近紅外線(xiàn)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)糖廠入榨甘蔗質(zhì)量應(yīng)用初探

張彩霞，唐新陽(yáng)，關(guān)榮遠(yuǎn)，覃文雄，農(nóng)葵艷

(南寧糖業(yè)股份有限公司明陽(yáng)糖廠，廣西南寧530227)

0 前言

60年代初，Norris和Buller將近紅外的反射光譜技術(shù)用于分析谷物類(lèi)農(nóng)產(chǎn)品的濕度研究，揭示了這一技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品及其加工領(lǐng)域、食品工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用研究新的篇章[1-3]。從而近紅外技術(shù)在食品和農(nóng)產(chǎn)品加工中的應(yīng)用實(shí)例及方法被不斷的提出，主要應(yīng)用在工程中的食品成分分析、品質(zhì)檢測(cè)以及在線(xiàn)的品質(zhì)監(jiān)測(cè)與控制[4-6]。近紅外技術(shù)具有以下特點(diǎn)：①無(wú)前處理、無(wú)污染、方便快捷：近紅外光線(xiàn)具有很強(qiáng)的穿透能力，在檢測(cè)樣品時(shí)，不需要進(jìn)行任何前處理，可以穿透玻璃和塑料包裝進(jìn)行直接檢測(cè)，也不需要任何化學(xué)試劑，既不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，又可以節(jié)約大量的試劑費(fèi)用。近紅外儀器的測(cè)定時(shí)間短，幾分鐘甚至幾秒鐘就可以完成測(cè)試，并打印出結(jié)果；②無(wú)破壞性：無(wú)破壞性是近紅外技術(shù)一大優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)這一優(yōu)點(diǎn)，近紅外技術(shù)可以用于果蔬原料及成品的無(wú)損檢測(cè)，在果品貯藏庫(kù)中安裝近紅外裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)果蔬的自動(dòng)檢測(cè)，節(jié)省大量的人力和物力；③在線(xiàn)檢測(cè)：由于近紅外技術(shù)能夠及時(shí)快捷的對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)，在生產(chǎn)中，可以在生產(chǎn)流水線(xiàn)上配置近紅外裝置，對(duì)原料和成品及半成品進(jìn)行連續(xù)再現(xiàn)檢測(cè)，有利于及時(shí)地發(fā)現(xiàn)原料及產(chǎn)品品質(zhì)的變化，便于及時(shí)調(diào)控，維持產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。光纖導(dǎo)管和光纖探頭的開(kāi)發(fā)應(yīng)用使遠(yuǎn)距離檢測(cè)成為現(xiàn)實(shí)。并且遠(yuǎn)距離檢測(cè)技術(shù)特別適用于污染嚴(yán)重、高壓、高溫等對(duì)人體和儀器有損害的環(huán)境應(yīng)用，為近紅外網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)；④多組分同時(shí)檢測(cè)：多組分同時(shí)測(cè)定是近紅外技術(shù)得以大力推廣的主要原因。在同一模式下，可以同時(shí)測(cè)定多種組分，比如在測(cè)小麥的模式中，可以同時(shí)測(cè)定其蛋白質(zhì)含量、水分含量、硬度、沉淀值、快速混合比等指標(biāo)，這樣大大簡(jiǎn)化了測(cè)定操作[1,3,7]。

糖廠對(duì)進(jìn)廠甘蔗質(zhì)量特別是含糖分指標(biāo)的監(jiān)測(cè)是一個(gè)難題，由于傳統(tǒng)的測(cè)量方法耗時(shí)長(zhǎng)，一般從采樣到分析結(jié)果需要連續(xù)工作5～6 h。另外相對(duì)于入榨蔗量與樣本量非常微小，樣本代表性不足，即便后來(lái)一些糖廠在蔗帶采蔗絲代替在蔗場(chǎng)采整條甘蔗，樣本的代表性有了較大的提高，但是因?yàn)閿?shù)據(jù)少，每個(gè)月只做3～4個(gè)樣本，未能全面準(zhǔn)確評(píng)價(jià)入榨甘蔗質(zhì)量，對(duì)甘蔗砍運(yùn)監(jiān)督管理、促進(jìn)提升砍運(yùn)管理、提高入榨甘蔗質(zhì)量的力度還十分有限。任何一家制糖生產(chǎn)廠，全面準(zhǔn)確掌握所有入榨甘蔗的質(zhì)量對(duì)糖廠的生產(chǎn)管理、促進(jìn)提升砍運(yùn)管理，不斷提高甘蔗質(zhì)量，可實(shí)現(xiàn)高糖分、高產(chǎn)糖率，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益，還可以為下一步改變甘蔗收購(gòu)方法方式，實(shí)施進(jìn)廠甘蔗按質(zhì)論價(jià)的目標(biāo)打下基礎(chǔ)。

本文對(duì)在線(xiàn)紅外線(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)介，對(duì)在線(xiàn)紅外線(xiàn)系統(tǒng)檢測(cè)入榨甘蔗的效果進(jìn)行了分析，以期為今后其在糖廠的應(yīng)用提供參考。

1 在線(xiàn)紅外線(xiàn)快速測(cè)量?jī)x

1.1 在線(xiàn)紅外線(xiàn)快速測(cè)量?jī)x原理

瑞典波通儀器公司出品的DA7440在線(xiàn)近紅外分析系統(tǒng)外形尺寸-主機(jī)尺寸：195 mm(H)×461 mm(W)×210 mm(D)；主機(jī)凈重：11 kg。光學(xué)特性：波長(zhǎng)范圍：900～1700 nm(通常使用950～1650 nm)；波長(zhǎng)準(zhǔn)確性：＜0.05 nm；波長(zhǎng)穩(wěn)定性：＜0.2 nm/年；分光系統(tǒng)：鍍金全息固定光柵；光譜采集速度：約30次全光譜/s；噪音：＜0.00003 AU，在3 s測(cè)量時(shí)間內(nèi)；光源壽命：12000 h，用戶(hù)可更換；樣品呈現(xiàn)方式：非接觸式；光斑有效面積：直徑大于10 cm。該系統(tǒng)利用蔗絲中不同成分及不同含量對(duì)近紅外線(xiàn)吸光、反光、折光有不同規(guī)律的性質(zhì)，采用高速二極管陣列技術(shù)和全光譜掃描技術(shù)相結(jié)合的檢測(cè)方法，通過(guò)對(duì)蔗絲發(fā)射和接收在線(xiàn)近紅外線(xiàn)，能夠在1 min之內(nèi)檢測(cè)出蔗絲的纖維和蔗糖分及蔗絲中蔗汁的轉(zhuǎn)光度、蔗糖分、錘度、重力純度、還原糖分等甘蔗質(zhì)量指標(biāo)。

1.2 在線(xiàn)紅外線(xiàn)快速測(cè)量?jī)x安裝

2018年 12月份本廠在壓榨車(chē)間一線(xiàn)的二級(jí)蔗帶使用瑞典波通公司生產(chǎn)的 DA7440近紅外線(xiàn)分析儀，具體安裝位置為：甘蔗破碎工序之后，初榨工序之前的蔗料鏈?zhǔn)絺魉蛶?。該位置的甘蔗絲，已經(jīng)完成了破碎工序，混合比較均勻。安裝位置如圖 1所示：

(1)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況安裝支架可以調(diào)節(jié)高度。

(2)安裝支架設(shè)計(jì)有防塵網(wǎng)，既可以防止蔗絲污染在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)，又可以通風(fēng)散熱。

(3)上蓋有鎖扣，可以起到防盜作用。

(4)支架下端設(shè)計(jì)成具有一定角度的斜面，可以防止蔗絲的高度較大時(shí)，污染在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)鏡頭。

圖1 在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)安裝示意圖

1.3 在線(xiàn)近紅外線(xiàn)系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)介

在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)檢測(cè)蔗絲品質(zhì)，供應(yīng)商已經(jīng)開(kāi)發(fā)了成熟的近紅外模型。評(píng)價(jià)近紅外模型的2個(gè)指標(biāo)：決定系數(shù)R2(R2的范圍：0～1，越接近1，越好)，R2越大(即越接近1)，說(shuō)明模型的相關(guān)性越高，即近紅外模型能很好地區(qū)分出蔗絲成分的高低變化。預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)偏差 SEP反映近紅外模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度，SEP越小越好，SEP越小，說(shuō)明在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)檢測(cè)蔗絲的準(zhǔn)確度越高。由表 1蔗絲各成分的近紅外模型效果可以看出，蔗絲各成分指標(biāo)：轉(zhuǎn)光度、錘度、重力純度、纖維和蔗糖分的近紅外模型效果均很好，尤其是轉(zhuǎn)光度、錘度和蔗糖分的近紅外模型效果最好。

1.4 在線(xiàn)近紅外線(xiàn)系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)應(yīng)用校準(zhǔn)

表1 蔗絲近紅外模型效果

錘度 11.7%～20.5% 0.89 0.38重力純度 64%～86% 0.77 1.73纖維分 9.5%～13.5% 0.39 0.56蔗糖分 7.2%～13.5% 0.86 0.36

在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)安裝調(diào)試完成后，需要對(duì)儀器進(jìn)行校正。采集具有代表性的蔗絲樣品22份，對(duì)比蔗絲樣品的化驗(yàn)值(LAB)和在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)的預(yù)測(cè)值，發(fā)現(xiàn)存在系統(tǒng)差(截距)。在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)的系統(tǒng)差(截距)校準(zhǔn)后，檢測(cè)準(zhǔn)確度與模型本身的精確度一致，滿(mǎn)足要求(表2)。

1.5 數(shù)據(jù)通迅方案和顯示

在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)提供多種數(shù)據(jù)傳輸方式，將連續(xù)檢測(cè)數(shù)據(jù)整合到客戶(hù)的控制系統(tǒng)，如OPC DA、Profibus DP、Modbus-TCP、以太網(wǎng)TCP/IP、模擬信號(hào)輸出等。此外，在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)采用網(wǎng)頁(yè)版的操作軟件和使用界面，支持每隔5 s更新數(shù)據(jù)，在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示如圖2所示。將儀器控制電腦接入客戶(hù)局域網(wǎng)，局域網(wǎng)內(nèi)的任何計(jì)算機(jī)只需要安裝一個(gè)瀏覽器，并輸入在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)控制電腦的IP地址，便可以登錄儀器操作界面。

表2 在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)應(yīng)用校準(zhǔn)結(jié)果

圖2 在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示

在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)軟件可以幫助客戶(hù)實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間段內(nèi)數(shù)據(jù)的查詢(xún)統(tǒng)計(jì)，設(shè)計(jì)查詢(xún)統(tǒng)計(jì)間隔：0.5～24 h，以及根據(jù)需要設(shè)定不同時(shí)段和日期，班次、日、月、季度和榨季的統(tǒng)計(jì)報(bào)告查詢(xún)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示和導(dǎo)出報(bào)表見(jiàn) 圖3和圖4。

圖3 在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示(2018年12月16～26日)

圖4 在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)導(dǎo)出報(bào)表(2018年12月1～26日)

2 在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)檢測(cè)蔗絲的試用效果總結(jié)

2.1 隨機(jī)抽樣 2天蔗絲樣本驗(yàn)證在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性

在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)模型數(shù)據(jù)應(yīng)用校準(zhǔn)后，用于連續(xù)檢測(cè)蔗絲品質(zhì)。為了進(jìn)一步驗(yàn)證評(píng)估儀器的檢測(cè)準(zhǔn)確度，分別于2018年12月19日和2018年12月21日隨機(jī)抽樣分析8組數(shù)據(jù)，驗(yàn)證在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)檢測(cè)的數(shù)據(jù)與化驗(yàn)分析的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，結(jié)果如表 3所示。

蔗汁錘度測(cè)量對(duì)比：人工測(cè)量與紅外線(xiàn)測(cè)量 2天平均相差值分別為-0.05%、0.12%；重力純度測(cè)量對(duì)比：人工測(cè)量與紅外線(xiàn)測(cè)量平均相差值為0.12%、-3.06%；甘蔗糖分測(cè)量對(duì)比：人工測(cè)量與紅外線(xiàn)測(cè)量平均相差值為-0.13%、-0.33%；蔗汁還原糖分測(cè)量對(duì)比：人工測(cè)量與紅外線(xiàn)測(cè)量平均相差值為0.08%、0.06%；甘蔗纖維分測(cè)量對(duì)比：人工測(cè)量與紅外線(xiàn)測(cè)量平均相差值為0.27%、0.06%；以上人工檢測(cè)及近紅外檢測(cè)結(jié)果，兩數(shù)據(jù)誤差率均小于5%。

表3 蔗絲化驗(yàn)分析和在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)檢測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)比

2.2 連續(xù) 5天抽樣蔗絲驗(yàn)證在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)檢測(cè)蔗絲的準(zhǔn)確性

2.2.1 驗(yàn)證方案

在成功驗(yàn)證了2天隨機(jī)抽樣在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)檢測(cè)蔗絲準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，驗(yàn)收組組織了更全面細(xì)致的驗(yàn)收方案：化驗(yàn)室按照正常品控和生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，按時(shí)每天取樣和化驗(yàn)，然后對(duì)比化驗(yàn)分析和在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)數(shù)據(jù)的差異。其目的為驗(yàn)證在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)檢測(cè)蔗絲的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，考察在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)代替化驗(yàn)分析檢測(cè)蔗絲的可行性。

2.2.2 方案實(shí)施

各部門(mén)配合在2018年12月24～28日5天連續(xù)抽樣25批次的蔗絲，驗(yàn)證在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)檢測(cè)蔗絲 與化驗(yàn)分析的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，結(jié)果如表4所示。

表4 蔗絲化驗(yàn)分析和在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)檢測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)比(2018年12月24～28日)

2.2.3 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)表4化驗(yàn)室分析和近紅外系統(tǒng)檢測(cè)的數(shù)據(jù)匯總得出表 5，其中錘度的誤差絕對(duì)值范圍 0.02～0.92、誤差率為 1.17%；重力純度誤差絕對(duì)值范圍0.00～4.26、誤差率為-0.98%；蔗糖分誤差絕對(duì)值范圍 0.02～0.75、誤差率為-0.30%；還原糖分誤差絕對(duì)值范圍0.02～0.30、誤差率為2.08%；纖維分誤差絕對(duì)值范圍0.00～0.92、誤差率為0.84%；轉(zhuǎn)光度誤差絕對(duì)值范圍0.01～0.86、誤差率為0.51%。

表5 化驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)和近紅外線(xiàn)檢驗(yàn)儀數(shù)據(jù)對(duì)比匯總表(2018年12月24～28日)

依據(jù)在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)試用的技術(shù)要求：①實(shí)現(xiàn)1 min內(nèi)在線(xiàn)檢測(cè)出蔗絲的纖維和蔗糖分及蔗絲中蔗汁的轉(zhuǎn)光度、錘度、重力純度等功能；②主要指標(biāo)(錘度、重力純度、蔗糖分、還原糖分、纖維分)檢測(cè)的誤差≤5%，按GB/T 10499-2014《糖料甘蔗試驗(yàn)方法》，說(shuō)明在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測(cè)蔗絲的準(zhǔn)確度高，檢測(cè)誤差達(dá)到化驗(yàn)分析的誤差要求，可以用來(lái)代替化驗(yàn)分析的方法(因數(shù)據(jù)采集時(shí)間和量有限，此結(jié)論只能適用于本論文數(shù)據(jù)采集階段)，用于生產(chǎn)過(guò)程檢測(cè)蔗絲(即入榨甘蔗)的質(zhì)量。

3 日常使用過(guò)程的維護(hù)和數(shù)據(jù)分析比對(duì)修正偏差

(1)蔗層表面保持平整并使蔗層表面與紅外線(xiàn)的鏡頭保持在有效的測(cè)量距離內(nèi)可使設(shè)備測(cè)量過(guò)程更穩(wěn)定；選擇蔗層較平整位置上方安裝，還可在測(cè)量前對(duì)蔗層進(jìn)行理平。

(2)保持紅外線(xiàn)鏡頭的干凈，是確保測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的前提條件之一，每天可用 75%的酒精擦拭鏡頭保護(hù)層。

(3)日常數(shù)據(jù)修正：在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)每5 s測(cè)得一組數(shù)據(jù)并自動(dòng)記錄在系統(tǒng)里，為確保數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，化驗(yàn)室制定出日常驗(yàn)證方案，每半個(gè)月采集一組蔗絲(大約5～6個(gè)樣本)以人工分析結(jié)果數(shù)據(jù)與紅外線(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)比，修正紅外線(xiàn)偏差；除了定期的驗(yàn)證外，發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)異常情況時(shí)，可采集壓榨初汁測(cè)轉(zhuǎn)光度、錘度、重力純度數(shù)據(jù)作快速的修正。

4 在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用

(1)近紅外線(xiàn)系統(tǒng)正常使用后，每5 s測(cè)量一組數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了甘蔗質(zhì)量大數(shù)據(jù)，我們從其數(shù)據(jù)庫(kù)中設(shè)定1 h、每班(8 h)、每日(24 h)計(jì)算甘蔗的平均蔗糖分、還原糖、重力純度、纖維分?jǐn)?shù)據(jù)形成報(bào)表；農(nóng)務(wù)使用數(shù)據(jù)查詢(xún)平臺(tái)，可讀取任何時(shí)段的數(shù)據(jù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異?；虿▌?dòng)，對(duì)照農(nóng)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)廠甘蔗信息可迅速查出異常甘蔗來(lái)自具體村坡、蔗農(nóng)品種、砍蔗時(shí)長(zhǎng)等信息進(jìn)而確定責(zé)任人，及時(shí)發(fā)現(xiàn)及時(shí)查明砍、運(yùn)工作存在的問(wèn)題及原因，進(jìn)而采取措施、跟蹤措施實(shí)施效果；以紅外線(xiàn)數(shù)據(jù)作為輔助管理，問(wèn)題發(fā)現(xiàn)及時(shí)準(zhǔn)確，針對(duì)性強(qiáng)，解決效率高，效果顯著。通過(guò)以上方法，實(shí)現(xiàn)農(nóng)務(wù)砍運(yùn)精細(xì)管理，取得了顯著成效，2018/19年榨季全區(qū)各糖廠蔗糖分普遍低于上年，但本廠甘蔗糖分不降反升，實(shí)現(xiàn)入榨甘蔗糖分、產(chǎn)糖率名列前茅。實(shí)踐證明使用近紅外在線(xiàn)快速檢測(cè)，可監(jiān)督農(nóng)務(wù)進(jìn)廠甘蔗質(zhì)量，督促和指導(dǎo)農(nóng)務(wù)進(jìn)一步完善甘蔗砍運(yùn)工作，提高進(jìn)廠甘蔗質(zhì)量、提高產(chǎn)糖率。

(2)由于紅外線(xiàn)數(shù)據(jù)量大，較于傳統(tǒng)的采樣分析，近紅外線(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的變化能夠更真實(shí)全面反映進(jìn)廠甘蔗的質(zhì)量狀況：

自2019年1月份起，本廠的生產(chǎn)班報(bào)、日?qǐng)?bào)表中的甘蔗蔗糖分基本按紅外線(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)取數(shù)，通過(guò)中間制品分析數(shù)據(jù)以及產(chǎn)糖的計(jì)算，甘蔗糖分與產(chǎn)糖率以及蔗渣、濾泥、廢糖蜜的糖分損失及無(wú)形損失之間物料是平衡的。

2月和 3月因洄溶寄倉(cāng)赤砂和白砂，生產(chǎn)報(bào)表甘蔗蔗糖分比紅外線(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)高0.2%，檢測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)際生產(chǎn)基本符合。

經(jīng)過(guò)一個(gè)榨季的運(yùn)行，證明生產(chǎn)報(bào)表的甘蔗糖分可直接使用近紅外線(xiàn)所測(cè)得的入榨甘蔗糖分?jǐn)?shù)據(jù)。

5 結(jié)論與展望

(1)在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)用于日常檢測(cè)蔗絲的質(zhì)量，實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測(cè)蔗絲的準(zhǔn)確度高，可以用來(lái)代替常規(guī)化驗(yàn)分析的方法，取消初汁壓汁采樣分析，用近紅外數(shù)據(jù)代替。

(2)采用在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)，提高了檢測(cè)頻率，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)檢測(cè)入榨甘蔗糖分等指標(biāo)，評(píng)價(jià)某個(gè)時(shí)段的產(chǎn)糖率水平時(shí)可識(shí)別是原料甘蔗還是生產(chǎn)環(huán)節(jié)原因，快速實(shí)現(xiàn)明確責(zé)任部門(mén)，在錯(cuò)綜復(fù)雜制糖生產(chǎn)環(huán)節(jié)快速找出問(wèn)題的關(guān)鍵、迅速解決問(wèn)題。

(3)在線(xiàn)近紅外檢測(cè)入榨甘蔗糖分，可為下一步收購(gòu)原料甘蔗實(shí)施按質(zhì)論價(jià)打下基礎(chǔ)，促進(jìn)蔗農(nóng)選擇種植高糖品種，改變長(zhǎng)久以來(lái)只追求產(chǎn)量的單一思維，實(shí)現(xiàn)蔗農(nóng)及糖廠雙贏，初步方案如下：①利用當(dāng)前安裝使用的在線(xiàn)近紅外系統(tǒng)，配套相應(yīng)的蔗帶運(yùn)行監(jiān)控及記錄系統(tǒng)，準(zhǔn)確識(shí)別每車(chē)進(jìn)入生產(chǎn)線(xiàn)甘蔗，在甘蔗倒入蔗槽時(shí)建立開(kāi)始進(jìn)入標(biāo)志位及結(jié)束進(jìn)入的標(biāo)志位。②通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制統(tǒng)計(jì)方法，統(tǒng)計(jì)初始標(biāo)志位與結(jié)束標(biāo)志位，統(tǒng)計(jì)該車(chē)甘蔗通過(guò)近紅外糖分分析儀的運(yùn)動(dòng)軌跡過(guò)程(計(jì)量通過(guò)翻板機(jī)的一級(jí)帶、勻速除泥帶、翻板機(jī)的二級(jí)帶；車(chē)間一級(jí)帶、車(chē)間二級(jí)帶到檢測(cè)儀部分的過(guò)程)。儀表識(shí)別整個(gè)過(guò)程后，采用該車(chē)甘蔗的中間分析部分(如：20%～80%可設(shè)定)的平均值糖分含量作為該車(chē)甘蔗含糖分。③采用計(jì)算翻板機(jī)蔗帶及蔗帶的實(shí)際長(zhǎng)度建立真實(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡計(jì)量?？梢哉嬲龑?shí)時(shí)反映并追蹤在蔗帶上的甘蔗的位移軌跡直到甘蔗位移到近紅外糖分檢測(cè)設(shè)備。進(jìn)而確定每車(chē)甘蔗的測(cè)量范圍，最后經(jīng)過(guò)對(duì)該車(chē)甘蔗所有數(shù)據(jù)計(jì)算平均值，即得出每車(chē)進(jìn)廠入榨甘蔗糖分。④甘蔗糖分?jǐn)?shù)據(jù)與農(nóng)務(wù)甘蔗款結(jié)算系統(tǒng)中的按質(zhì)論價(jià)計(jì)算公式關(guān)聯(lián)并計(jì)算出每車(chē)入榨甘蔗的蔗款。