Ja a la dinastia Tang, Lu Yu va introduir sistemàticament 19 tipus d'eines de recollida de pastissos al "Tea Classic" i va establir el prototip de maquinària de te. Des de la fundació de la República Popular de la Xina,XinaEl desenvolupament de maquinària de te té una història de més de 70 anys. Amb la creixent atenció del país a la indústria de la maquinària de te,XinaEl processament del te ha aconseguit bàsicament la mecanització i l'automatització, i la maquinària d'operació del jardí de te també s'està desenvolupant ràpidament.

Per tal de resumirXinaEls assoliments de la maquinària de te i promouen el desenvolupament sostenible i saludable de la indústria de la màquina de te, aquest article presenta el desenvolupament de la maquinària de te aXinades dels aspectes del desenvolupament de la maquinària de te, l'ús d'energia de la màquina de te i l'aplicació de la tecnologia de la màquina de te, i parla del desenvolupament de la maquinària de te a la Xina. S'analitzen els problemes i es proposen les contramesures corresponents. Finalment, es preveu el desenvolupament futur de la maquinària de te.

 01Visió general de la maquinària de te de la Xina

La Xina és el país productor de te més gran del món, amb més de 20 províncies productores de te i més de 1.000 productores de te.pobles. Sota el rerefons industrial del processament continu del te i la demanda industrial de millorar la qualitat i l'eficiència, la producció mecanitzada de te s'ha convertit en l'única via per al desenvolupament deXinala indústria del te. Actualment, hi ha més de 400 fabricants de maquinària de processament de teXina, principalment a les províncies de Zhejiang, Anhui, Sichuan i Fujian.

Segons el procés de producció, la maquinària de te es pot dividir en dues categories: maquinària d'operació del jardí de te i maquinària de processament de te.

El desenvolupament de la maquinària de processament de te va començar a la dècada de 1950, principalment maquinària de processament de te verd i te negre. Al segle XXI, el processament del te verd a granel, el te negre i els tes més famosos s'ha mecanitzat bàsicament. Pel que fa a les sis categories principals de te, la maquinària clau de processament del te verd i el te negre és relativament madura, la maquinària clau de processament del te oolong i el te fosc és relativament madura i la maquinària clau de processament del te blanc i el te groc també està en desenvolupament.

En canvi, el desenvolupament de la maquinària d'operació del jardí de te va començar relativament tard. A la dècada de 1970, es van desenvolupar màquines d'operació bàsica com ara les motocultores del jardí de te. Més tard, es van desenvolupar gradualment altres màquines d'operació, com ara talladores i màquines de recollida de te. A causa de la gestió de la producció mecanitzada de la majoria dels jardins de te Extenses, la investigació, el desenvolupament i la innovació de la maquinària de gestió de jardins de te són insuficients i encara es troba en la fase inicial de desenvolupament.

02Estat de desenvolupament de la maquinària de te

1. Maquinària d'operació del jardí de te

La maquinària d'operació del jardí de te es divideix en maquinària de cultiu, maquinària de conreu, maquinària de protecció de plantes, maquinària de poda i recollida de te i altres tipus.

Des de la dècada de 1950 fins a l'actualitat, la maquinària d'explotació del jardí de te ha passat per l'etapa de germinació, l'etapa d'exploració i l'etapa de desenvolupament inicial actual. Durant el període, el personal d'R + D de la màquina de te va desenvolupar gradualment maquines de jardineria de te, talladores d'arbres de te i altres màquines de treball que satisfan les necessitats reals, especialment l'Institut de Recerca de Mecanització Agrícola de Nanjing del Ministeri d'Agricultura i Afers Rurals va desenvolupar la "una màquina amb múltiples utilitza equips multifuncionals de gestió del jardí de te. La maquinària d'operació del jardí de te té un nou desenvolupament.

Actualment, algunes àrees han assolit el nivell de producció mecanitzada d'operacions de jardí de te, com la ciutat de Rizhao a la província de Shandong i el comtat de Wuyi a la província de Zhejiang.

Tanmateix, en general, pel que fa a la recerca i el desenvolupament mecànics, la qualitat i el rendiment de les màquines operatives encara s'han de millorar encara més, i hi ha una gran bretxa entre el nivell general i el Japó; pel que fa a la promoció i l'ús, la taxa d'utilització i la popularitat no són altes, més que90El % de les màquines i talladores de te són encara models japonesos, i la gestió dels jardins de te en algunes zones muntanyoses encara està dominada per la mà d'obra.

1. Maquinària de processament de te

   ·Infància: abans de la dècada de 1950

En aquest moment, el processament del te es va mantenir en l'etapa d'operació manual, però moltes eines per fer te creades a les dinasties Tang i Song van establir les bases per al desenvolupament posterior de la maquinària del te.

· Període de desenvolupament ràpid: anys 50 fins a finals del segle XX

Des de l'operació manual fins a l'operació semimanual i semimecànica, durant aquest període, s'han desenvolupat molts equips bàsics autònoms per al processament del te, fent te verd, te negre, especialment famós processament de te mecanitzat.

· Període de desenvolupament accelerat: segle XXI ~ present

Des del mode de processament d'equips autònoms petits fins al mode de línia de producció neta i contínua d'alta capacitat i baix consum d'energia, i gradualment realitza la "substitució mecànica".

Els equips autònoms de processament de te es divideixen en dues categories: maquinària primària i maquinària de refinament. la maquinària primària per fer te del meu país (green fixació de temàquina, laminadora, assecadora, etc.) s'ha desenvolupat ràpidament. La majoria de la maquinària de te ha estat capaç de realitzar un funcionament parametritzat i fins i tot té la funció de control de temperatura i humitat. Tanmateix, pel que fa a la qualitat del processament del te, el grau d'automatització, l'estalvi d'energia, encara hi ha marge de millora. En comparació,XinaLa maquinària de refinament de 's (màquina de cribratge, separador de vent, etc.) es desenvolupa lentament, però amb la millora del perfeccionament del processament, aquesta maquinària també es millora i optimitza contínuament.

El desenvolupament d'equips autònoms de te ha creat condicions favorables per a la realització del processament continu del te i també ha establert una base sòlida per a la investigació i la construcció de línies de producció. Actualment, s'han desenvolupat més de 3.000 línies de producció de processament primari de te verd, te negre i te oolong. El 2016, la línia de producció de refinació i cribratge també es va aplicar al refinament i processament de te verd, te negre i te fosc. A més, la investigació sobre l'àmbit d'ús i processament d'objectes de la línia de producció també és més refinada. Per exemple, el 2020, es va desenvolupar una línia de producció estandarditzada per a te verd de forma plana de gamma mitjana i alta, que va resoldre eficaçment els problemes de les línies de producció de te de forma plana anteriors. i altres problemes de qualitat.

Algunes màquines de te autònomes no tenen funcions d'operació contínua (com les màquines de pastar) o el seu rendiment operatiu no és prou madur (com les màquines de farciment de te groc), cosa que dificulta fins a cert punt el desenvolupament de l'automatització de les línies de producció. A més, tot i que hi ha equips de prova en línia amb baix contingut d'aigua, no s'han utilitzat àmpliament en la producció a causa de l'alt cost, i la qualitat dels productes de te en procés encara s'ha de jutjar per l'experiència manual. Per tant, l'aplicació de la línia de producció actual de processament de te bàsicament es pot automatitzar, però no ha aconseguit una intel·ligència real.encara.

03consum d'energia de la maquinària del te

L'ús normal de la maquinària del te és inseparable del subministrament d'energia. L'energia mecànica del te es divideix en energia fòssil tradicional i energia neta, entre les quals l'energia neta inclou l'electricitat, el gas liquat del petroli, el gas natural, el combustible de biomassa, etc.

Sota la tendència de desenvolupament de combustibles tèrmics nets i d'estalvi energètic, els combustibles de pellets de biomassa fets de serradures, branques forestals, palla, palla de blat, etc. han estat valorats per la indústria i han començat a ser cada cop més populars per la seva baixos costos de producció i amplies fonts. Cada cop més utilitzat en el processament del te.

 IEn general, les fonts de calor com l'electricitat i el gas són més segures i fàcils d'utilitzar, i no requereixen altres equips auxiliars. Són les principals fonts d'energia per al processament mecanitzat del te i les operacions de la cadena de muntatge.

Tot i que l'ús energètic de l'escalfament de la llenya i el rostit del carbó és relativament ineficient i no respectuós amb el medi ambient, poden satisfer la recerca de la gent del color i l'aroma únics del te, de manera que encara s'utilitzen actualment.

En els darrers anys, basant-se en el concepte de desenvolupament d'estalvi d'energia, reducció d'emissions i reducció d'energia, s'ha avançat molt en la recuperació d'energia i la utilització de la maquinària de te.

Per exemple, l'assecador de plaques de cadena de la sèrie 6CH utilitza un intercanviador de calor de carcassa i tub per a la recuperació de la calor residual dels gasos d'escapament, que pot augmentar la temperatura inicial de l'aire entre 20 i 25 ℃, cosa que resol creativament el problema del gran consum d'energia. ; La màquina de barreja i fixació de vapor sobreescalfat utilitza El dispositiu de recuperació a la sortida de la fulla de la màquina de fixació recupera el vapor saturat a pressió atmosfèrica i l'ajuda de nou a formar vapor saturat sobreescalfat i aire calent d'alta temperatura, que es retorna a la fulla. entrada de la màquina de fixació per reciclar l'energia tèrmica, que pot estalviar al voltant del 20% d'energia. També pot garantir la qualitat del te.

04 Innovació tecnològica de la màquina de te

L'ús de maquinària de te no només pot millorar directament l'eficiència de la producció, sinó també indirectament estabilitzar o fins i tot millorar la qualitat del te. La innovació tecnològica sovint pot provocar una millora bidireccional de la funció mecànica i l'eficiència del te, i les seves idees de recerca i desenvolupament tenen principalment dos aspectes.

①Basant-se en el principi mecànic, l'estructura bàsica de la màquina de te es millora de manera innovadora i el seu rendiment es millora molt. Per exemple, pel que fa al processament del te negre, vam dissenyar components clau com l'estructura de fermentació, el dispositiu de gir i els components de calefacció, i vam desenvolupar una màquina de fermentació automàtica integrada i una màquina de fermentació visualitzada enriquida amb oxigen, que va resoldre els problemes de la temperatura de fermentació inestable i humitat, dificultat per girar i manca d'oxigen. , fermentació desigual i altres problemes.

②Aplicar tecnologia informàtica, tecnologia moderna d'anàlisi i detecció d'instruments, tecnologia de xips i altres tecnologies noves i altes a la fabricació de màquines de te per fer que el seu funcionament sigui controlable i visible, i aconseguiu gradualment l'automatització i la intel·ligència de la maquinària de te. La pràctica ha demostrat que la innovació i l'aplicació de la tecnologia poden millorar la funció de les màquines de te, millorar la qualitat de les fulles de te i promoure el ràpid desenvolupament de la indústria del te.

1.Tecnologia informàtica

La tecnologia informàtica fa possible el desenvolupament continu, automàtic i intel·ligent de la maquinària de te.

Actualment, la tecnologia d'imatge per ordinador, la tecnologia de control, la tecnologia digital, etc. s'han aplicat amb èxit a la fabricació de màquines de te i han aconseguit bons resultats.

Mitjançant l'adquisició d'imatges i la tecnologia de processament de dades, la forma real, el color i el pes del te es poden analitzar i classificar quantitativament; utilitzant el sistema de control automàtic, la nova màquina d'enverdiment de te amb radiació tèrmica pot aconseguir la temperatura superficial de les fulles verdes i la humitat dins de la caixa. Detecció en línia multicanal en temps real de diversos paràmetres, reduint la dependència de l'experiència manual；Utilitzant la tecnologia de control lògic programable (PLC), i després irradiada per font d'alimentació, la detecció de fibra òptica recopila informació de fermentació, l'aparell de fermentació es converteix en senyals digitals i el microprocessador processa, calcula i analitza, de manera que el dispositiu d'apilament pot completar l'apilament de les mostres de te fosc a provar. Utilitzant el control automàtic i la tecnologia d'interacció home-ordinador, la màquina de laminació CNC TC-6CR-50 pot controlar de manera intel·ligent la pressió, la velocitat i el temps per realitzar la parametrització del procés d'elaboració del te; utilitzant la tecnologia de monitorització en temps real del sensor de temperatura, el te es pot organitzar contínuament. La unitat ajusta la temperatura de l'olla segons sigui necessari per garantir que el te de l'olla s'escalfi uniformement i tingui la mateixa qualitat.

2.Tecnologia moderna d'anàlisi i detecció d'instruments

La realització de l'automatització de la maquinària de te depèn de la tecnologia informàtica, i el seguiment de l'estat i els paràmetres del processament del te s'ha de basar en la tecnologia d'anàlisi i detecció d'instruments moderns. Mitjançant la fusió d'informació de detecció de fonts múltiples d'instruments de detecció, es pot realitzar una avaluació digital completa de factors de qualitat com ara el color, l'aroma, el gust i la forma del te, i es pot realitzar l'automatització real i el desenvolupament intel·ligent de la indústria del te.

Actualment, aquesta tecnologia s'ha aplicat amb èxit a la investigació i desenvolupament de màquines de te, permetent la detecció i la discriminació en línia en el procés de processament del te, i la qualitat del te és més controlable. Per exemple, un mètode d'avaluació integral del grau de "fermentació" del te negre establert mitjançant l'ús de la tecnologia d'espectroscòpia d'infrarojos propers combinada amb un sistema de visió per ordinador pot completar el judici en 1 minut, cosa que afavoreix el control dels punts tècnics clau del negre. processament del te; l'ús de la tecnologia electrònica del nas per determinar l'aroma en el procés d'enverdiment Monitorització contínua de mostreig i, després, basant-se en el mètode discriminant de Fisher, es pot construir un model de discriminació de l'estat de fixació del te per realitzar un seguiment i control en línia de la qualitat del te verd; l'ús de tecnologia d'imatge d'infraroig llunyà i hiperespectral combinada amb mètodes de modelatge no lineal es pot utilitzar per a la producció intel·ligent de te verd Proporcionar una base teòrica i suport de dades.

La combinació de la tecnologia de detecció i anàlisi d'instruments amb altres tecnologies també s'ha aplicat al camp de la maquinària de processament profund del te. Per exemple, Anhui Jiexun Optoelectronics Technology Co., Ltd. ha desenvolupat un classificador intel·ligent de color de te en núvol. El classificador de colors utilitza tecnologia d'anàlisi espectral combinada amb tecnologia d'ulls d'àguila, càmera de tecnologia de núvol, tecnologia d'adquisició i processament d'imatges en núvol i altres tecnologies. Pot identificar petites impureses que no es poden identificar amb els classificadors de colors normals i pot classificar finament la mida, la longitud, el gruix i la tendresa de les fulles de te. Aquest classificador de colors intel·ligent no només s'utilitza en el camp del te, sinó també en la selecció de grans, llavors, minerals, etc., per millorar la qualitat general i l'aspecte dels materials a granel.

3.Altres tecnologies

A més de la tecnologia informàtica i la tecnologia moderna de detecció d'instruments, IOLa tecnologia T, la tecnologia AI, la tecnologia de xips i altres tecnologies també s'han integrat i aplicat a diversos enllaços com ara la gestió de l'hort del te, el processament del te, la logística i l'emmagatzematge, fent més ràpid la investigació i desenvolupament de màquines de te i el desenvolupament de la indústria del te. Agafeu un nou nivell.

En l'operació de gestió de l'hort de te, l'aplicació de tecnologies IoT com sensors i xarxes sense fil pot realitzar un seguiment en temps real de l'hort de te, fent que el procés d'operació de l'hort de te sigui més intel·ligent i eficient. Per exemple, els sensors frontals (fulles). sensor de temperatura, sensor de creixement de la tija, sensor d'humitat del sòl, etc.) pot transmetre automàticament les dades del sòl del jardí de te i les condicions climàtiques al sistema d'adquisició de dades, i el terminal de PC pot dur a terme una supervisió, un reg i una fertilització precís. en qualsevol moment i en qualsevol lloc a través de l'aplicació mòbil, per realitzar la gestió intel·ligent dels jardins de te. Utilitzant imatges de teledetecció de grans superfícies de vehicles aeris no tripulats i tecnologia de monitorització de vídeo ininterrompuda a terra, es poden recollir grans dades per a la informació de creixement de les mecàniques escollides. arbres de te, i després es pot predir el període de recollida, el rendiment i el període de recollida a màquina adequats de cada ronda amb l'ajuda d'anàlisi i modelatge. qualitat, millorant així la qualitat i l'eficiència de la recollida mecanitzada del te.

En el procés de processament i producció de te, la tecnologia AI s'utilitza per establir una línia de producció automàtica d'eliminació d'impureses. Mitjançant la inspecció visual cognitiva més avançada, es poden identificar diverses impureses del te i, al mateix temps, es pot completar automàticament l'alimentació del material, el transport, la fotografia, l'anàlisi, la recollida, la reinspecció, etc. Recollida i altres procediments per realitzar l'automatització i la intel·ligència de la línia de producció de refinació i processament de te. En logística i emmagatzematge, l'ús de la tecnologia d'identificació per radiofreqüència (RFID) pot realitzar la comunicació de dades entre lectors i etiquetes de productes, i rastrejar la informació de producció de te per optimitzar la gestió de la cadena de subministrament..

Com a resultat, diverses tecnologies han promogut conjuntament la informatització i el desenvolupament intel·ligent de la indústria del te en termes de plantació, cultiu, producció i processament, emmagatzematge i transport de te.

05Problemes i perspectives en el desenvolupament de maquinària de te a la Xina

Tot i que el desenvolupament de la mecanització del te aXinaha avançat molt, encara hi ha una gran bretxa en comparació amb el grau de mecanització de la indústria alimentària. Les contramesures corresponents s'han de prendre a temps per accelerar la millora i transformació de la indústria del te.

1.problemes

 Tot i que la consciència de la gent sobre la gestió mecanitzada dels jardins de te i el processament mecanitzat del te està augmentant, i algunes àrees de te també es troben en un nivell relativament alt de mecanització, pel que fa als esforços generals de recerca i l'estat de desenvolupament, encara hi ha els problemes següents:

(1) El nivell general de l'equip de la màquina de teXinaés relativament baix i la línia de producció automatitzada no ha assolit completament la intel·ligènciaencara.

(2) La investigació i el desenvolupament de la màquina de teryestà desequilibrat i la majoria de la maquinària de refinament té un baix grau d'innovació.

(3)El contingut tècnic general de la màquina de te no és elevat i l'eficiència energètica és baixa.

(4)La majoria de màquines de te no tenen l'aplicació d'alta tecnologia i el grau d'integració amb l'agronomia no és alt

(5)L'ús mixt d'equips nous i antics comporta perills potencials per a la seguretat i manca de les normes i estàndards corresponents.

2.raons icontramesures

A partir de la investigació bibliogràfica i de l'anàlisi de la situació actual de la indústria de la màquina de te, els principals motius són:

(1) La indústria de les màquines de te es troba en una posició endarrerida i encara cal reforçar el suport de l'estat a la indústria.

(2) La competència al mercat de les màquines de te és desordenada i la construcció d'estandardització de les màquines de te està enrere

(3) La distribució dels jardins de te està dispersa i el grau de producció estandarditzada de maquinària operativa no és elevat.

(4) Les empreses de fabricació de màquines de te són petites a escala i febles en capacitats de desenvolupament de nous productes

(5) Manca de professionals de màquines de te, incapaços de donar el màxim partit a la funció dels equips mecànics.

3.Perspectiva

En l'actualitat, el processament del te del meu país ha aconseguit bàsicament la mecanització, els equips d'una sola màquina tendeixen a ser eficients, d'estalvi d'energia i de desenvolupament continu, les línies de producció es desenvolupen en la direcció d'un desenvolupament continu, automatitzat, net i intel·ligent i el desenvolupament del jardí de te. la maquinària operativa també avança. Les tecnologies noves i altes, com ara la tecnologia moderna i la tecnologia de la informació, s'han aplicat gradualment a tots els aspectes del processament del te, i s'han fet grans progressos. Amb l'èmfasi del país en la indústria del te, la introducció de diverses polítiques preferencials com ara subvencions a les màquines de te i el creixement de l'equip d'investigació científica de les màquines de te, la futura maquinària del te realitzarà el desenvolupament intel·ligent real i l'era de la "substitució de màquines". ” és a la volta de la cantonada!