢測質(zhì)量控制,提高檢測人員的業(yè)務(wù)水平和檢測質(zhì)量水平。③內(nèi)置統(tǒng)計(jì)過程控制(SPC)分析工具,對查詢的某個檢測項(xiàng)結(jié)果進(jìn)行分析,區(qū)分出生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量的偶然波動和異常波動,及時發(fā)現(xiàn)并處理生產(chǎn)過程中的真實(shí)異常,實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的監(jiān)控,達(dá)到保證和提高質(zhì)量的目的,為指導(dǎo)生產(chǎn)和監(jiān)督質(zhì)檢工作提供了有力保障。

        2.4報表生成系統(tǒng)根據(jù)客戶需要按起止日期、等級、客戶等條件可生成如葉片結(jié)構(gòu)及梗含量、片煙含水率、碎片含水率、煙梗含水率、溫度及其他檢測項(xiàng)的單項(xiàng)統(tǒng)計(jì)報表,還可根據(jù)質(zhì)量管理者的需要,選擇所需的統(tǒng)計(jì)條件,自動生成質(zhì)量檢測日報表、月報表和生產(chǎn)質(zhì)量考核等報表,極大地減輕人工統(tǒng)計(jì)工作量,減少人為差錯。

        2.5信息反饋質(zhì)量檢測信息反饋系統(tǒng)是一個基于檢測系統(tǒng),為生產(chǎn)車間和其他相關(guān)人員提供實(shí)時查看質(zhì)檢結(jié)果的子系統(tǒng),所采集的質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)均能通過質(zhì)量檢測信息反饋系統(tǒng)反饋到各終端,系統(tǒng)通過Web網(wǎng)頁定時刷新數(shù)據(jù),實(shí)時反饋檢測結(jié)果,同時反饋網(wǎng)頁中的數(shù)據(jù)在反饋服務(wù)端后臺通過比對質(zhì)量指標(biāo),對反饋界面中的不合格數(shù)據(jù)紅色字體提示,及時指導(dǎo)生產(chǎn),為客戶提供實(shí)時生產(chǎn)監(jiān)督的平臺。

        3 完善與優(yōu)化設(shè)計(jì)

        系統(tǒng)的反饋和分析管理是建立在采集數(shù)據(jù)信息的完整和準(zhǔn)確基礎(chǔ)上,任何一個數(shù)據(jù)的差錯或缺失都將使得我們的質(zhì)量管理失去有效性。而打葉復(fù)烤檢測工作參與人員較多,人員素質(zhì)水平又參差不齊,樣品信息的部分內(nèi)容還需人工輸入,易產(chǎn)生人為失誤。系統(tǒng)根據(jù)檢測方法的要求和應(yīng)用效果的反饋,設(shè)計(jì)了自動添加樣品編號、采樣間隔時間和自動去皮重功能,同時系統(tǒng)還根據(jù)預(yù)先設(shè)置的采樣要求和檢測結(jié)果數(shù)值有效性范圍,判斷數(shù)據(jù)之間的邏輯關(guān)系,識別異常編號、異常采樣時間和異常數(shù)據(jù),當(dāng)出現(xiàn)無效數(shù)據(jù)及時通過對話框提示說明,防止誤操作的產(chǎn)生。

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