技术领域
[0001] 本
发明属于中药多重粉碎控制技术领域，尤其涉及一种制药车间用中药多 重粉碎控制系统及方法。
背景技术
[0002] 目前，最接近的
现有技术：制药是多学科理论及先进技术的相互结合，采 用科学化、现代化的模式，研究、开发、生产药品的过程。除了
生物制药外， 化学药和中药在制药产业中也占有一定的比例。医药产业是国民经济的重要组 成部分，与人民群众的生命健康和
生活质量等切身利益密切相关，是全社会关 注的热点。医药是
预防或
治疗或诊断人类和牲畜
疾病的物质或制剂。药物按来 源分天然药物和合成药物。医药也可预防疾病，治疗疾病，减少痛苦，增进健 康，或增强
机体对疾病的抵抗
力或帮助诊断疾病的物质。然而，现有制药车间 用中药多重粉碎控制系统对中药药材粉碎程度检测不准确；同时，现有制药车 间用中药多重粉碎控制系统对中药药材粉碎程度检测不准确；同时，中药生产 的过程中，由于中药产品所含成分十分复杂，存在生产过程扰动大变量多、设 备品牌多样化、设备自动化程度参差不齐、生产过程数据种类多样化、生产数 据多等特点。
[0003] 综上所述，现有技术存在的问题是：
[0004] (1)现有制药车间用中药多重粉碎控制系统对中药药材粉碎程度检测不准 确。
[0005] (2)中药生产的过程中，由于中药产品所含成分十分复杂，存在生产过程 扰动大、变量多、设备品牌多样化、设备自动化程度参差不齐、生产过程数据 种类多样化和生产数据多等特点。
发明内容
[0006] 针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种制药车间用中药多重粉碎控 制系统及方法。
[0007] 本发明是这样实现的，一种制药车间用中药多重粉碎控制方法，所述制药 车间用中药多重粉碎控制方法包括：
[0008] 第一步，监控器监控制药车间用中药多重粉碎视频，通过利用检测设备检 测制药车间用中药多重粉碎程度；
[0009] 第二步，利用称重器按照配方称取中药材料，将称取的中药材料进行混合 粉碎；
[0010] 第三步，将粉碎完成的中药进行搅拌操作，利用装订机构将搅拌的中药进 行
包装装订；
[0011] 第四步，通过制药
数据处理处理器对制药车间中药制备生产数据进行处理， 利用显示器显示监控的制药车间用中药多重粉碎视频。
[0012] 进一步，所述通过利用检测设备检测制药车间用中药多重粉碎程度方法包 括：
[0013] (1)通过检测识别至少实时采集制药车间用中药多重粉碎控制系统两次电 机的工作
电流值和工作
电压值；
[0014] (2)根据两次采集的所述工作电流值和工作电压值分别计算出相应的第一 工作功率P1和第二工作功率P2；
[0015] (3)根据所述第一工作功率P1和第二工作功率P2与预设的功率
阈值的大 小关系判断所述中药药材加工机中中药药材的粉碎程度。
[0016] 进一步，在根据所述第一工作功率P1和第二工作功率P2与预设的功率阈值 的大小关系判断所述中药药材加工机中中药药材的粉碎程度之前，所述方法还 包括：
[0017] 根据所述第一工作功率P1和第二工作功率P2之间的大小关系判断当前粉碎 过程是否稳定；
[0018] 根据所述第一工作功率P1和第二工作功率P2之间的大小关系判断当前粉碎 过程是否稳定包括：
[0019] 当所述第一工作功率P1和所述第二工作功率P2的差值小于或等于预设的差 值阈值时，判定当前粉碎过程稳定；
[0020] 当所述第一工作功率P1和所述第二工作功率P2的差值大于所述差值阈值 时，判定当前粉碎过程不稳定。
[0021] 进一步，功率阈值包括：功率上限阈值Pn和功率下限阈值Pm；
[0022] 所述根据所述第一工作功率P1和第二工作功率P2与预设的功率阈值的大小 关系判断所述中药药材加工机中中药药材的粉碎程度包括：
[0023] 当判定当前粉碎过程稳定，并且Pm≤P1≤Pn，Pm≤P2≤Pn时，判定当前粉碎程 度达到设定的粉碎要求；
[0024] 当判定当前粉碎过程稳定，并且P1＞Pn、P1＜Pm、P2＞Pn或P2＜Pm时，判 定当前粉碎程度未达到设定的粉碎要求。
[0025] 进一步，对制药车间中药制备生产数据进行处理方法如下：
[0026] 1)通过DCS
服务器采集具有制药设备数据的制药设备数据
信号并将其转 换成第一
数字信号存储至DCS存储服务器；
[0027] 2)PAT服务器采集具有生产质量数据的生产质量数据信号并将其转换成第 二数字信号存储至PAT存储服务器；
[0028] 3)所述DCS存储服务器和所述PAT存储服务器通过开放
数据库互联的方 式分别将所述第一数字信号和所述第二数字信号整合成中药生产数据；
[0029] 4)所述中药生产数据通过数据通道进入中药生产数据存储服务器后，依次 通过存储缓冲池的高速存储、数据副本管理器的副本备份以及若干子服务器的 分类存储。
[0030] 进一步，DCS服务器采集所述制药设备数据信号包括以下步骤：
[0031] 支持TCP协议的第一制药设备读取具有第一制药设备数据的第一制药设备 数据信号并发送给所述TCP服务器；
[0032] 支持OPC协议的第二制药设备读取具有第二制药设备数据的第二制药设备 数据信号并发送给所述OPC服务器；
[0033] 支持I/O协议的仪表或
阀门读取具有第三制药设备数据的第三制药设备数 据信号并发送给所述I/O服务器；
[0034] 所述第一制药设备数据经过所述TCP服务器、所述第二制药设备数据经过 所述OPC服务器以及所述第三制药设备数据经过所述I/O服务器分别发送给所 述DCS服务器形成所述制药设备数据。
[0035] 本发明的另一目的在于提供一种执行所述制药车间用中药多重粉碎控制方 法的制药车间用中药多重粉碎控制系统，所述制药车间用中药多重粉碎控制系 统包括：
[0036] 视频监控模
块，与中央控
制模块连接，用于通过监控器监控制药车间用中 药多重粉碎视频；
[0037] 粉碎程度检测模块，与中央
控制模块连接，用于通过检测设备检测制药车 间用中药多重粉碎程度；
[0038] 中央控制模块，与视频监控模块、粉碎程度检测模块、中药材料称重模块、 混合模块、粉碎模块、搅拌模块、装订模块、制药数据处理模块、显示模块连 接，用于通过
单片机控制各个模块正常工作；
[0039] 中药材料称重模块，与中央控制模块连接，用于通过称重器按照配方称取 中药材料；
[0040] 混合模块，与中央控制模块连接，用于通过混合炉将称取的中药材料进行 混合；
[0041] 粉碎模块，与中央控制模块连接，用于通过粉碎机构将混合的中药材料进 行粉碎；
[0042] 搅拌模块，与中央控制模块连接，用于通过搅拌器对粉碎的中药进行搅拌 操作；
[0043] 装订模块，与中央控制模块连接，用于通过装订机构将搅拌的中药进行包 装装订；
[0044] 制药数据处理模块，与中央控制模块连接，用于对制药车间中药制备生产 数据进行处理；
[0045] 显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器显示监控的制药车间用 中药多重粉碎视频。
[0046] 进一步，所述中央控制模块包括：
[0047] 数据转换模块，将输入的数据通过相关的程序进行变换，便于计算机的识 别；
[0048] 数据分析模块，通过设定完成的程序对输入的数据进行分析分类；
[0049] 数据运算模块，利用相关的函数对输入的数据进行运算；
[0050] 数据储存模块，通过相应的储存模块对相关的数据进行储存。
[0051] 进一步，用于通过监控器监控制药车间用中药多重粉碎视频实物视频监控 模块包括：
[0052] 图像增强变换模块，对获取图像的原波段图像进行波谱信息的线性投影变 换，将高维多
光谱空间的像元度值投影到新的低维空间；
[0053] 图像波段变化模块，对获取的图像进行拉伸变化，降低图像之间的相关性， 使深色区域的地物差异界线反映更加清楚；
[0054] 图像纹理处理模块，采用相关的动态数据范围，对获取的图像进行特征提 取，提取构造信息；
[0055] 锐化增强处理模块，利用变化函数把原图像进行灰度级转换，增大相邻像 元的灰度值之差，达到突出图像的细节；
[0056] 图像信息剔除模块，利用特定的定向滤波对图像
频率特征进行筛选，将图 像中的线与边缘特征信息增强，抑制其他方向的无用信息；
[0057] 图像深色区域信息挖掘模块，将图像相应的波段进行压缩，变换为新的空 间，新的空间的坐标量为
土壤亮度指数分量、绿色植被指数分量、土壤特征指 数分量，使深色区域信息得到增强显示；
[0058] 图像彩色空间变换模块，利用光学参数的变化扩展图像
色调差异，将图像 彩色
坐标系中红、绿、蓝三原色组成的彩色空间变换与
色度、
饱和度、纯度三 个变量构成色彩模型；
[0059] 波段彩色合成模块，对多个波段的图像进行运算，区分图像的重叠部分， 消除图像的噪声信息；
[0060] 对数变换模块，压缩图像亮区的灰阶值，拉伸暗区的灰阶值，使暗区的构 造突出显示；
[0061] 比值处理模块，采用比值数值较大的功能，使图像得到拉伸，有效消除图 像噪声，使阴影区的结构得到显示。
[0062] 本发明的另一目的在于提供一种应用所述制药车间用中药多重粉碎控制方 法的信息数据处理终端。
[0063] 本发明的优点及积极效果为：本发明通过粉碎程度检测模块采集两次所述
电机的工作电流值和工作电压值；根据两次采集的所述工作电流值和工作电压 值分别计算出相应的第一工作功率和第二工作功率；根据所述第一工作功率和 第二工作功率与预设的功率阈值的大小关系准确判断所述中药药材的粉碎程 度；保证了粉碎程度判断结果的有效性和准确性；同时，通过生产数据处理模 块利用不同的服务器、存储服务器分别进行制药设备数据以及生产质量数据的 采集、存储，再通过开放数据库互联的方式整合数据形成中药生产数据，最后 发送给中药生产数据存储服务器，实现了中药生产数据的高速存储、副本备份 以及分类存储，数据处理自动化程度高，方便中药生产数据的查看、检索以及 后期分析；将分别支持TCP协议、OPC协议以及I/O协议的制药设备读取的制 药设备数据，分别发送给相应协议的服务器，实现对制药设备数据的分类采集， 进一步提高
数据采集的自动化程度、便于数据管理。
附图说明
[0064] 图1是本发明
实施例提供的制药车间用中药多重粉碎控制系统结构示意图；
[0065] 图中：1、视频监控模块；2、粉碎程度检测模块；3、中央控制模块；4、 中药材料称重模块；5、混合模块；6、粉碎模块；7、搅拌模块；8、装订模块； 9、制药数据处理模块；10、显示模块。
[0066] 图2是本发明实施例提供的制药车间用中药多重粉碎控制方法
流程图。
[0067] 图3是本发明实施例提供的电机粉碎时间与中药粒度的大小关系示意图。
[0068] 图4是本发明实施例提供的制药车间用中药多重粉碎控制系统电机粉碎转 速与中药粒度的大小关系示意图。
具体实施方式
[0069] 为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并 配合附图详细说明如下。
[0070] 针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种制药车间用中药多重粉碎控 制系统及方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
[0071] 如图1所示，本发明实施例提供的制药车间用中药多重粉碎控制系统包括： 视频监控模块1、粉碎程度检测模块2、中央控制模块3、中药材料称重模块4、 混合模块5、粉碎模块6、搅拌模块7、装订模块8、制药数据处理模块9、显示 模块10。
[0072] 视频监控模块1，与中央控制模块3连接，用于通过监控器监控制药车间用 中药多重粉碎视频；
[0073] 粉碎程度检测模块2，与中央控制模块3连接，用于通过检测设备检测制药 车间用中药多重粉碎程度；
[0074] 中央控制模块3，与视频监控模块1、粉碎程度检测模块2、中药材料称重 模块4、混合模块5、粉碎模块6、搅拌模块7、装订模块8、制药数据处理模块 9、显示模块10连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；
[0075] 中药材料称重模块4，与中央控制模块3连接，用于通过称重器按照配方称 取中药材料；
[0076] 混合模块5，与中央控制模块3连接，用于通过混合炉将称取的中药材料进 行混合；
[0077] 粉碎模块6，与中央控制模块3连接，用于通过粉碎机构将混合的中药材料 进行粉碎；
[0078] 搅拌模块7，与中央控制模块3连接，用于通过搅拌器对粉碎的中药进行搅 拌操作；
[0079] 装订模块8，与中央控制模块3连接，用于通过装订机构将搅拌的中药进行 包装装订；
[0080] 制药数据处理模块9，与中央控制模块3连接，用于对制药车间中药制备生 产数据进行处理；
[0081] 显示模块10，与中央控制模块3连接，用于通过显示器显示监控的制药车 间用中药多重粉碎视频。
[0082] 所述控制各个模块正常工作的中央控制模块3包括：
[0083] 数据转换模块，将输入的数据通过相关的程序进行变换，便于计算机的识 别。
[0084] 数据分析模块，通过设定完成的程序对输入的数据进行分析分类。
[0085] 数据运算模块，利用相关的函数对输入的数据进行运算。
[0086] 数据储存模块，通过相应的储存模块对相关的数据进行储存。
[0087] 所述用于通过监控器监控制药车间用中药多重粉碎视频实物视频监控模块 1包括：
[0088] 图像增强变换模块，对获取图像的原波段图像进行波谱信息的线性投影变 换，将高维多光谱空间的像元度值投影到新的低维空间。
[0089] 图像波段变化模块，对获取的图像进行拉伸变化，降低图像之间的相关性， 使深色区域的地物差异界线反映更加清楚。
[0090] 图像纹理处理模块，采用相关的动态数据范围，对获取的图像进行特征提 取，提取构造信息。
[0091] 锐化增强处理模块，利用变化函数把原图像进行灰度级转换，增大相邻像 元的灰度值之差，达到突出图像的细节。
[0092] 图像信息剔除模块，利用特定的定向滤波对图像频率特征进行筛选，将图 像中的线与边缘特征信息增强，抑制其他方向的无用信息。
[0093] 图像深色区域信息挖掘模块，将图像相应的波段进行压缩，变换为新的空 间，新的空间的坐标量为土壤亮度指数分量、绿色植被指数分量、土壤特征指 数分量，使深色区域信息得到增强显示。
[0094] 图像彩色空间变换模块，利用光学参数的变化扩展图像色调差异，将图像 彩色坐标系中红、绿、蓝三原色组成的彩色空间变换与色度、饱和度、纯度三 个变量构成色彩模型。
[0095] 波段彩色合成模块，对多个波段的图像进行运算，区分图像的重叠部分， 消除图像的噪声信息。
[0096] 对数变换模块，压缩图像亮区的灰阶值，拉伸暗区的灰阶值，使暗区的构 造突出显示。
[0097] 比值处理模块，采用比值数值较大的功能，使图像得到拉伸，有效消除图 像噪声，使阴影区的结构得到显示。
[0098] 所述用于通过搅拌器对粉碎的中药进行搅拌操作的搅拌模块7中设置有筛 选模块，筛选模块中设置有筛选组件，主要由筛孔大小不同的筛片组成，第一 级筛片的筛孔大于第二次筛片；筛片呈一定的倾斜
角度，经过粉碎片粉碎过的 物料在重力作用下到达筛片。
[0099] 本发明提供的粉碎程度检测模块2检测方法如下：
[0100] (1)通过检测识别至少实时采集制药车间用中药多重粉碎控制系统两次电 机的工作电流值和工作电压值；
[0101] (2)根据两次采集的所述工作电流值和工作电压值分别计算出相应的第一 工作功率P1和第二工作功率P2；
[0102] (3)根据所述第一工作功率P1和第二工作功率P2与预设的功率阈值的大 小关系判断所述中药药材加工机中中药药材的粉碎程度。
[0103] 本发明提供的在根据所述第一工作功率P1和第二工作功率P2与预设的功率 阈值的大小关系判断所述中药药材加工机中中药药材的粉碎程度之前，所述方 法还包括：
[0104] 根据所述第一工作功率P1和第二工作功率P2之间的大小关系判断当前粉碎 过程是否稳定。
[0105] 本发明提供的根据所述第一工作功率P1和第二工作功率P2之间的大小关系 判断当前粉碎过程是否稳定包括：
[0106] 当所述第一工作功率P1和所述第二工作功率P2的差值小于或等于预设的差 值阈值时，判定当前粉碎过程稳定；
[0107] 当所述第一工作功率P1和所述第二工作功率P2的差值大于所述差值阈值 时，判定当前粉碎过程不稳定。
[0108] 本发明提供的功率阈值包括：功率上限阈值Pn和功率下限阈值Pm；
[0109] 所述根据所述第一工作功率P1和第二工作功率P2与预设的功率阈值的大小 关系判断所述中药药材加工机中中药药材的粉碎程度包括：
[0110] 当判定当前粉碎过程稳定，并且Pm≤P1≤Pn，Pm≤P2≤Pn时，判定当前粉碎程 度达到设定的粉碎要求；
[0111] 当判定当前粉碎过程稳定，并且P1＞Pn、P1＜Pm、P2＞Pn或P2＜Pm时，判 定当前粉碎程度未达到设定的粉碎要求。
[0112] 本发明提供的制药数据处理模块9处理方法如下：
[0113] 1)通过DCS服务器采集具有制药设备数据的制药设备数据信号并将其转 换成第一数字信号存储至DCS存储服务器；
[0114] 2)PAT服务器采集具有生产质量数据的生产质量数据信号并将其转换成第 二数字信号存储至PAT存储服务器；
[0115] 3)所述DCS存储服务器和所述PAT存储服务器通过开放数据库互联的方 式分别将所述第一数字信号和所述第二数字信号整合成中药生产数据；
[0116] 4)所述中药生产数据通过数据通道进入中药生产数据存储服务器后，依次 通过存储缓冲池的高速存储、数据副本管理器的副本备份以及若干子服务器的 分类存储。
[0117] 本发明提供的DCS服务器采集所述制药设备数据信号，包括以下步骤：
[0118] 支持TCP协议的第一制药设备读取具有第一制药设备数据的第一制药设备 数据信号并发送给所述TCP服务器；
[0119] 支持OPC协议的第二制药设备读取具有第二制药设备数据的第二制药设备 数据信号并发送给所述OPC服务器；
[0120] 支持I/O协议的仪表或阀门读取具有第三制药设备数据的第三制药设备数 据信号并发送给所述I/O服务器；
[0121] 所述第一制药设备数据经过所述TCP服务器、所述第二制药设备数据经过 所述OPC服务器以及所述第三制药设备数据经过所述I/O服务器分别发送给所 述DCS服务器形成所述制药设备数据。
[0122] 如图2所示，本发明实施例提供的制药车间用中药多重粉碎控制系统多重 粉碎方法，具体包括以下步骤：
[0123] S101；监控器监控制药车间用中药多重粉碎视频，通过利用检测设备检测 制药车间用中药多重粉碎程度；
[0124] S102；利用称重器按照配方称取中药材料，将称取的中药材料进行混合粉 碎；
[0125] S103；将粉碎完成的中药进行搅拌操作，利用装订机构将搅拌的中药进行 包装装订；
[0126] S104；通过制药数据处理处理器对制药车间中药制备生产数据进行处理利 用显示器显示监控的制药车间用中药多重粉碎视频。
[0127] 本发明工作时，首先，通过视频监控模块1利用监控器监控制药车间用中 药多重粉碎视频；通过粉碎程度检测模块2利用检测设备检测制药车间用中药 多重粉碎程度；其次，中央控制模块3通过中药材料称重模块4利用称重器按 照配方称取中药材料；通过混合模块5利用混合炉将称取的中药材料进行混合； 通过粉碎模块6利用粉碎机构将混合的中药材料进行粉碎；通过搅拌模块7利 用搅拌器对粉碎的中药进行搅拌操作；通过装订模块8利用装订机构将搅拌的 中药进行包装装订；然后，通过制药数据处理模块9对制药车间中药制备生产 数据进行处理；最后，通过显示模块10利用显示器显示监控的制药车间用中药 多重粉碎视频。
[0128] 下面结合试验对本发明的应用原理作详细的描述。
[0129] 本发明通过粉碎程度检测模块采集两次所述电机的工作电流值和工作电压 值和通过监控器监控制药车间用中药多重粉碎视频。根据两次采集的所述工作 电流值和工作电压值分别计算出相应的第一工作功率和第二工作功率；根据所 述第一工作功率和第二工作功率与预设的功率阈值的大小关系准确判断所述中 药药材的粉碎程度。
[0130] 如图3所示，电机粉碎时间与中药粒度的大小关系示意图；电机粉碎时间 越长，中药的粒度越小。
[0131] 如图4所示，电机粉碎转速与中药粒度的大小关系示意图；电机的转速越 高，中药粒度的越小。
[0132] 以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的 限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单
修改，等同变 化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
