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摘要：本发明公开了一种基于人工智能的酸奶制品流水线加工监测系统，属于食品加工技术领域。该系统包括原料乳收集监测部分、原料乳加工监测部分、酸奶发酵监测部分、酸奶灌装监测部分和云端平台部分，各部分通过物联网进行数据传输和控制，云端平台部分通过人工智能技术对数据进行处理和反馈。该系统可以对原料乳和酸奶的采样、检测、分流、分选、灌装等过程进行自动化的监测和控制，提高酸奶的质量和效率，降低成本和风险。本发明的有益效果在于，实现了对原料乳和酸奶的全面、实时、动态的监测，实现了对原料乳和酸奶的自动化的分流、分选等操作，实现了对数据的有效的分析和优化，利用人工智能技术提高酸奶的质量和效率，降低成本和风险。

主权项：1.一种基于人工智能的酸奶制品流水线加工监控方法，其特征在于，该方法通过基于人工智能的酸奶制品流水线加工监控系统实现，该系统包括：原料乳收集监测模块，该部分包括原料乳采样模块、原料乳检测模块、原料乳分流模块、原料乳数据采集模块和原料乳数据传输模块，该部分通过原料乳采样模块和原料乳检测模块对原料乳进行定期的采样和检测，通过原料乳分流模块对原料乳进行分流和储存，通过原料乳数据采集模块和原料乳数据传输模块将原料乳的数据上传到云端平台部分；原料乳加工监测模块，该部分包括原料乳接收模块、原料乳杀菌模块、原料乳调配模块、原料乳加工数据采集模块和原料乳加工数据传输模块，该部分通过原料乳接收模块对原料乳进行接收和分配，通过原料乳杀菌模块对原料乳进行高温杀菌，通过原料乳调配模块对原料乳进行按比例的调配和添加添加剂，通过原料乳加工数据采集模块和原料乳加工数据传输模块将原料乳的加工数据上传到云端平台部分；酸奶发酵监测模块，该部分包括酸奶接种模块、酸奶发酵模块、酸奶检测模块、酸奶分选模块、酸奶数据采集模块和酸奶数据传输模块，该部分通过酸奶接种模块对原料乳进行接种乳酸菌，通过酸奶发酵模块对接种后的原料乳进行恒温恒湿的发酵，通过酸奶检测模块对发酵后的酸奶进行质量检测，通过酸奶分选模块对酸奶进行合格与不合格的分选，通过酸奶数据采集模块和酸奶数据与传输模块将酸奶的相关数据上传到云端平台部分；酸奶灌装监测模块，该部分包括酸奶灌装模块、灌装数据采集模块和灌装数据传输模块，该部分通过酸奶灌装模块对酸奶进行灌装和封盖，通过灌装数据采集模块和灌装数据传输模块将灌装的相关数据上传到云端平台部分；云端平台部分，该部分包括数据存储模块、数据分析模块、数据展示模块、数据应用模块，该部分通过数据存储模块对系统的数据进行存储和备份，通过数据分析模块对系统的数据进行分析，通过数据展示模块对系统的数据进行可视化报表生成，通过数据应用模块对系统的数据进行优化和决策支持；原料乳收集监测模块、原料乳加工监测模块、酸奶发酵监测模块、酸奶灌装监测模块依次连接，云端平台部分分别与原料乳收集监测模块、原料乳加工监测模块、酸奶发酵监测模块和酸奶灌装监测模块进行数据传输，上述数据传输通过物联网进行传输，各模块之间通过PLC控制系统实现自动化的参数调节、过程控制和结果反馈；所述的原料乳采样模块包括采样机器人、采样器和原料乳储罐，所述的采样机器人根据设定的采样时间和频率，从原料乳储罐中抽取设定量的原料乳，所述的采样器将所述的原料乳样本分装到采样瓶中，并将所述的采样瓶送至原料乳检测模块；所述的原料乳检测模块根据预设的检测项目和标准，从所述的采样瓶中取出预设量的原料乳样本，对所述的原料乳样本进行物理、化学和微生物检测，包括密度、脂肪含量、蛋白质含量、乳酸菌含量、抗生素残留量、有害微生物含量，检测结果通过原料乳数据采集模块和原料乳数据传输模块上传到云端平台部分；所述的原料乳分流模块包括分流机器人和分流阀，所述的分流机器人根据所述的检测结果，将合格的原料乳样本送回原料乳储罐，将不合格的原料乳样本送至废弃物处理设备，所述的分流阀根据所述的检测结果，控制原料乳的流向，将合格的原料乳输送至原料乳加工监测模块，将不合格的原料乳输送至废弃物处理设备；所述的原料乳接收模块包括接收机器人和接收阀，所述的接收机器人根据预设的接收时间和数量，从原料乳储罐中接收定量的原料乳，所述的接收阀控制原料乳的流量，将所述的原料乳输送至原料乳杀菌模块；所述的原料乳杀菌模块根据预设的杀菌温度和时间，控制杀菌设备对所述的原料乳进行杀菌处理，杀菌后的原料乳通过原料乳加工数据采集模块和原料乳加工数据传输模块上传杀菌数据到云端平台部分，并输送至原料乳调配模块；所述的原料乳杀菌模块的杀菌时间由以下公式确定：，其中，为杀菌时间，为原料乳中的微生物初始数量，为杀菌后的微生物残留数量，为杀菌速率常数；所述的原料乳调配模块根据预设的调配比例和添加剂种类，对所述的原料乳进行按比例的调配和添加添加剂，调配后的原料乳通过原料乳加工数据采集模块和原料乳加工数据传输模块上传调配数据到云端平台部分，并输送至酸奶发酵监测模块；所述的酸奶接种模块根据预设的接种量和乳酸菌种类，对所述的原料乳进行接种乳酸菌，接种后的原料乳通过酸奶数据采集模块和酸奶数据传输模块上传接种数据到云端平台部分，并输送至酸奶发酵模块；所述的酸奶发酵模块根据预设的发酵温度、湿度和时间，对所述的原料乳进行发酵处理，发酵后的酸奶通过酸奶检测模块进行检测并得到检测结果，所述的检测结果包括发酵前后的酸奶温度、pH值、乳酸菌含量、凝固时间、凝固度，并通过酸奶数据采集模块和酸奶数据传输模块上传发酵数据到云端平台部分；所述的酸奶发酵模块的发酵温度、湿度和时间由以下公式确定：其中，为发酵温度，为发酵湿度，为发酵时间，为发酵后的乳酸菌数量，为接种的乳酸菌数量，为乳酸菌的增长速率，为第k种乳酸菌的种类，和为发酵温度和湿度的函数，分别由以下公式给出：其中，是第k种菌种的温度系数，是第k种菌种的湿度系数，为环境温度，为环境湿度；所述的酸奶分选模块根据所述的检测结果，控制酸奶的流向，将合格的酸奶输送至酸奶灌装监测模块，将不合格的酸奶输送至废弃物处理设备；所述的酸奶灌装模块根据预设的灌装量和灌装容器，对所述的酸奶进行灌装和封盖，灌装后的酸奶通过灌装数据采集模块和灌装数据传输模块上传灌装数据到云端平台部分，并输送至包装设备；该方法包括以下步骤：S1原料乳监测：对原料乳进行采样检测，包括密度、脂肪含量、蛋白质含量、乳酸菌含量、抗生素残留量、有害微生物含量，根据食品安全国家标准：发酵乳判断是否合格，合格的原料乳运输到下一步，不合格的原料乳输送至废弃物处理设施并将采集的数据传输给云端平台；S2原料乳加工：对合格的原料乳进行杀菌、调配，数据采集模块采集包括杀菌前后的原料乳温度、压力、流量、菌落总数、调配前后的原料乳密度、脂肪含量、蛋白质含量、乳酸菌含量，将加工后的原料乳输送到下一步并将采集的数据传输给云端平台；S3发酵：对加工后的原料乳进行接种发酵，检测发酵得到的酸奶，包括接种前后的酸奶温度、pH值、添加剂种类和用量、密度、脂肪含量、蛋白质含量、乳酸菌含量、有机酸含量、水分含量、有害微生物含量，将采集的数据传输给云端平台，根据食品安全国家标准：发酵乳判断酸奶是否合格，合格的酸奶输送到下一步；S4酸奶灌装：对合格的酸奶进行灌装、封盖，将灌装数据输送到云端平台；S5结果展示云端平台根据接收的数据进行数据分析，分析后的结果通过数据应用模块以控制信号反馈给酸奶发酵模块调整参数以及建立酸奶产量模型和计算酸奶的质量指数，将分析的结果和反馈结果以图表的形式展示给用户；S3发酵包括以下步骤：S31接种，根据不同酸奶规格的需求，设定接种量和乳酸菌种类，对原料乳进行接种，将接种数据上传到云端平台，并将接种后的原料输送到酸奶发酵模块；S32发酵，根据设定的发酵温度、湿度和时间，对接种后的原料乳进行发酵处理，实时采集酸奶温度、pH值、乳酸菌含量、密度、脂肪含量、蛋白质含量、乳酸菌含量、有机酸含量、水分含量、有害微生物含量，将发酵数据上传到云端平台，云端平台经过数据分析后，数据应用模块通过决策模型，对发酵的温度、湿度和发酵时间进行调整，以控制信号反馈到酸奶发酵模块，实时对发酵的温度、湿度、时间进行调节，对完成发酵的酸奶进行检测，包括pH值、添加剂种类和用量、密度、脂肪含量、蛋白质含量、乳酸菌含量、有机酸含量、水分含量、有害微生物含量，判断是否符合食品安全国家标准：发酵乳；S33酸奶分流：根据检测结果控制酸奶的流向，将合格的酸奶输送至酸奶灌装监测模块，将不合格的酸奶输送至废弃物处理设备；所述决策模型表示为：其中，是决策参数，T、pH、L和D分别为酸奶的温度、pH值、乳酸菌含量、密度，y表示是否需要对发酵参数进行调整。

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