電子掃碼對(duì)煙草水分含量檢測(cè)應(yīng)用

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摘要：煙草的水分含量會(huì)影響到煙支的物理性能、煙氣化學(xué)成分等，是一項(xiàng)重要的控制指標(biāo)。在煙草生產(chǎn)加工過程中，需依靠在線水分儀對(duì)煙草水分含量進(jìn)行多次檢測(cè)，以保障其在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，電子掃碼技術(shù)在煙草水分含量檢測(cè)過程中應(yīng)用廣泛，通過電子標(biāo)簽對(duì)煙草物料進(jìn)行標(biāo)記，能提高對(duì)煙草水分含量信息的分類和統(tǒng)計(jì)效率。基于此，對(duì)掃碼技術(shù)原理進(jìn)行概述，簡(jiǎn)析煙草含水率的影響和常用檢測(cè)方法，重點(diǎn)研究掃碼技術(shù)在煙草水份含量檢測(cè)中的應(yīng)用，以促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)背景下煙草企業(yè)的持續(xù)、健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：掃碼技術(shù)；煙草；含水率；電子標(biāo)簽；檢測(cè)

0引言

煙草是煙支生產(chǎn)的原料，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮重要作用。在煙草的生產(chǎn)加工過程中，會(huì)有很多控制指標(biāo)，其中水分含量參數(shù)尤為關(guān)鍵，不僅會(huì)影響到煙草的物理性能和煙氣化學(xué)成分，并與其貯存和加工有關(guān)聯(lián)。煙草企業(yè)為嚴(yán)格控制煙草水分含量會(huì)進(jìn)行多次含水率檢測(cè)，過程中不同工序、不同類型的信息數(shù)據(jù)都需記錄和歸納總結(jié)。掃碼技術(shù)的應(yīng)用，相比于人工記錄，能保障檢測(cè)的正確性和可靠性。因此，在煙草水分含量檢測(cè)中，可積極采用電子掃碼技術(shù)，提高煙草含水率檢測(cè)效率。

1二維碼技術(shù)原理與應(yīng)用

1.1電子掃碼技術(shù)原理

掃碼技術(shù)在計(jì)算機(jī)應(yīng)用中產(chǎn)生并得到迅速發(fā)展。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輔助下，利用掃描硬件設(shè)備掃描物品上的二維碼或條碼，從而獲取物品的詳細(xì)信息，并能對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類、整理。掃碼技術(shù)與編碼技術(shù)、識(shí)別技術(shù)以及計(jì)算機(jī)管理技術(shù)等有著密切聯(lián)系。二維碼和條碼都有特定的編碼規(guī)則，二維碼通過黑白矩形圖案表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)，以此記錄數(shù)據(jù)信息；條碼則是通過不同寬度的黑條和白條，表示一組信息。條碼由數(shù)字和字母組成，而二維碼可以儲(chǔ)存數(shù)字、漢字以及圖片等。二維碼技術(shù)具有儲(chǔ)存量大、保密性強(qiáng)、抗損性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在代碼編制上采用計(jì)算機(jī)可識(shí)別的“0”、“1”二進(jìn)制概念，利用不同數(shù)量的與二進(jìn)制對(duì)應(yīng)的幾何形體傳達(dá)物品信息，通過光電掃描設(shè)備或者圖像輸入設(shè)備，掃描并識(shí)別信息，進(jìn)行分析與處理。二維碼的應(yīng)用領(lǐng)域更加廣泛，可用于超市購(gòu)物、物流運(yùn)輸以及資料保密等。二維碼的識(shí)讀設(shè)備可分為手持式和固定式，可根據(jù)實(shí)際需求選擇合適識(shí)讀方式[1]。

1.2二維碼技術(shù)在質(zhì)量檢測(cè)管理中的應(yīng)用

在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下，對(duì)事物質(zhì)量檢測(cè)的及時(shí)性和結(jié)果的準(zhǔn)確性提出較高要求，如何積極引進(jìn)信息技術(shù)，規(guī)范檢測(cè)流程，提升檢測(cè)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性，是很多企業(yè)質(zhì)檢部門和檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)關(guān)注的問題。二維碼技術(shù)能用到實(shí)驗(yàn)室管理中的樣品管理、設(shè)備管理、報(bào)告管理以及檢驗(yàn)任務(wù)流轉(zhuǎn)管理等過程中。樣品管理是檢測(cè)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，樣品檢測(cè)與管理是否準(zhǔn)確關(guān)乎后續(xù)檢測(cè)報(bào)告的可靠性和說(shuō)服力?？衫枚S碼標(biāo)記樣品，參與檢測(cè)與管理全過程，通過專用軟件把包含樣品相關(guān)數(shù)據(jù)的信息以可加密的二維碼方式呈現(xiàn)。為保證不同環(huán)節(jié)中樣本信息的安全性，可依據(jù)樣品管理員的工作特性，賦予操作者不同的權(quán)限，在樣品接收過程中，對(duì)樣品的相關(guān)信息進(jìn)行核對(duì)，確認(rèn)樣品合格信息后，做登記入庫(kù)的處理，退還不合格的樣品。根據(jù)二維碼所攜帶的信息快速生成檢測(cè)樣品的流轉(zhuǎn)任務(wù)單，將檢測(cè)合格數(shù)據(jù)和不合格數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)到二維碼中。在檢測(cè)環(huán)節(jié)，需再次制作二維碼，并將二維碼所含有的兩份信息進(jìn)行統(tǒng)一，使客戶能明確獲得樣品的檢測(cè)信息。在樣品的檢測(cè)和管理過程中，積極采用二維碼技術(shù)，能規(guī)范以往的樣品管理過程，提升智能化管理水平，減少因人工錄入信息造成的信息偏差或失誤現(xiàn)象的發(fā)生。將樣品的檢測(cè)信息、狀態(tài)信息、位置信息等都整合到二維碼中，使樣品管理員能快速、準(zhǔn)確獲取樣品的具體位置。也可將二維碼技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)結(jié)合使用，以顯著提升樣品質(zhì)量和系統(tǒng)的管理效率[2]。

2煙草含水率的影響和檢測(cè)方法

煙草的生產(chǎn)和加工有著重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。煙葉、煙絲都具有吸濕性，在煙制品的加工過程中需嚴(yán)格控制煙草中的水分含量，因?yàn)楹什粌H影響其可燃性、物理性能、煙氣化學(xué)成分等，還會(huì)影響煙制品的加工和貯存過程。影響煙葉吸濕性的因素很多，包括空氣的溫度、濕度、流速條件以及煙葉本身的性質(zhì)等。如果煙草的含水率過低，使得煙草相對(duì)脆弱，一定程度上降低其韌性和彈性，在加工、貯存或運(yùn)輸過程中易產(chǎn)生造碎，影響卷煙企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；如煙草的含水率過高，煙支燃燒速度變慢，產(chǎn)生的煙氣量減少，會(huì)降低煙支的質(zhì)量，而且不易儲(chǔ)存，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)發(fā)生霉變，造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，對(duì)煙草含水率的檢測(cè)至關(guān)重要。在卷煙的生產(chǎn)和加工過程中，要嚴(yán)格監(jiān)控水分參數(shù)的變化，只有將每個(gè)加工環(huán)節(jié)煙草物質(zhì)的含水率控制在科學(xué)的范圍內(nèi)，才能更好地醇化煙草物質(zhì)，保障煙支的生產(chǎn)質(zhì)量。目前，有多種方法用于檢測(cè)煙草的水分含量，例如，紅外法、微波法、近紅外光譜法、氣相色譜法以及烘箱法等。將煙草加工制成煙絲的過程中，在線水分檢測(cè)項(xiàng)目不可或缺。在線紅外水分儀可對(duì)煙草的含水率進(jìn)行測(cè)量，采用特定波長(zhǎng)的紅外光照射煙草物料，水分子會(huì)吸收一部分紅外福射，造成發(fā)射光和反射光的能量衰減，以此原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙草含水率的檢測(cè)。近紅外光譜分析技術(shù)在煙草水分含量檢測(cè)中的原理為，煙草中水分子會(huì)明顯吸收1.94μm的紅外福射，而幾乎不吸收1.81μm紅外福射，通過對(duì)其吸收光譜的分析，可檢測(cè)出煙草的含水率[3]。卷煙生產(chǎn)中，常采用烘箱法通過加熱脫水方式檢測(cè)煙草的含水率、校準(zhǔn)在線分水儀等，用電能進(jìn)行加熱，借助電機(jī)送風(fēng)，使烘箱內(nèi)部溫度均勻，完成對(duì)煙草物質(zhì)的烘干過程[4]。烘箱法有著便于操作、成本低、儀器較為實(shí)用等優(yōu)勢(shì)，是眾多卷煙廠廣泛采用的一種煙草含水率檢測(cè)方式。

3掃碼技術(shù)在煙草物質(zhì)含水率檢測(cè)中的應(yīng)用

3.1電子標(biāo)簽類型的選擇

將電子掃碼技術(shù)用于煙草含水率的檢測(cè)環(huán)節(jié)，需結(jié)合實(shí)際含水率檢測(cè)需求，選擇合適的電子標(biāo)簽類型，以提升煙草水分含量的檢測(cè)效率。電子標(biāo)簽的類型和特點(diǎn)如表1所示：在實(shí)際的煙草絲加工過程中，需快速檢測(cè)煙草含水率，因此，識(shí)別電子標(biāo)簽時(shí)，要求響應(yīng)速度在一秒內(nèi)。為便于掃碼識(shí)別信息，可將電子標(biāo)簽貼于樣品盒外側(cè)，條碼由于相對(duì)尺寸較大，在樣品盒外側(cè)不一定是平整的，掃碼設(shè)備對(duì)其識(shí)別率和響應(yīng)速度相較于正方形二維碼會(huì)偏低。經(jīng)實(shí)際測(cè)試，條碼的響應(yīng)速度往往超過2秒，且識(shí)別率很難達(dá)到100%，而二維碼的響應(yīng)速度很快，在0.1秒左右，且基本沒有無(wú)法識(shí)別的情況。因此，選擇二維碼電子標(biāo)簽更有利于對(duì)煙草含水率的檢測(cè)[5]。

3.2電子標(biāo)簽材料的選擇

煙草物質(zhì)經(jīng)高溫持續(xù)烘烤后，需使用紅外電子掃碼設(shè)備掃描識(shí)別樣品盒上的二維碼電子標(biāo)簽，以識(shí)別樣品信息、樣品檢測(cè)狀態(tài)等，讀取信息后輸入計(jì)算機(jī)設(shè)備。因此對(duì)電子標(biāo)簽材料的選擇，除要考慮識(shí)別率和響應(yīng)速度外，還要考慮是否耐高溫。例如，烘箱法，溫度設(shè)定在100攝氏度，電子標(biāo)簽材料在經(jīng)烘箱長(zhǎng)時(shí)間的烘烤下，要做到不褪色、不變形等，以免影響后續(xù)檢測(cè)過程。對(duì)幾種電子標(biāo)簽材料進(jìn)行分析，選擇樣品盒激光雕刻、不銹鋼激光雕刻、不干膠標(biāo)簽絲印以及鋁材特氟龍噴漆這四種方案，模擬掃描試驗(yàn)和烘烤試驗(yàn)，對(duì)比掃碼設(shè)備對(duì)四種電子標(biāo)簽材料的掃描速度和識(shí)別正確率，經(jīng)多次試驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如表2所示：由表2可知，樣品盒激光雕刻和不銹鋼激光雕刻方案，雖然經(jīng)烘烤后，掃碼設(shè)備對(duì)于電子標(biāo)簽的識(shí)別速度和識(shí)別率無(wú)明顯變化，但應(yīng)用效果較差，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。不干膠標(biāo)簽絲印方案經(jīng)烘烤后響應(yīng)速度明顯變慢，識(shí)別率也顯著下降。鋁材特氟龍噴漆方案，烘烤前，對(duì)電子標(biāo)簽的響應(yīng)速度較快，且能做到全部識(shí)別，烘烤后，沒有發(fā)生明顯改變，因此，可選擇鋁材特氟龍噴漆作為電子標(biāo)簽的材料。

3.3掃碼技術(shù)在煙草含水率檢測(cè)中的應(yīng)用流程

第一階段，采樣。首先調(diào)整設(shè)備，選擇水分儀取樣功能界面，然后隨機(jī)取5次表層煙草物料，不需過多，50g左右即可，進(jìn)行密封。同時(shí)，記錄水分儀顯示數(shù)值、牌號(hào)和取樣點(diǎn)等這些烘烤前信息[6]；第二階段，烘箱檢測(cè)。采樣完成后，開始制備煙草樣品，采用電子掃碼設(shè)備掃描獲取樣品信息并記錄。首先對(duì)單獨(dú)的樣品盒質(zhì)量進(jìn)行稱量，后加入煙草樣品，對(duì)煙草樣品和樣品盒的總質(zhì)量進(jìn)行稱重。為保證測(cè)試的精確水平，同樣，也需分別獲取平行樣的空盒質(zhì)量和加入平行樣的總質(zhì)量，記錄稱重?cái)?shù)據(jù)。然后將樣品放入烘干箱，在100攝氏度的高溫條件下，持續(xù)烘烤兩小時(shí)，烘烤完成后，冷卻30分鐘，再次使用掃碼設(shè)備對(duì)樣品的電子標(biāo)簽進(jìn)行掃描，然后重復(fù)上述步驟對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行稱量，并分別記錄。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將前后兩次所稱量的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，也同時(shí)計(jì)算出平行樣的誤差；第三階段，結(jié)果檢驗(yàn)。將相關(guān)數(shù)據(jù)繪制成圖的形式，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)比前后數(shù)據(jù)變化，若判定不存在異常，則完成此次水分儀檢測(cè)，進(jìn)入下一次檢測(cè)；第四階段，若檢測(cè)異常，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，則進(jìn)行水分儀調(diào)整，再次進(jìn)行驗(yàn)證，直到?jīng)]有異常，然后可進(jìn)入下一次水分儀監(jiān)測(cè)。

4煙草工業(yè)企業(yè)“互聯(lián)網(wǎng)+融合”的途徑與思考

4.1煙草工業(yè)企業(yè)“互聯(lián)網(wǎng)+融合”途徑

在現(xiàn)今全國(guó)控?zé)煹拇蟊尘跋?，?guó)家對(duì)煙草行業(yè)的生產(chǎn)和管理更加嚴(yán)格，會(huì)對(duì)煙草行業(yè)的資源分配、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、財(cái)務(wù)管理、人才培養(yǎng)等各方面造成一定程度的影響。在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，煙草行業(yè)向可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)變，需調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，合理改進(jìn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，創(chuàng)新經(jīng)營(yíng)模式等。在煙草的含水率檢測(cè)、成品銷售模式、政策敏感性等方面的改進(jìn)，都需積極融入互聯(lián)網(wǎng)思維，借助互聯(lián)網(wǎng)，改善煙草原料含水量的檢測(cè)方式、改善銷售模式或宣傳方式，同時(shí)利用互聯(lián)網(wǎng)和消費(fèi)者交互，了解市場(chǎng)需求、客戶需求等，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)做精準(zhǔn)分析，使煙草企業(yè)能更好滿足消費(fèi)者的需求[7]。煙草加工企業(yè)可用掃碼技術(shù)改進(jìn)批次化供應(yīng)鏈管理，包括原輔料的供應(yīng)、物流倉(cāng)儲(chǔ)、加工生產(chǎn)與銷售等環(huán)節(jié)。在對(duì)供應(yīng)商的改進(jìn)上，實(shí)現(xiàn)煙草物料的唯一二維碼發(fā)碼標(biāo)識(shí)、標(biāo)識(shí)粒度細(xì)至物料最小包裝單元，提高供應(yīng)商的生產(chǎn)質(zhì)量管理與控制效果。由于供應(yīng)商不屬于煙草企業(yè)內(nèi)部單位，可借助互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)供應(yīng)商的功能優(yōu)化。在物流倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)，對(duì)物料經(jīng)過的每個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)都使用掃碼設(shè)備對(duì)物料外包裝上的二維碼進(jìn)行掃描并登記相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙草物資的來(lái)料、入庫(kù)分揀、調(diào)撥出入庫(kù)以及核對(duì)等業(yè)務(wù)流程的改進(jìn)，提升信息登記和統(tǒng)計(jì)效率，如發(fā)現(xiàn)物料含水率不達(dá)標(biāo)或出現(xiàn)其它質(zhì)量問題，可依照二維碼掃描信息進(jìn)行快速準(zhǔn)確的定位和追溯管理。在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)，改造卷煙廠的生產(chǎn)線，部署打掃碼點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)，利用二維碼技術(shù)記錄煙草物料和摻配物的投料批次信息，實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)，規(guī)范煙草物資數(shù)量與加工工序等，保障煙支的生產(chǎn)質(zhì)量。供應(yīng)鏈管理中的物流倉(cāng)儲(chǔ)、生產(chǎn)與成品等環(huán)節(jié)屬于企業(yè)內(nèi)部工作，可采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行實(shí)施，通過物料的二維碼和供應(yīng)商的互聯(lián)網(wǎng)方案集成，實(shí)現(xiàn)煙草企業(yè)智能批次化供應(yīng)鏈管理，使每包卷煙都能追溯到具體的生產(chǎn)情況。消費(fèi)者在購(gòu)買產(chǎn)品后，用手機(jī)掃描包裝上的二維碼，就能查詢到卷煙原材料、生產(chǎn)與銷售等全生命周期信息，實(shí)現(xiàn)深度質(zhì)量追溯[8]。

4.2煙草企業(yè)“互聯(lián)網(wǎng)+融合”思考

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)更替速度飛快，各行、各業(yè)都在進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)，煙草工業(yè)企業(yè)要緊跟時(shí)代發(fā)展潮流，積極引進(jìn)新技術(shù)。煙草工業(yè)企業(yè)要在信息項(xiàng)目的立項(xiàng)中設(shè)定更為靈活的機(jī)制。在這個(gè)高速變化的時(shí)代，機(jī)會(huì)稍縱即逝，煙草加工企業(yè)要?jiǎng)?chuàng)新思維，善于運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)預(yù)測(cè)市場(chǎng)需求和發(fā)展方向，采用信息技術(shù)提升產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量；其次，煙草工業(yè)企業(yè)應(yīng)給基于互聯(lián)網(wǎng)的科研課題、機(jī)構(gòu)設(shè)置、聯(lián)合研究等更多的重視和扶持；最后，實(shí)體經(jīng)濟(jì)的互聯(lián)網(wǎng)化并非一蹴而就，煙草工業(yè)企業(yè)應(yīng)為“互聯(lián)網(wǎng)+”建設(shè)更為寬容的環(huán)境。未來(lái)行業(yè)將面臨更為復(fù)雜的形勢(shì)和更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，煙草工業(yè)企業(yè)應(yīng)在“互聯(lián)網(wǎng)+”的道路上深入探索，推動(dòng)行業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在煙草的生產(chǎn)加工過程中，需對(duì)煙草水分含量進(jìn)行檢測(cè)和控制，使之維持在合理范圍內(nèi)，以減少因含水量對(duì)煙草貯存和加工制造等造成的質(zhì)量影響。掃碼技術(shù)作為一種信息采集技術(shù)，提高對(duì)數(shù)據(jù)的記錄和統(tǒng)計(jì)效率，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和保密性。將掃碼技術(shù)應(yīng)用于煙草水分含量的檢測(cè)中，通過對(duì)電子標(biāo)簽的準(zhǔn)確識(shí)別，記錄并統(tǒng)計(jì)相關(guān)信息，以提高煙草加工生產(chǎn)效率。如今，煙草工業(yè)企業(yè)需不斷創(chuàng)新，探索出一條適合企業(yè)發(fā)展的“互聯(lián)網(wǎng)+融合”之路。

作者:陳霞 單位:河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司