Още по време на династията Танг, Лу Ю въвежда систематично 19 вида инструменти за бране на чай от сладкиши в „Чаената класика“ и създава прототипа на машината за чай. От основаването на Китайската народна република,КитайРазработката на машини за чай има история от повече от 70 години. С нарастващото внимание на страната към производството на машини за чай,КитайПреработката на чай на практика е постигнала механизация и автоматизация, а машините за работа с чаени градини също се развиват бързо.

За да обобщимКитайпостиженията на в областта на машините за чай и насърчаване на устойчивото и здравословно развитие на индустрията за машини за чай, тази статия представя развитието на машините за чай вКитайот аспектите на развитието на машината за чай, използването на енергия от машината за чай и приложението на технологията за машина за чай и обсъжда развитието на машината за чай в Китай. Проблемите се анализират и се предлагат съответните контрамерки. И накрая, предвижда се бъдещото развитие на машините за чай.

 01Преглед на китайските машини за чай

Китай е най-големият производител на чай в света, с повече от 20 провинции, произвеждащи чай и повече от 1000, произвеждащи чайградове. В индустриалния контекст на непрекъсната обработка на чай и промишленото търсене за подобряване на качеството и ефективността, механизираното производство на чай се превърна в единствения начин за развитие наКитайчаената индустрия. В момента има повече от 400 производители на машини за обработка на чайКитай, главно в провинциите Zhejiang, Anhui, Sichuan и Fujian.

Според производствения процес машините за чай могат да бъдат разделени на две категории: машини за работа с чайни градини и машини за обработка на чай.

Разработването на машини за обработка на чай започва през 50-те години на миналия век, главно машини за обработка на зелен чай и черен чай. До 21-ви век обработката на насипен зелен чай, черен чай и повечето известни чайове е основно механизирана. Що се отнася до шестте основни категории чай, ключовите машини за обработка на зелен чай и черен чай са относително зрели, ключовите машини за обработка на чай oolong и тъмен чай са относително зрели, а ключовите машини за обработка на бял чай и жълт чай също е в процес на разработка.

За разлика от това, разработването на машини за работа с чайни градини започна сравнително късно. През 70-те години на миналия век са разработени машини за основни операции като фрези за чайни градини. По-късно постепенно се разработват и други работни машини като тримери и машини за бране на чай. Поради механизираното управление на производството на повечето екстензивни чаени градини, изследванията и развитието и иновациите на машините за управление на чаени градини са недостатъчни и те все още са в начален етап на развитие.

02Състояние на развитие на машината за чай

1. Машини за работа с чайна градина

Машините за работа с чайни градини се разделят на машини за култивиране, машини за обработка на почвата, машини за растителна защита, машини за подрязване и бране на чай и други видове.

От 50-те години на миналия век до днес машините за работа с чайни градини са преминали през етапа на зараждане, етапа на проучване и настоящия начален етап на развитие. През периода, персоналът за научноизследователска и развойна дейност на машината за чай постепенно разработи мотофрези за чайни градини, тримери за чаено дърво и други работни машини, които отговарят на действителните нужди, особено Нанкинският изследователски институт за селскостопанска механизация към Министерството на земеделието и селските въпроси разработи „една машина с множество използва” многофункционално оборудване за управление на чаена градина. Машините за работа на чаената градина са с нова разработка.

Понастоящем някои области са достигнали нивото на механизирано производство на операции в чаените градини, като град Рижао в провинция Шандонг и окръг Уи в провинция Жедзян.

Въпреки това, като цяло, по отношение на механичните изследвания и разработки, качеството и производителността на работещите машини все още трябва да бъдат допълнително подобрени и има голяма разлика между общото ниво и Япония; по отношение на популяризирането и използването, степента на използване и популярността не са високи, Повече от90% от машините за бране на чай и тримерите все още са японски модели, а управлението на чаените градини в някои планински райони все още е доминирано от работна сила.

1. Машини за обработка на чай

   ·Детска възраст: Преди 50-те години

По това време обработката на чай остава на етапа на ръчна работа, но много инструменти за правене на чай, създадени през династиите Танг и Сонг, поставят основата за последващото развитие на машините за чай.

· Период на бързо развитие: 1950-те години до края на 20 век

От ръчна работа до полу-ръчна и полу-механична работа, през този период са разработени много основни самостоятелни съоръжения за обработка на чай, което прави зелен чай, черен чай, особено известна механизирана обработка на чай

· Период на ускорено развитие: 21 век ~ настояще

От режим на обработка на малко самостоятелно оборудване до режим на висок капацитет, ниска консумация на енергия, чист и непрекъснат режим на производствена линия и постепенно реализиране на „механичната подмяна“.

Самостоятелното оборудване за обработка на чай е разделено на две категории: първични машини и машини за рафиниране. машини за първично приготвяне на чай в моята страна (greeн фиксация на чаймашина, валцоваща машина, сушилня и др.) се развива бързо. Повечето машини за чай са в състояние да реализират параметризирана работа и дори имат функция за контрол на температурата и влажността. Въпреки това, по отношение на качеството на обработка на чая, степента на автоматизация, спестяването на енергия Все още има място за подобрение. За сравнение,КитайМашините за рафиниране на (пресевна машина, вятърен сепаратор и т.н.) се развиват бавно, но с подобряването на усъвършенстването на обработката, тези машини също непрекъснато се подобряват и оптимизират.

Разработването на самостоятелно оборудване за чай създаде благоприятни условия за осъществяване на непрекъсната обработка на чай, а също така постави солидна основа за изследване и изграждане на производствени линии. В момента са разработени повече от 3000 производствени линии за първична обработка на зелен чай, черен чай и чай oolong. През 2016 г. производствената линия за рафиниране и пресяване беше приложена и за рафинирането и обработката на зелен чай, черен чай и тъмен чай. В допълнение, изследването на обхвата на използване и обектите на обработка на производствената линия също е по-прецизно. Например през 2020 г. беше разработена стандартизирана производствена линия за зелен чай с плоска форма от среден и висок клас, което ефективно реши проблемите на предишните линии за производство на чай с плоска форма. и други проблеми с качеството.

Някои самостоятелни машини за чай нямат функции за непрекъсната работа (като машини за месене) или тяхната оперативна производителност не е достатъчно зряла (като машини за пълнене на жълт чай), което до известна степен възпрепятства развитието на автоматизацията на производствените линии. В допълнение, въпреки че има онлайн оборудване за тестване с ниско съдържание на вода, то не е широко използвано в производството поради високата цена и качеството на чайните продукти в процес все още трябва да се преценява чрез ръчен опит. Следователно приложението на текущата производствена линия за обработка на чай може основно да бъде автоматизирано, но не е постигнало истинска интелигентностоще.

03потребление на енергия на машината за чай

Нормалната употреба на машината за чай е неделима от доставката на енергия. Механичната енергия на чай се разделя на традиционна енергия от изкопаеми горива и чиста енергия, сред които чистата енергия включва електричество, втечнен нефтен газ, природен газ, гориво от биомаса и др.

Съгласно тенденцията за развитие на чисти и енергоспестяващи топлинни горива, пелетните горива от биомаса, направени от дървени стърготини, горски клони, слама, пшенична слама и др., бяха оценени от индустрията и започнаха да стават все по-популярни поради тяхната ниски производствени разходи и широки източници. Все повече се използва в обработката на чай.

 IКато цяло източниците на топлина като електричество и газ са по-безопасни и лесни за използване и не изискват друго спомагателно оборудване. Те са основните енергийни източници за механизирана обработка на чай и операции на поточна линия.

Въпреки че използването на енергия от отопление на дърва за огрев и печене на дървени въглища е относително неефективно и не е екологично, те могат да отговорят на стремежа на хората към уникалния цвят и аромат на чая, така че все още се използват в момента.

През последните години, въз основа на концепцията за развитие на енергоспестяване, намаляване на емисиите и намаляване на енергията, беше постигнат голям напредък в възстановяването на енергията и използването на машини за чай.

Например сушилнята с верижна плоча от серия 6CH използва кожухотръбен топлообменник за оползотворяване на отпадъчната топлина на отработените газове, което може да повиши първоначалната температура на въздуха с 20~25 ℃, което креативно решава проблема с голямата консумация на енергия ; машината за смесване и фиксиране на прегрята пара използва Устройството за възстановяване на изхода на листа на фиксиращата машина възстановява наситената пара при атмосферно налягане и я подпомага отново да образува прегрята наситена пара и горещ въздух с висока температура, който се отвежда обратно към листа вход на фиксиращата машина за рециклиране на топлинната енергия, което може да спести около 20% от енергията. Също така може да гарантира качеството на чая.

04 Иновация в технологията на машината за чай

Използването на машини за чай може не само директно да подобри ефективността на производството, но също така косвено да стабилизира или дори да подобри качеството на чая. Технологичните иновации често могат да доведат до двупосочно подобрение на механичната функция и ефективността на чая, а идеите за изследване и развитие имат главно два аспекта.

①Въз основа на механичния принцип, основната структура на машината за чай е иновативно подобрена и нейната производителност е значително подобрена. Например, по отношение на обработката на черен чай, ние проектирахме ключови компоненти като структура за ферментация, въртящо устройство и нагревателни компоненти и разработихме интегрирана автоматична ферментационна машина и визуализирана обогатена с кислород ферментационна машина, която реши проблемите с нестабилната температура на ферментация и влажност, затруднено обръщане и липса на кислород. , неравномерна ферментация и други проблеми.

②Приложете компютърна технология, модерна технология за анализ и откриване на инструменти, технология за чипове и други високи и нови технологии към производството на машина за чай, за да направите нейната работа контролируема и видима, и постепенно реализирайте автоматизацията и интелигентността на машината за чай. Практиката е доказала, че иновациите и прилагането на технологии могат да подобрят функцията на машините за чай, да подобрят качеството на чаените листа и да насърчат бързото развитие на чаената индустрия.

1.Компютърни технологии

Компютърната технология прави възможно непрекъснатото, автоматично и интелигентно развитие на машините за чай.

Понастоящем технологията за компютърно изображение, технологията за управление, цифровата технология и т.н. са успешно приложени в производството на машини за чай и са постигнали добри резултати.

Използвайки технология за получаване на изображения и обработка на данни, действителната форма, цвят и тегло на чая могат да бъдат количествено анализирани и класифицирани; използвайки автоматичната система за управление, новата машина за озеленяване на чай с топлинно излъчване може да постигне повърхностната температура на зелените листа и влажността вътре в кутията. Многоканално онлайн откриване в реално време на различни параметри, намалявайки зависимостта от ръчния опит；Използвайки технология за програмируемо логическо управление (PLC) и след това облъчено от захранване, откриването на оптични влакна събира информация за ферментацията, апаратът за ферментация преобразува в цифрови сигнали, а микропроцесорът обработва, изчислява и анализира, така че устройството за подреждане да може да завърши подреждането на пробите от тъмен чай, които ще бъдат тествани. Използвайки автоматично управление и технология за взаимодействие човек-компютър, машината за валцуване с ЦПУ TC-6CR-50 може интелигентно да контролира налягането, скоростта и времето, за да реализира параметризирането на процеса на приготвяне на чай; използвайки технологията за наблюдение в реално време на температурния сензор, чаят може да се подрежда непрекъснато. Уредът регулира температурата на съда според нуждите, за да гарантира, че чаят в съда се нагрява равномерно и има същото качество.

2.Съвременни инструменти за анализ и детекция

Реализацията на автоматизацията на машината за чай зависи от компютърната технология, а мониторингът на състоянието и параметрите на обработката на чай трябва да разчита на технологията за анализ и откриване на съвременни инструменти. Чрез сливането на сензорна информация от множество източници на инструменти за откриване може да се реализира цялостна цифрова оценка на качествени фактори като цвят, аромат, вкус и форма на чая и може да се реализира истинската автоматизация и интелигентното развитие на чаената индустрия.

Понастоящем тази технология е успешно приложена за изследване и разработване на машини за чай, което позволява онлайн откриване и дискриминация в процеса на обработка на чай, а качеството на чая е по-контролируемо. Например, цялостен метод за оценка на степента на „ферментация“ на черен чай, установен чрез използване на технология за близка инфрачервена спектроскопия, комбинирана със система за компютърно зрение, може да завърши преценката в рамките на 1 минута, което е благоприятно за контрола на ключови технически точки на черния чай обработка на чай; използването на технология за електронен нос за определяне на аромата в процеса на озеленяване Непрекъснато наблюдение на вземане на проби и след това въз основа на дискриминантния метод на Fisher може да бъде конструиран модел за дискриминация на състоянието на фиксиране на чая, за да се реализира онлайн наблюдение и контрол на качеството на зеления чай; използването на далечна инфрачервена и хиперспектрална технология за изображения, комбинирана с методи за нелинейно моделиране, може да се използва за интелигентно производство на зелен чай Осигурете теоретична основа и подкрепа на данни.

Комбинацията от технология за откриване и анализ на инструменти с други технологии също е приложена в областта на машините за дълбока обработка на чай. Например, Anhui Jiexun Optoelectronics Technology Co., Ltd. е разработила облачен интелигентен сортировач на цвят на чай. Цветовият сортировач използва технология за спектрален анализ, комбинирана с технология за орлово око, камера с облачна технология, технология за получаване и обработка на облачни изображения и други технологии. Той може да идентифицира миниатюрни примеси, които не могат да бъдат идентифицирани от обикновени цветни сортери, и може фино да класифицира размера на лентата, дължината, дебелината и нежността на чаените листа. Този интелигентен цветен сортировач се използва не само в областта на чая, но и при селекцията на зърна, семена, минерали и т.н., за подобряване на цялостното качество и външния вид на насипни материали.

3.Други технологии

В допълнение към компютърните технологии и модерните технологии за откриване на инструменти, IOT технологията, AI технологията, чип технологията и други технологии също са интегрирани и приложени към различни връзки като управление на чаена градина, обработка на чай, логистика и складиране, което прави изследванията и развитието на машини за чай и развитието на чаената индустрия по-бързи. Вземете ново ниво.

В операцията по управление на чаената градина, прилагането на IoT технологии като сензори и безжични мрежи може да реализира наблюдение в реално време на чаената градина, което прави процеса на работа на чаената градина по-интелигентен и ефективен. Например предните сензори (лист температурен сензор, сензор за растеж на стъблото, сензор за влажност на почвата и др.) може автоматично да предава данните за почвата и климатичните условия на чаената градина към системата за събиране на данни, а компютърният терминал може да извършва наблюдение, прецизно напояване и торене по всяко време и навсякъде чрез мобилен телефон APP, за реализиране на интелигентното управление на чаени градини. Използвайки широкообхватни изображения с дистанционно наблюдение на безпилотни летателни апарати и непрекъсната технология за видео наблюдение на земята, могат да се събират големи данни за информация за растежа на машинно набрани чаени дървета и след това подходящият период на бране, добивът и периодът на машинно бране на всеки кръг могат да бъдат предвидени с помощта на анализ и моделиране. качество, като по този начин подобрява качеството и ефективността на механизираното бране на чай.

В процеса на обработка и производство на чай технологията AI се използва за създаване на производствена линия за автоматично отстраняване на примеси. Чрез най-модерната когнитивна визуална инспекция могат да бъдат идентифицирани различни примеси в чая и в същото време подаването на материала, транспортирането, фотографирането, анализът, брането, повторната проверка и т.н. могат да бъдат автоматично завършени. Събиране и други процедури за реализиране на автоматизацията и интелигентността на производствената линия за рафиниране и обработка на чай. В логистиката и складирането използването на технология за радиочестотна идентификация (RFID) може да реализира комуникация на данни между четци и етикети на продукти и да проследи информацията за производството на чай, за да оптимизира управлението на веригата за доставки.

В резултат на това различни технологии съвместно насърчават информатизацията и интелигентното развитие на чаената индустрия по отношение на засаждането, отглеждането, производството и обработката, съхранението и транспортирането на чай.

05Проблеми и перспективи в развитието на машините за чай в Китай

Въпреки че развитието на механизацията на чай вКитайпостигна голям напредък, все още има голяма разлика в сравнение със степента на механизация на хранително-вкусовата промишленост. Съответните контрамерки трябва да бъдат предприети навреме, за да се ускори надграждането и трансформацията на чаената индустрия.

1.проблеми

 Въпреки че осведомеността на хората за механизираното управление на чаените градини и механизираната обработка на чай се увеличава и някои чаени зони също са на относително високо ниво на механизация, по отношение на цялостните изследователски усилия и статус на развитие, все още има следните проблеми:

(1) Общото ниво на оборудване за машина за чай вКитайе сравнително нисък и автоматизираната производствена линия не е напълно реализирана интелигентностоще.

(2) Проучване и развитие на машина за чайryе небалансиран и повечето от рафиниращите машини имат ниска степен на иновации.

(3)Общото техническо съдържание на машината за чай не е високо, а енергийната ефективност е ниска.

(4)В повечето машини за чай липсва приложение на високите технологии, а степента на интеграция с агрономията не е висока

(5)Смесеното използване на ново и старо оборудване крие потенциални опасности за безопасността и липсват съответните норми и стандарти.

2.причини иконтрамерки

От литературните изследвания и анализа на текущото състояние на индустрията за машини за чай, основните причини са:

(1) Индустрията на машините за чай е в изостанало положение и подкрепата на държавата за индустрията все още трябва да бъде засилена.

(2) Конкуренцията на пазара на машини за чай е хаотична и стандартизиращото изграждане на машини за чай изостава

(3) Разпределението на чаените градини е разпръснато и степента на стандартизирано производство на работещи машини не е висока.

(4) Предприятията за производство на машини за чай са малки по мащаб и слаби в способностите за разработване на нови продукти

(5) Липса на професионални специалисти по машина за чай, които не са в състояние да изпълнят напълно функцията на механичното оборудване.

3.перспектива

Понастоящем обработката на чай в моята страна е постигнала основно механизация, едномашинното оборудване има тенденция да бъде ефективно, енергоспестяващо и непрекъснато развитие, производствените линии се развиват в посока на непрекъснато, автоматизирано, чисто и интелигентно и развитието на чаената градина оперативните машини също напредват. Високи и нови технологии като модерни технологии и информационни технологии постепенно се прилагат към всички аспекти на обработката на чай и е постигнат голям напредък. С акцента на страната върху чаената индустрия, въвеждането на различни преференциални политики като субсидии за машина за чай и растежа на научния изследователски екип за машина за чай, бъдещата машина за чай ще реализира истинското интелигентно развитие и ерата на „заместването на машината ” е точно зад ъгъла!