劉 爽,周 勁
(武漢輕工大學電氣與電子工程學院,武漢 430048)
水稻是世界上三大糧食作物之一, 全球現(xiàn)有超過100 個國家種植水稻[1]。大部分亞洲國家均以大米作為日常生活的主食, 同時大米也是飲食中碳水化合物、 鈣和鋅等常量和微量營養(yǎng)素的主要膳食來源之一[2]。 中國是水稻生產(chǎn)大國,“十二·五”以來,我國水稻年產(chǎn)量穩(wěn)定生產(chǎn)2 億t 以上, 目前正呈現(xiàn)良好上升趨勢。盡管當前稻谷產(chǎn)需形勢良好,但稻谷加工生產(chǎn)行業(yè)仍面臨著許多問題[3]。據(jù)估算我國稻谷加工環(huán)節(jié)損失率高達20%, 每年稻谷損失近350 萬t[4]。大量的生產(chǎn)資源浪費在加工生產(chǎn)過程中, 如何提高加工資源利用率, 降低生產(chǎn)損耗一直是稻谷加工領(lǐng)域內(nèi)優(yōu)化發(fā)展面臨的主要問題。
一顆完整的稻谷籽粒的結(jié)構(gòu)是外層兩個半殼交錯包住內(nèi)層的穎果,兩個交錯生長的半殼即為稻殼,內(nèi)部的穎果又稱糙米。稻谷加工的基本流程由清理、礱谷、谷糙分離、碾米及拋光五部分組成,礱谷是對清理后的稻谷籽粒進行脫殼處理的加工工序, 同時也是稻谷加工中碎米產(chǎn)生的主要工序之一, 因此對礱谷工序進行優(yōu)化來提高生產(chǎn)資源利用是非常有必要的[5]。
目前礱谷加工中已經(jīng)引入了部分數(shù)字化技術(shù),但加工的設(shè)置方面仍相對依賴于人工經(jīng)驗, 智能化程度偏低。 加工的智能化是由對各類數(shù)據(jù)融合信息技術(shù)進行不同分析處理實現(xiàn)的, 數(shù)據(jù)是發(fā)展智能化的基礎(chǔ)也是驅(qū)動, 收集的數(shù)據(jù)種類及質(zhì)量對后續(xù)的數(shù)據(jù)處理、算法優(yōu)化具有極大影響。……