一种灌装牛奶生产监测方法及管理系统与流程

1.本发明涉及灌装牛奶生产技术领域，具体为一种灌装牛奶生产监测方法及管理系统。


背景技术：

2.牛奶，是最古老的天然乳制品之一，牛奶有降低食管括约肌压力、增加胃液或肠液反流的作用，现代社会生活中牛奶已经变成了一种常见的食品，时时刻刻出现在人们的生活中。
3.现有的牛奶在进行生产的时候全是通过自动化来进行灌装生产的，这样不仅能够提高生产的效率，同时也能够降低生产的成本，但是部分现有的灌装牛奶在生产的过程中，由于是全自动化进行生产的，需要对整个生产过程中进行严密的把控，同时也存在不能监控到位的情况，针对牛奶在灌装的过程中，一方面由于灌装机械长时间工作，没有合理地对其状态进行监测，导致了灌装机械会出现故障，进一步地影响整体的灌装，另一方面灌装的时候不同的灌装时间会造成整体灌装的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种灌装牛奶生产监测方法及管理系统，解决了不能合理地对灌装机械进行监测，同时不能合理地对灌装时间进行快速的调整的问题。
5.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种灌装牛奶生产管理系统，包括：
6.数据获取单元，用于获取目标对象基础数据，目标对象包括：灌装头，基础信息包括：灌装标准、单位灌装速度vi和灌装时长ti，同时将目标对象进行标号且记作为i，并将目标对象基础数据传输到数据比较单元；
7.数据比较单元，用于获取到传输的目标对象基础数据，同时获取到实时数据，其中实时数据包括：实际灌装体积，接着获取到数据存储单元存储的灌装误差区间[mi n，max]，同时计算实际灌装体积与灌装标准的灌装差值，并将灌装差值与灌装误差区间进行比较，对目标对象进行正常对象和异常对象分类；
[0008]
异常分析单元获取到传输的异常对象，同时获取到异常对象的基础数据，接着将异常对象基础数据传输到自适应处理单元；
[0009]
自适应处理单元，用于获取到异常对象的基础数据，同时获取到异常对象的实时数据，并结合异常对象基础数据和实时数据来对异常对象进行分析，通过对灌装体积的分析生成对应的灌装头故障信号和灌装时间异常信号；
[0010]
同时获取到正常对象的基础数据，同时根据正常对象的基础数据来对所有的正常对象进行监测，接着通过对基础数据的分析并生成维修预警信号和正常监测信号；
[0011]
信息输出单元，用于获取到传输的灌装头故障信号和灌装时间异常信号、维修预
警信号和正常监测信号，并将其通过显示设备显示给对应的操作人员。
[0012]
作为本发明的进一步方案：所述数据比较单元对目标对象具体的划分方式如下：
[0013]
当灌装差值处于灌装误差区间[mi n，max]内时，将对应的目标对象标记为正常对象，反之当灌装差值不处于灌装误差区间[mi n，max]内时，将对应的目标对象标记为异常对象，并将正常对象传输到正常分析单元，将异常对象传输到异常分析单元。
[0014]
作为本发明的进一步方案：所述自适应处理单元对异常对象的具体分析方式如下：
[0015]
s1：获取到所有的异常对象并将异常对象进行标号且记作为j，接着获取时间t时间内所有异常对象的灌装体积并记作为tjj，接着计算出灌装体积的平均值记作为tjp；
[0016]
s2：将获取到的tjj和平均值tjp代入公式计算得到j个灌装体积的偏差值q，其中tjp为j个灌装体积的平均值，1≤x≤j，接着筛选出所有异常对象灌装体积tjj大于偏差值q的异常对象并将其标记为待处理对象；
[0017]
s3：获取到所有的待处理对象，并获取到待处理对象的单位灌装速度vi和灌装时间t i，接着根据公式zi＝vi
×
t i计算得到灌装总量zi，此处需要说明的是：灌装总量zi表示的是在灌装时间t i内单个灌装瓶的灌装总量，并将计算出来的灌装总量zi与灌装标准进行比较。
[0018]
作为本发明的进一步方案：所述s3中具体的比较方式为：当灌装时间t i为正常标准时，灌装总量zi小于灌装标准，则表示为灌装头存在问题，并生成灌装头故障信号，当灌装时间t i不为正常标准时，灌装总量zi小于灌装标准，则表示灌装时间存在问题，并生成灌装时间异常信号。
[0019]
作为本发明的进一步方案：所述自适应单元对正常对象的具体分析如下：
[0020]
a1：将所有的正常对象进行标号处理并记作为k，且k＝1、2、
…
，其中k表示为正常对象的标号顺序，接着获取到m个时间周期t内的所有正常对象的灌装记录，灌装记录包括：灌装体积，并将灌装体积记作为hk，并计算得到时间周期t内正常对象灌装体积的平均值hp，此处需要说明的是：时间周期t内灌装体积的平均值表示的为单个灌装瓶的灌装体积平均值，通过计算时间周期t内的灌装体积总和并计算出平均值；
[0021]
a2：同理a1中的计算方式，计算出m个时间周期t内的正常对象灌装体积平均值记作hpm，接着计算相邻两个时间周期t内灌装体积平均值差值记作hpc，并将计算出来的hpc按照时间周期t进行排序，并对排序后的hpc进行判断生成体积减少和体积不变，此处需要说明的是：判断的方式通过根据排序后hpc的大小来进行判断，如果hpc为连续下降的趋势，则表示为体积减少，如果hpc起伏变化平稳，则表示体积不变，同理计算出所有正常对象的灌装体积变化情况并对灌装体积进行比较。
[0022]
作为本发明的进一步方案：所述a2中对灌装体积的具体比较方式如下：
[0023]
获取周期标号为m和m-1的两个时间周期，并计算出该相邻两个周期的灌装体积平均值差值hpc，并将计算出来的hpc与预设值ys进行比较，当hpc≥ys时，系统判定超出预设值并生成维修预警信号，反之当hpc《ys时，系统判定没有超出预设值并生成正常监测信号。
[0024]
一种灌装牛奶生产管理系统的监测方法，该方法具体包括以下步骤：
[0025]
步骤一：获取到目标对象基础信息，接着根据目标对象基础信息来对目标对象进行正常和异常的划分；
[0026]
步骤二：获取到所有异常目标对象和异常目标对象基础信息，并通过基础信息中的灌装体积来对目标对象的问题进行分析，同时生成对应的信号，并将信号进行传输；
[0027]
步骤三：获取到所有正常目标对象和正常目标对象基础信息，并根据基础信息来对正常目标对象进行监测，同时根据基础信息计算得到灌装体积的变化情况，并将其与预设值进行判断生成对应的信号，同时将生成的信号进行传输；
[0028]
步骤四：获取到传输的信号并将其显示给操作人员。
[0029]
有益效果
[0030]
本发明提供了一种灌装牛奶生产监测方法及管理系统。与现有技术相比具备以下有益效果：
[0031]
本发明通过采集灌装对象的基础信息，并根据基础信息来对灌装机械进行判断是否存在异常，接着对异常对象进行参数分析，能够找到异常对象出现问题的原因，并将其传输给操作人员，从而能够方便操作人员能够及时地进行处理维修，避免异常对象继续使用给整体的灌装造成影响。
[0032]
本发明通过对正常对象进行持续监控，并根据灌装体积来对正常对象的工作状态进行预警，从而能够对危险进行预警，提醒工作人员进行维修，保证后续灌装工作的正常进行。
附图说明
[0033]
图1为本发明系统框图；
[0034]
图2为本发明方法流程图。
具体实施方式
[0035]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]
实施例一，请参阅图1，本技术提供了一种灌装牛奶生产管理系统，包括：
[0037]
数据获取单元，用于获取目标对象基础数据，目标对象包括：灌装头，基础信息包括：灌装标准、单位灌装速度vi和灌装时长ti，此处需要说明的是：灌装标准表示的是正常生产情况下的灌装体积，灌装时长ti表示为针对一个空瓶灌装的时长，且可以通过时间计时器直接获取到，同时将目标对象进行标号且记作为i，并将目标对象基础数据传输到数据比较单元。
[0038]
数据比较单元，用于获取到传输的目标对象基础数据，同时获取到实时数据，其中实时数据包括：实际灌装体积，接着获取到数据存储单元存储的灌装误差区间[mi n，max]，此处需要说明的是：灌装误差区间表示为正常生产标准下能够发生体积变化的最大值和最小值，同时计算实际灌装体积与灌装标准的灌装差值，并将灌装差值与灌装误差区间进行比较，对目标对象进行正常对象和异常对象分类，具体的比较方式如下：
[0039]
当灌装差值处于灌装误差区间[mi n，max]内时，将对应的目标对象标记为正常对象，反之当灌装差值不处于灌装误差区间[mi n，max]内时，将对应的目标对象标记为异常对象，并将正常对象传输到正常分析单元，将异常对象传输到异常分析单元。
[0040]
结合实际应用场景进行分析，正常工作状态下的实际灌装体积与标准灌装体积之间的差值为一个范围值，当这个差值超过范围值的时候，则表示实际的灌装体积存在问题，灌装误差区间的获取通过历史记录来进行计算，从而得到一个实际生产过程中的灌装误差区间。
[0041]
异常分析单元获取到传输的异常对象，同时获取到异常对象的基础数据，接着将异常对象基础数据传输到自适应处理单元。
[0042]
自适应处理单元，用于获取到异常对象的基础数据，同时获取到异常对象的实时数据，并结合异常对象基础数据和实时数据来对异常对象进行分析，通过对灌装体积的分析生成对应的灌装头故障信号和灌装时间异常信号，具体的分析方式如下：
[0043]
s1：获取到所有的异常对象并将异常对象进行标号且记作为j，接着获取时间t时间内所有异常对象的灌装体积并记作为tjj，接着计算出灌装体积的平均值记作为tjp；
[0044]
s2：将获取到的tjj和平均值tjp代入公式计算得到j个灌装体积的偏差值q，其中tjp为j个灌装体积的平均值，1≤x≤j，接着筛选出所有异常对象灌装体积tjj大于偏差值q的异常对象并将其标记为待处理对象；
[0045]
s3：获取到所有的待处理对象，并获取到待处理对象的单位灌装速度vi和灌装时间t i，接着根据公式zi＝vi
×
t i计算得到灌装总量zi，此处需要说明的是：灌装总量zi表示的是在灌装时间t i内单个灌装瓶的灌装总量，并将计算出来的灌装总量zi与灌装标准进行比较，具体的比较方式如下：
[0046]
s31：当灌装时间t i为正常标准时，灌装总量zi小于灌装标准，则表示为灌装头存在问题，并生成灌装头故障信号；
[0047]
s32：当灌装时间ti不为正常标准时，灌装总量zi小于灌装标准，则表示灌装时间存在问题，并生成灌装时间异常信号；
[0048]
s4：将灌装头故障信号和灌装时间异常信号传输到信息输出单元。
[0049]
结合实际应用场景进行分析，当获取到所有的异常对象时，需要对异常对象进一步地来进行分析，通过获取到异常对象的灌装时长和灌装速度来计算出灌装总量，并将灌装总量来与灌装标准进行比较判断，如果在时间为正常的情况下，灌装总量还小于灌装标准则表示灌装速度存在问题，进一步的表示灌装头存在问题，当灌装头为正常的情况下，灌装总量还小于灌装不澳洲，则表示灌装时间存在问题，需要对灌装时间进行调整。
[0050]
信息输出单元，用于获取到传输的灌装头故障信号和灌装时间异常信号，并将二者通过显示设备显示给对应的操作人员。
[0051]
实施例二，作为本发明的实施例二，与实施例一的区别之处在于，数据比较单元将正常对象传输到正常分析单元；
[0052]
正常分析单元，用于获取到传输的正常对象，并获取到正常对象的基础数据，同时根据正常对象的基础数据来对所有的正常对象进行监测，并生成维修预警信号和正常监测
信号，具体的生成方式如下：
[0053]
a1：将所有的正常对象进行标号处理并记作为k，且k＝1、2、
…
，其中k表示为正常对象的标号顺序，接着获取到m个时间周期t内的所有正常对象的灌装记录，灌装记录包括：灌装体积，并将灌装体积记作为hk，并计算得到时间周期t内正常对象灌装体积的平均值hp，此处需要说明的是：时间周期t内灌装体积的平均值表示的为单个灌装瓶的灌装体积平均值，通过计算时间周期t内的灌装体积总和并计算出平均值；
[0054]
a2：同理a1中的计算方式，计算出m个时间周期t内的正常对象灌装体积平均值记作hpm，接着计算相邻两个时间周期t内灌装体积平均值差值记作hpc，并将计算出来的hpc按照时间周期t进行排序，并对排序后的hpc进行判断生成体积减少和体积不变，此处需要说明的是：判断的方式通过根据排序后hpc的大小来进行判断，如果hpc为连续下降的趋势，则表示为体积减少，如果hpc起伏变化平稳，则表示体积不变，同理计算出所有正常对象的灌装体积变化情况；
[0055]
a3：获取到所有体积减小的正常对象，并对减少量进行比较，具体的比较方式如下：
[0056]
获取周期标号为m和m-1的两个时间周期，并计算出该相邻两个周期的灌装体积平均值差值hpc，并将计算出来的hpc与预设值ys进行比较，当hpc≥ys时，系统判定超出预设值并生成维修预警信号，反之当hpc《ys时，系统判定没有超出预设值并生成正常监测信号；
[0057]
a4：将生成的维修预警信号和正常监测信号传输到信息输出单元。
[0058]
信息输出单元，用于获取到传输的维修预警信号和正常监测信号，并通过显示设备显示给操作人员。
[0059]
实施例三，作为本发明的实施例三，重点在于将实施例一与实施例二结合实施。
[0060]
实施例四，一种灌装牛奶生产监测方法，该方法具体包括以下步骤：
[0061]
步骤一：获取到目标对象基础信息，接着根据目标对象基础信息来对目标对象进行正常和异常的划分；
[0062]
步骤二：获取到所有异常目标对象和异常目标对象基础信息，并通过基础信息中的灌装体积来对目标对象的问题进行分析，同时生成对应的信号，并将信号进行传输；
[0063]
步骤三：获取到所有正常目标对象和正常目标对象基础信息，并根据基础信息来对正常目标对象进行监测，同时根据基础信息计算得到灌装体积的变化情况，并将其与预设值进行判断生成对应的信号，同时将生成的信号进行传输；
[0064]
步骤四：获取到传输的信号并将其显示给操作人员。
[0065]
上述公式中的部分数据均是去其纲量进行数值计算，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
[0066]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

技术特征：
1.一种灌装牛奶生产管理系统，其特征在于，包括：数据获取单元，用于获取目标对象基础数据，目标对象包括：灌装头，基础信息包括：灌装标准、单位灌装速度vi和灌装时长ti，同时将目标对象进行标号且记作为i，并将目标对象基础数据传输到数据比较单元；数据比较单元，用于获取到传输的目标对象基础数据，同时获取到实时数据，其中实时数据包括：实际灌装体积，接着获取到数据存储单元存储的灌装误差区间[min，max]，同时计算实际灌装体积与灌装标准的灌装差值，并将灌装差值与灌装误差区间进行比较，对目标对象进行正常对象和异常对象分类；异常分析单元获取到传输的异常对象，同时获取到异常对象的基础数据，接着将异常对象基础数据传输到自适应处理单元；自适应处理单元，用于获取到异常对象的基础数据，同时获取到异常对象的实时数据，并结合异常对象基础数据和实时数据来对异常对象进行分析，通过对灌装体积的分析生成对应的灌装头故障信号和灌装时间异常信号；同时获取到正常对象的基础数据，同时根据正常对象的基础数据来对所有的正常对象进行监测，接着通过对基础数据的分析并生成维修预警信号和正常监测信号；信息输出单元，用于获取到传输的灌装头故障信号和灌装时间异常信号、维修预警信号和正常监测信号，并将其通过显示设备显示给对应的操作人员。2.根据权利要求1所述的一种灌装牛奶生产管理系统，其特征在于，所述数据比较单元对目标对象具体的划分方式如下：当灌装差值处于灌装误差区间[min，max]内时，将对应的目标对象标记为正常对象，反之当灌装差值不处于灌装误差区间[min，max]内时，将对应的目标对象标记为异常对象，并将正常对象传输到正常分析单元，将异常对象传输到异常分析单元。3.根据权利要求1所述的一种灌装牛奶生产管理系统，其特征在于，所述自适应处理单元对异常对象的具体分析方式如下：s1：获取到所有的异常对象并将异常对象进行标号且记作为j，接着获取时间t时间内所有异常对象的灌装体积并记作为tjj，接着计算出灌装体积的平均值记作为tjp；s2：将获取到的tjj和平均值tjp代入公式计算得到j个灌装体积的偏差值q，其中tjp为j个灌装体积的平均值，1≤x≤j，接着筛选出所有异常对象灌装体积tjj大于偏差值q的异常对象并将其标记为待处理对象；s3：获取到所有的待处理对象，并获取到待处理对象的单位灌装速度vi和灌装时间ti，接着根据公式zi＝vi
×
ti计算得到灌装总量zi，并将计算出来的灌装总量zi与灌装标准进行比较。4.根据权利要求3所述的一种灌装牛奶生产管理系统，其特征在于，所述s3中具体的比较方式为：当灌装时间ti为正常标准时，灌装总量zi小于灌装标准，则表示为灌装头存在问题，并生成灌装头故障信号，当灌装时间ti不为正常标准时，灌装总量zi小于灌装标准，则表示灌装时间存在问题，并生成灌装时间异常信号。5.根据权利要求1所述的一种灌装牛奶生产管理系统，其特征在于，所述自适应单元对
正常对象的具体分析如下：a1：将所有的正常对象进行标号处理并记作为k，且k＝1、2、
…
，其中k表示为正常对象的标号顺序，接着获取到m个时间周期t内的所有正常对象的灌装记录，灌装记录包括：灌装体积，并将灌装体积记作为hk，并计算得到时间周期t内正常对象灌装体积的平均值hp；a2：同理a1中的计算方式，计算出m个时间周期t内的正常对象灌装体积平均值记作hpm，接着计算相邻两个时间周期t内灌装体积平均值差值记作hpc，并将计算出来的hpc按照时间周期t进行排序，并对排序后的hpc进行判断生成体积减少和体积不变，同理计算出所有正常对象的灌装体积变化情况并对灌装体积进行比较。6.根据权利要求5所述的一种灌装牛奶生产管理系统，其特征在于，所述a2中对灌装体积的具体比较方式如下：获取周期标号为m和m-1的两个时间周期，并计算出该相邻两个周期的灌装体积平均值差值hpc，并将计算出来的hpc与预设值ys进行比较，当hpc≥ys时，系统判定超出预设值并生成维修预警信号，反之当hpc<ys时，系统判定没有超出预设值并生成正常监测信号。7.执行权利要求1-6任意一项所述的一种灌装牛奶生产管理系统的监测方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：步骤一：获取到目标对象基础信息，接着根据目标对象基础信息来对目标对象进行正常和异常的划分；步骤二：获取到所有异常目标对象和异常目标对象基础信息，并通过基础信息中的灌装体积来对目标对象的问题进行分析，同时生成对应的信号，并将信号进行传输；步骤三：获取到所有正常目标对象和正常目标对象基础信息，并根据基础信息来对正常目标对象进行监测，同时根据基础信息计算得到灌装体积的变化情况，并将其与预设值进行判断生成对应的信号，同时将生成的信号进行传输；步骤四：获取到传输的信号并将其显示给操作人员。

技术总结
本发明公开了一种灌装牛奶生产监测方法及管理系统，包括数据获取单元、数据比较单元和信息输出单元，本发明涉及灌装牛奶生产技术领域，解决了不能合理地对灌装机械进行监测，同时不能合理地对灌装时间进行快速的调整的技术问题，本发明通过基础信息来对灌装机械进行判断是否存在异常，接着对异常对象进行参数分析，能够找到异常对象出现问题的原因，并将其传输给操作人员，从而能够方便操作人员能够及时地进行处理维修，避免异常对象继续使用给整体的灌装造成影响，对正常对象进行持续监控，并根据灌装体积来对正常对象的工作状态进行预警，从而能够对危险进行预警，提醒工作人员进行维修，保证后续灌装工作的正常进行。保证后续灌装工作的正常进行。保证后续灌装工作的正常进行。


技术研发人员：肖海龙 游善兵
受保护的技术使用者：湖南南山牧业有限公司
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/9/7