Al in de Tang-dynastie introduceerde Lu Yu systematisch 19 soorten cake-theeplukgereedschappen in de "Tea Classic", en vestigde hij het prototype van theemachines. Sinds de oprichting van de Volksrepubliek China isChina's ontwikkeling van theemachines heeft een geschiedenis van meer dan 70 jaar. Nu het land steeds meer aandacht besteedt aan de theemachine-industrie,ChinaDe theeverwerking heeft feitelijk mechanisatie en automatisering bereikt, en de machines voor de bediening van theetuinen ontwikkelen zich ook snel.

Om samen te vattenChina's prestaties op het gebied van theemachines en het bevorderen van de duurzame en gezonde ontwikkeling van de theemachine-industrie, introduceert dit artikel de ontwikkeling van theemachines inChinavan de aspecten van de ontwikkeling van theemachines, het energieverbruik van theemachines en de toepassing van theemachinetechnologie, en bespreekt de ontwikkeling van theemachines in China. De problemen worden geanalyseerd en overeenkomstige tegenmaatregelen worden voorgesteld. Ten slotte wordt de toekomstige ontwikkeling van theemachines geprospecteerd.

 01Overzicht van de Chinese theemachines

China is het grootste theeproducerende land ter wereld, met meer dan twintig theeproducerende provincies en ruim duizend theeproducerende provincies.steden. Tegen de industriële achtergrond van voortdurende theeverwerking en de industriële vraag om de kwaliteit en efficiëntie te verbeteren, is de gemechaniseerde productie van thee de enige manier geworden voor de ontwikkeling vanChina's thee-industrie. Momenteel zijn er meer dan 400 fabrikanten van theeverwerkingsmachinesChina, voornamelijk in de provincies Zhejiang, Anhui, Sichuan en Fujian.

Volgens het productieproces kunnen theemachines worden onderverdeeld in twee categorieën: machines voor het bedienen van theetuinen en machines voor het verwerken van thee.

De ontwikkeling van machines voor de verwerking van thee begon in de jaren vijftig, voornamelijk machines voor de verwerking van groene en zwarte thee. Tegen de 21e eeuw is de verwerking van groene thee, zwarte thee en de meeste bekende theesoorten feitelijk gemechaniseerd. Wat de zes belangrijkste theecategorieën betreft, zijn de belangrijkste verwerkingsmachines voor groene thee en zwarte thee relatief volwassen, de belangrijkste verwerkingsmachines voor oolongthee en donkere thee relatief volwassen en zijn de belangrijkste verwerkingsmachines voor witte thee en gele thee relatief volwassen. is ook in ontwikkeling.

Daarentegen begon de ontwikkeling van machines voor het bedienen van theetuinen relatief laat. In de jaren zeventig werden basismachines ontwikkeld, zoals theetuinfrezen. Later werden geleidelijk andere bedieningsmachines ontwikkeld, zoals trimmers en theeplukmachines. Vanwege het gemechaniseerde productiebeheer van de meeste theetuinen. Uitgebreid zijn het onderzoek, de ontwikkeling en de innovatie van machines voor het beheer van theetuinen onvoldoende, en deze bevinden zich nog in de beginfase van ontwikkeling.

02Ontwikkelingsstatus van theemachines

1. Machines voor het bedienen van de theetuin

Theetuinmachines zijn onderverdeeld in teeltmachines, grondbewerkingsmachines, gewasbeschermingsmachines, snoei- en theeplukmachines en andere typen.

Vanaf de jaren vijftig tot heden hebben de machines voor het exploiteren van theetuinen de ontluikende fase, de verkenningsfase en de huidige initiële ontwikkelingsfase doorlopen. Gedurende de periode ontwikkelde het R&D-personeel van de theemachines geleidelijk theetuinfrezen, theeboomsnoeischaren en andere werkende machines die aan de werkelijke behoeften voldoen, vooral het Nanjing Agricultural Mechanization Research Institute van het Ministerie van Landbouw en Plattelandszaken ontwikkelde de “ene machine met meerdere maakt gebruik van multifunctionele apparatuur voor het beheer van theetuinen. De machines voor het bedienen van de theetuin hebben een nieuwe ontwikkeling.

Momenteel hebben sommige gebieden het niveau van gemechaniseerde productie van theetuinactiviteiten bereikt, zoals Rizhao City in de provincie Shandong en Wuyi County in de provincie Zhejiang.

In termen van mechanisch onderzoek en ontwikkeling moeten de kwaliteit en prestaties van werkende machines echter in het algemeen nog verder worden verbeterd, en er is een grote kloof tussen het algemene niveau en Japan; in termen van promotie en gebruik zijn de bezettingsgraad en populariteit niet hoog, meer dan90% van de theeplukmachines en trimmers zijn nog steeds Japanse modellen, en het beheer van theetuinen in sommige bergachtige gebieden wordt nog steeds gedomineerd door mankracht.

1. Theeverwerkingsmachines

   ·Kinderschoenen: vóór de jaren vijftig

Op dat moment bevond de theeverwerking zich in het stadium van handmatige bediening, maar veel gereedschappen voor het maken van thee, gecreëerd in de Tang- en Song-dynastieën, legden de basis voor de daaropvolgende ontwikkeling van theemachines.

· Snelle ontwikkelingsperiode: jaren vijftig tot eind 20e eeuw

Van handmatige bediening tot semi-handmatige en semi-mechanische bediening, gedurende deze periode zijn er veel stand-alone basisapparatuur voor theeverwerking ontwikkeld, waardoor groene thee, zwarte thee, vooral de beroemde theeverwerking, gemechaniseerd wordt.

· Versnelde ontwikkelingsperiode: 21e eeuw ~ heden

Van de kleine stand-alone apparatuurverwerkingsmodus tot de hoge capaciteit, laag energieverbruik, schone en continue productielijnmodus, en geleidelijk de "mechanische vervanging" realiseren.

De stand-alone apparatuur voor de verwerking van thee is onderverdeeld in twee categorieën: primaire machines en raffinagemachines. de machines voor de primaire theeproductie van mijn land (green theefixatiemachine, walsmachine, droger, enz.) heeft zich snel ontwikkeld. De meeste theemachines hebben een geparametriseerde werking kunnen realiseren en hebben zelfs de functie van temperatuur- en vochtigheidsregeling. Op het gebied van de kwaliteit van de theeverwerking, de mate van automatisering en de energiebesparing is er echter nog ruimte voor verbetering. Ter vergelijking:China's raffinagemachines (zeefmachine, windafscheider, enz.) ontwikkelen zich langzaam, maar met de verbetering van de verwerkingsverfijning worden dergelijke machines ook voortdurend verbeterd en geoptimaliseerd.

De ontwikkeling van stand-alone theeapparatuur heeft gunstige omstandigheden geschapen voor de realisatie van continue theeverwerking en heeft ook een solide basis gelegd voor het onderzoek en de bouw van productielijnen. Momenteel zijn er meer dan 3.000 primaire verwerkingsproductielijnen voor groene thee, zwarte thee en oolongthee ontwikkeld. In 2016 werd de raffinage- en screeningproductielijn ook toegepast op de raffinage en verwerking van groene thee, zwarte thee en donkere thee. Daarnaast wordt ook het onderzoek naar de gebruiksmogelijkheden en verwerkingsobjecten van de productielijn verfijnder. In 2020 werd bijvoorbeeld een gestandaardiseerde productielijn ontwikkeld voor middelgrote en hoogwaardige platte groene thee, waarmee de problemen van de eerdere platte theeproductielijnen effectief werden opgelost. en andere kwaliteitsproblemen.

Sommige stand-alone theemachines hebben geen continue werkingsfuncties (zoals kneedmachines) of hun operationele prestaties zijn niet volwassen genoeg (zoals gele theevulmachines), wat de automatiseringsontwikkeling van productielijnen tot op zekere hoogte belemmert. Hoewel er online testapparatuur met een laag watergehalte bestaat, wordt deze bovendien vanwege de hoge kosten nog niet op grote schaal gebruikt in de productie, en moet de kwaliteit van de theeproducten die nog worden verwerkt nog steeds worden beoordeeld op basis van handmatige ervaring. Daarom kan de toepassing van de huidige productielijn voor theeverwerking in principe worden geautomatiseerd, maar deze heeft geen echte intelligentie opgeleverdnog.

03Energieverbruik van theemachines

Het normale gebruik van theemachines is onlosmakelijk verbonden met de energievoorziening. Mechanische thee-energie is onderverdeeld in traditionele fossiele energie en schone energie, waaronder schone energie elektriciteit, vloeibaar petroleumgas, aardgas, biomassabrandstof, enz.

Onder de ontwikkelingstrend van schone en energiebesparende thermische brandstoffen worden biomassapellets gemaakt van zaagsel, bostakken, stro, tarwestro, enz. door de industrie gewaardeerd, en ze beginnen steeds populairder te worden vanwege hun lage productiekosten en brede bronnen. Wordt steeds vaker gebruikt bij de verwerking van thee.

 IOver het algemeen zijn warmtebronnen zoals elektriciteit en gas veiliger en gemakkelijker te gebruiken, en vereisen ze geen andere hulpapparatuur. Zij zijn de belangrijkste energiebronnen voor gemechaniseerde theeverwerking en lopende bandactiviteiten.

Hoewel het energieverbruik van het verwarmen van brandhout en het branden van houtskool relatief inefficiënt en niet milieuvriendelijk is, kunnen ze voldoen aan het streven van mensen naar de unieke kleur en het aroma van thee, en daarom worden ze momenteel nog steeds gebruikt.

Op basis van het ontwikkelingsconcept van energiebesparing, emissiereductie en energiereductie is de afgelopen jaren grote vooruitgang geboekt bij het terugwinnen van energie en het gebruik van theemachines.

De kettingplaatdroger uit de 6CH-serie maakt bijvoorbeeld gebruik van een shell-and-tube-warmtewisselaar voor de terugwinning van afvalwarmte uit uitlaatgas, waardoor de begintemperatuur van de lucht met 20 ~ 25 ℃ kan worden verhoogd, wat op creatieve wijze het probleem van het grote energieverbruik oplost. ; de oververhitte stoommeng- en fixeermachine gebruikt het terugwinningsapparaat bij de bladuitlaat van de fixeermachine, recupereert de verzadigde stoom bij atmosferische druk en helpt deze opnieuw om oververhitte verzadigde stoom en hete lucht op hoge temperatuur te vormen, die terug naar het blad wordt geleid inlaat van de bevestigingsmachine om de warmte-energie te recyclen, wat ongeveer 20% energie kan besparen. Het kan ook de kwaliteit van thee garanderen.

04 Innovatie van de theemachinetechnologie

Het gebruik van theemachines kan niet alleen de productie-efficiëntie direct verbeteren, maar ook indirect de theekwaliteit stabiliseren of zelfs verbeteren. Technologische innovatie kan vaak een verbetering in twee richtingen teweegbrengen in de mechanische functie en efficiëntie van thee, en de onderzoeks- en ontwikkelingsideeën ervan hebben hoofdzakelijk twee aspecten.

①Op basis van het mechanische principe is de basisstructuur van de theemachine innovatief verbeterd en zijn de prestaties aanzienlijk verbeterd. Op het gebied van de verwerking van zwarte thee hebben we bijvoorbeeld belangrijke componenten ontworpen, zoals de fermentatiestructuur, het draaiapparaat en verwarmingscomponenten, en een geïntegreerde automatische fermentatiemachine en een gevisualiseerde, met zuurstof verrijkte fermentatiemachine ontwikkeld, die de problemen van onstabiele fermentatietemperatuur en -temperatuur oploste. vochtigheid, moeite met draaien en gebrek aan zuurstof. , ongelijkmatige gisting en andere problemen.

② Pas computertechnologie, moderne instrumentanalyse- en detectietechnologie, chiptechnologie en andere hoogwaardige en nieuwe technologieën toe op de productie van theemachines om de werking ervan controleerbaar en zichtbaar te maken, en geleidelijk de automatisering en intelligentie van theemachines te realiseren. De praktijk heeft bewezen dat de innovatie en toepassing van technologie de functie van theemachines kan verbeteren, de kwaliteit van theebladeren kan verbeteren en de snelle ontwikkeling van de thee-industrie kan bevorderen.

1.Computertechnologie

Computertechnologie maakt de voortdurende, automatische en intelligente ontwikkeling van theemachines mogelijk.

Momenteel zijn computerbeeldtechnologie, besturingstechnologie, digitale technologie, enz. met succes toegepast bij de vervaardiging van theemachines en zijn er goede resultaten behaald.

Met behulp van beeldacquisitie- en gegevensverwerkingstechnologie kunnen de werkelijke vorm, kleur en gewicht van thee kwantitatief worden geanalyseerd en beoordeeld; Met behulp van het automatische controlesysteem kan de nieuwe theegroenmachine met warmtestraling de oppervlaktetemperatuur van groen wordende bladeren en de vochtigheid in de doos bereiken. Meerkanaals real-time online detectie van verschillende parameters, waardoor de afhankelijkheid van handmatige ervaring wordt verminderd；Met behulp van programmeerbare logische besturingstechnologie (PLC), en vervolgens bestraald door de voeding, verzamelt optische vezeldetectie fermentatie-informatie, zet het fermentatieapparaat om in digitale signalen en verwerkt, berekent en analyseert de microprocessor, zodat het stapelapparaat het stapelen van de te testen donkere theemonsters. Met behulp van automatische besturing en mens-computer-interactietechnologie kan de TC-6CR-50 CNC-walsmachine op intelligente wijze de druk, snelheid en tijd regelen om de parametrisering van het theezetproces te realiseren; Met behulp van de realtime monitoringtechnologie van de temperatuursensor kan de thee continu worden gezet. Het apparaat past de temperatuur van de pot indien nodig aan om ervoor te zorgen dat de thee in de pot gelijkmatig wordt verwarmd en dezelfde kwaliteit heeft.

2.Moderne instrumentanalyse- en detectietechnologie

De realisatie van de automatisering van theemachines is afhankelijk van computertechnologie, en het monitoren van de status en parameters van de theeverwerking moet afhankelijk zijn van de analyse- en detectietechnologie van moderne instrumenten. Door de combinatie van detectie-informatie uit meerdere bronnen van detectie-instrumenten kan een uitgebreide digitale evaluatie van kwaliteitsfactoren zoals kleur, aroma, smaak en vorm van thee worden gerealiseerd, en kan de echte automatisering en intelligente ontwikkeling van de thee-industrie worden gerealiseerd.

Momenteel wordt deze technologie met succes toegepast bij het onderzoek en de ontwikkeling van theemachines, waardoor online detectie en discriminatie in het theeverwerkingsproces mogelijk wordt gemaakt, en de kwaliteit van de thee beter controleerbaar is. Een alomvattende evaluatiemethode voor de mate van ‘fermentatie’ van zwarte thee, die is opgezet met behulp van nabij-infraroodspectroscopietechnologie in combinatie met een computervisiesysteem, kan het oordeel bijvoorbeeld binnen 1 minuut voltooien, wat bevorderlijk is voor de controle van de belangrijkste technische punten van zwarte thee. thee verwerking; het gebruik van elektronische neustechnologie om het aroma te bepalen tijdens het vergroeningsproces. Continue bemonsteringsmonitoring, en vervolgens op basis van Fisher's discriminantmethode, kan een discriminatiemodel voor de fixatietoestand van thee worden geconstrueerd om online monitoring en controle van de kwaliteit van groene thee te realiseren; het gebruik van ver-infrarood- en hyperspectrale beeldtechnologie in combinatie met niet-lineaire modelleringsmethoden kan worden gebruikt voor de intelligente productie van groene thee. Zorg voor een theoretische basis en gegevensondersteuning.

De combinatie van instrumentdetectie- en analysetechnologie met andere technologieën is ook toegepast op het gebied van theediepverwerkingsmachines. Anhui Jiexun Optoelectronics Technology Co., Ltd. heeft bijvoorbeeld een cloud-intelligente theekleursorteerder ontwikkeld. De kleurensorteerder maakt gebruik van spectrale analysetechnologie gecombineerd met adelaarsoogtechnologie, cloudtechnologiecamera, cloudbeeldacquisitie en -verwerkingstechnologie en andere technologieën. Het kan kleine onzuiverheden identificeren die niet door gewone kleursorteerders kunnen worden geïdentificeerd, en kan de stripgrootte, lengte, dikte en zachtheid van theebladeren nauwkeurig classificeren. Deze intelligente kleurensorteerder wordt niet alleen gebruikt op het gebied van thee, maar ook bij de selectie van granen, zaden, mineralen etc. om de algehele kwaliteit en uitstraling van bulkmaterialen te verbeteren.

3.Andere technologieën

Naast computertechnologie en moderne instrumentdetectietechnologie, IOT-technologie, AI-technologie, chiptechnologie en andere technologieën zijn ook geïntegreerd en toegepast op verschillende schakels, zoals theetuinbeheer, theeverwerking, logistiek en opslag, waardoor het onderzoek en de ontwikkeling van theemachines en de ontwikkeling van de thee-industrie sneller gaan. Neem een ​​nieuw niveau.

Bij het beheer van de theetuin kan de toepassing van IoT-technologieën zoals sensoren en draadloze netwerken real-time monitoring van de theetuin realiseren, waardoor het exploitatieproces van de theetuin intelligenter en efficiënter wordt. De front-end sensoren (blad temperatuursensor, stengelgroeisensor, bodemvochtsensor, enz.) kunnen automatisch de gegevens van de theetuinbodem en klimaatomstandigheden naar het data-acquisitiesysteem verzenden, en de pc-terminal kan altijd en overal toezicht, nauwkeurige irrigatie en bemesting uitvoeren via de mobiele telefoon APP, om het intelligente beheer van thee te realiseren Met behulp van teledetectiebeelden over een groot gebied van onbemande luchtvoertuigen en ononderbroken videobewakingstechnologie op de grond kunnen big data worden verzameld voor de groei-informatie van machinaal geplukte theebomen, en vervolgens de geschikte plukperiode, opbrengst en machinaal geplukte theebomen. periode van elke ronde kan worden voorspeld met behulp van analyse en modellering. kwaliteit, waardoor de kwaliteit en efficiëntie van het gemechaniseerd plukken van thee wordt verbeterd.

Tijdens het verwerkings- en productieproces van thee wordt AI-technologie gebruikt om een ​​automatische productielijn voor het verwijderen van onzuiverheden op te zetten. Door de meest geavanceerde cognitieve visuele inspectie kunnen verschillende onzuiverheden in thee worden geïdentificeerd, en tegelijkertijd kunnen de materiaaltoevoer, het transporteren, fotograferen, analyseren, plukken, herinspecteren, enz. automatisch worden voltooid. Verzamel- en andere procedures om de automatisering en intelligentie van de productielijn voor het raffineren en verwerken van thee te realiseren. In de logistiek en opslag kan het gebruik van RFID-technologie (radiofrequentie-identificatie) datacommunicatie tussen lezers en productlabels realiseren en informatie over de theeproductie traceren om het beheer van de toeleveringsketen te optimaliseren..

Als gevolg hiervan hebben verschillende technologieën gezamenlijk de informatisering en intelligente ontwikkeling van de thee-industrie bevorderd op het gebied van planten, cultiveren, productie en verwerking, opslag en transport van thee.

05Problemen en vooruitzichten bij de ontwikkeling van theemachines in China

Hoewel de ontwikkeling van de theemechanisatie inChinagrote vooruitgang heeft geboekt, is er nog steeds een grote kloof vergeleken met de mate van mechanisatie van de voedingsindustrie. Er moeten tijdig overeenkomstige tegenmaatregelen worden genomen om de modernisering en transformatie van de thee-industrie te versnellen.

1.problemen

 Hoewel het bewustzijn van mensen over het gemechaniseerde beheer van theetuinen en de gemechaniseerde verwerking van thee toeneemt, en sommige theegebieden zich ook op een relatief hoog niveau van mechanisatie bevinden, zijn er, in termen van algemene onderzoeksinspanningen en ontwikkelingsstatus, nog steeds de volgende problemen:

(1) Het algemene niveau van de theemachine-uitrusting inChinais relatief laag en de geautomatiseerde productielijn heeft de intelligentie nog niet volledig gerealiseerdnog.

(2) Het onderzoek en de ontwikkeling van theemachinesryis onevenwichtig en de meeste raffinagemachines kennen een lage mate van innovatie.

(3)De algehele technische inhoud van de theemachine is niet hoog en de energie-efficiëntie is laag.

(4)Bij de meeste theemachines ontbreekt het aan de toepassing van hightech, en de mate van integratie met de agronomie is niet hoog

(5)Het gemengde gebruik van nieuwe en oude apparatuur brengt potentiële veiligheidsrisico's met zich mee en er ontbreken overeenkomstige normen en standaarden.

2.redenen entegenmaatregelen

Uit het literatuuronderzoek en de analyse van de huidige situatie van de theemachine-industrie zijn de belangrijkste redenen:

(1) De theemachine-industrie bevindt zich in een achtergebleven positie en de staatssteun voor de industrie moet nog steeds worden versterkt.

(2) De concurrentie op de markt voor theemachines is wanordelijk en de standaardisatieconstructie van theemachines blijft achter

(3) De verspreiding van theetuinen is verspreid en de mate van gestandaardiseerde productie van werkende machines is niet hoog.

(4) Bedrijven die theemachines vervaardigen zijn kleinschalig en zwak in de ontwikkeling van nieuwe producten

(5) Gebrek aan professionele beoefenaars van theemachines, die niet in staat zijn de functie van mechanische apparatuur ten volle te benutten.

3.Verwachting

Op dit moment heeft de theeverwerking in mijn land feitelijk mechanisatie bereikt, apparatuur met één machine is doorgaans efficiënt, energiebesparend en voortdurend ontwikkeld, productielijnen ontwikkelen zich in de richting van continu, geautomatiseerd, schoon en intelligent, en de ontwikkeling van theetuinen De operatiemachines gaan ook vooruit. Hoge en nieuwe technologieën zoals moderne technologie en informatietechnologie zijn geleidelijk toegepast op alle aspecten van de theeverwerking en er is grote vooruitgang geboekt. Met de nadruk van het land op de thee-industrie, de introductie van verschillende preferentiële beleidsmaatregelen zoals subsidies voor theemachines en de groei van het wetenschappelijke onderzoeksteam voor theemachines, zullen de toekomstige theemachines de echte intelligente ontwikkeling realiseren, en het tijdperk van ‘machinevervanging’. ” ligt om de hoek!