实时系统在烟草机械生产中的应用

摘要：近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。在经历了高科技、信息化的洗礼之后，和其他行业一样烟草机械生产也步入了一个飞速发展的阶段。由于烟草机械生产的环境比较恶劣，对于烟草生产中机械设备的可靠性提出了很高的要求。在经历了不断的尝试、摸索和实践，实时控制系统作为一种高速度、高可靠性的控制方法被广泛的引用到烟草机械行业的各个角落。本文就实时系统在烟草机械生产中的应用展开探讨。

关键词：实时系统；烟草机械；生产应用 引言

近年来，我国烟草机械生产有了长足的进步，不过由于烟草机械生产环境的恶劣，烟草机械生产的发展同时也对烟草生产的设备有了新的要求，在进行不断地尝试和探索后，实时系统这种高效、高速、可靠的控制方法在多种方法中脱颖而出，已经广泛的应用在烟草机械行业的方方面面。 1实时系统的简介及其特点 1.1实时控制系统(RTCS)

实时系统就是对外来事件在限定时间内能做出反应的系统。现代实时控制系统通常是基于一个实时内核，多个闭环控制任务在内核的基础上竞争性地使用共享的处理器时间。因此，处理器的时间被当作是一种最重要的资源,需要一定的调度算法来将其分配给各个任务。 1.2实时系统的特点

（1）实时系统具有一定时间约束。实时系统必须具备有实时性就是有一定时间约束，因为实时系统需要对多种事件做出快速反应，时间约束就显得尤其重要，不仅对于其他领域，在烟草机械生产中能够更加有效的实现效率最大化。（2）实时系统的可靠性。由于实时系统能减少元件数量也即减少了发生故障的可能性，其可靠性得到了很好的保证。在实际生产中，存在各种影响因素，例如微小的故障，人工误差或某些特定的不可靠因素等。可靠性作为衡量实时系统能力的基础。（3）实时系统的可预测性。可预测性指的是对完成任务的是否进行判断，因为实时系统对于时间约束严格，可预测性通过处理随机的突发事件来判断能否适应任务的时间要求。可预测性在实时系统中发挥着重要作用，对于烟草机械生产过程中有很多类似事件，可预测性解决生产的方向错误性。 2实时系统在烟草机械生产中的应用 2.1图像分割技术处理

分拣软件对于正常烟叶还是杂质的判断主要是通过颜色、形状、面积、纹理等来进行分辨。不同的分拣软件通常采用其中一种或者几种混合判断。这里主要以颜色作为判断依据来进行描述。（1）灰度法分割。灰度法分割是一种基于区域的简单技术，属总体法。该方法是把每个象素的灰度值与一个阀值T进行比较，根据其是否超过该阀值而将象素归为两类中的一类。在图像内容不复杂、灰度分布较集中的情况下，往往采用最为简单的全局阀值，并不考虑图像中点的位置和临域局部特征。该方法要求对景物有均匀的光照，优点是可以利用简单的查找表技术来实现。（2）用色彩法对图像进行分割。彩色图像分割与灰度图像分割的算法相比，大部分的算法思路都差不多，只是彩色图像所包含的信息量要比灰度图像大得多。每种颜色都可以由三原色：红色（R）、蓝色(B)、绿色(G),组成RGB颜色空间中包含丰富的阀值信息。不仅三个颜色维度都可单独的作为阀值信息，

而且他们之间的相互关系包含更多的阀值信息。三原色间的相互关系可以分为线性和非线性两种，线性关系表达的计算比非线性关系简单，在实际中有着广泛的应用。在烟叶制造生产过程中，正常烟叶的颜色呈黄色或金黄色，杂质（通常麻绳呈褐色、纸片呈白色）与烟叶的颜色有明显的区别。可以在系统运行前取一批标准的烟叶进行采样，得到三原色R、G、B的平均值及其方差，然后根据色彩法划定阀值范围。然后以此作为标准对原材料的采集图像进行预分割，其分割的流程如图2所示。因为设备必须满足于实时性要求，通常是取几根扫描线作为一帧图像，这样得到的图像信息通常是长方形，然后对其进行分割为小方块，判断小方块内是否有杂质用来作为剔除装置的动作的条件。 2.2用于烟叶杂质剔除

随着人们对香烟的品质的不断重视，近几年来，烟草中存在较多微小杂质不好处理，而去除烟草中异物问题正是提高香烟品质的重中之重。烟草杂质微小种类众多，依靠实时控制系统对不同杂质采用不同处理方法，同时进行取得了较好的效果，利用图像处理系统可以将烟叶中正常烟叶还是杂质通过颜色、形状、面积、纹理等来进行分辨。利用高速分捡系统实现杂质剔除的高效性，相结合，烟叶杂质将无处遁形。

3发展烟草生产机械化的措施建议 3.1要加大推广力度

一是要加强烟草机械的推广力度，大力宣传机械购置补贴的政策，逐步提高烟农对烟草机械化的认识；二是要及时引入一些新型烟草专用机械(如移栽机、田间管理机、拔秆机等)，加强试验示范，对实用性强的机械给予专项补贴，促进其推广使用；三是要加强通用农业机械的培训和指导，可通过与政府农机部门协作，联系机械生产厂家或者农机经销商组织农机业务培训，确保农机安全使用，充分发挥机械作业能力；四是要针对农业机械实际使用中的技术性问题(如机械化条施作业、刀具配置、操作方式等)，加强调研和总结，并及时反馈到农机生产厂家，促进农机产品的二次开发和技术改造。 3.2积极探索专业化的运行模式

目前我国大部分烟草生产仍以粗放式经营为主，规模化种植程度不高，专业化服务和生产机械化不够，生产用工居高不下，规模效益难以体现。随着现代烟草农业的不断推进，户均种烟规模不断扩大，烟区种烟劳力老龄化和用工成本提高的问题将更加突出，广大烟农对利用烟草生产机械来减工降本的愿望迫切。因此，加大烟草生产机械的推广力度，走专业化服务、市场化运作之路，发展烟草生产机械作业专业合作组织，制定烟草生产机械专业合作的相关标准章程，规范烟草生产机械服务管理，增强服务能力，提高烟草生产机械化作业水平，将是今后一段时间内发展现代烟草农业的工作重点。 3.3机械配套后续服务工作

一是加强与政府农机管理部门的联系，引入部分成熟稳定且适用性较好的烟草专用机械；二是完善机械维修制度，要求厂家定期跟踪维修，比如，烤房设备，在烘烤期间可以要求厂家一直跟踪维修，这样就避免了出现故障无人修理的状况。烟草机械的使用现状远远不能满足大力发展现代烟草生产的迫切需求，还需要各级相关部门通力合作，共同努力，才能逐步实现烟草机械化。只有不断地推进烟草机械化，才能保证我地区烟草事业的长久发展。 3.4开展农机农艺结合研究

实现烟草生产机械化，烟草生产全过程必须达到标准化要求，烟株必须达到

农艺性状整齐要求。目前我国烟草生产过程中农艺农机措施配套滞后，影响了机械化作业效果。另外各烟草产区的机械化作业是以自我开发为主，在开发使用过程中没有考虑其适应性和持续性，导致部分烟草机械与不同产区烟草生产的农艺标准不符，影响了烟草机械的使用效果。 结语

综上所述，机械化与科技化的结合越来越紧密，科技化对机械工业的发展作用越来越重要。实时控制系统作为一种及时、高效、准确的控制方法对机械工业的发展发挥着极为重要的作用，推动我国的机械工业向着智能化、集约化不断发展。

参考文献

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