Už za dynastie Tang Lu Yu systematicky predstavil 19 druhov nástrojov na zber koláčového čaju v „Tea Classic“ a vytvoril prototyp čajového stroja. Od založenia Čínskej ľudovej republikyČínaVývoj čajových strojov má viac ako 70-ročnú históriu. S rastúcou pozornosťou krajiny na priemysel čajových strojov,ČínaSpracovanie čaju v podstate dosiahlo mechanizáciu a automatizáciu a rýchlo sa rozvíjajú aj stroje na obsluhu čajových záhrad.

Aby som to zhrnulČínaúspechy v oblasti čajových strojov a podpora trvalo udržateľného a zdravého rozvoja priemyslu čajových strojov, tento článok predstavuje vývoj čajových strojov vČínaz aspektov vývoja čajových strojov, využívania energie čajových strojov a aplikácie technológie čajových strojov a diskutuje o vývoji čajových strojov v Číne. Problémy sa analyzujú a navrhnú sa zodpovedajúce protiopatrenia. Nakoniec sa očakáva budúci vývoj čajových strojov.

 01Prehľad čínskych čajových strojov

Čína je najväčšou krajinou na svete, ktorá produkuje čaj, s viac ako 20 provinciami a viac ako 1000 provinciami.miest. V priemyselnom prostredí nepretržitého spracovania čaju a priemyselnej potrebe zlepšovania kvality a efektívnosti sa mechanizovaná výroba čaju stala jedinou cestou pre rozvojČínačajový priemysel. V súčasnosti existuje viac ako 400 výrobcov strojov na spracovanie čajuČína, hlavne v provinciách Zhejiang, Anhui, Sichuan a Fujian.

Podľa výrobného procesu možno čajové stroje rozdeliť do dvoch kategórií: stroje na obsluhu čajovej záhrady a stroje na spracovanie čaju.

Vývoj strojov na spracovanie čaju sa začal v 50. rokoch 20. storočia, najmä strojov na spracovanie zeleného a čierneho čaju. Do 21. storočia sa spracovanie zeleného čaju, čierneho čaju a väčšiny známych čajov v podstate zmechanizovalo. Pokiaľ ide o šesť hlavných kategórií čaju, kľúčové stroje na spracovanie zeleného a čierneho čaju sú relatívne vyspelé, kľúčové stroje na spracovanie čaju oolong a tmavého čaju sú relatívne vyspelé a kľúčové stroje na spracovanie bieleho a žltého čaju je tiež vo vývoji.

Naproti tomu vývoj strojov na prevádzku čajových záhrad začal pomerne neskoro. V sedemdesiatych rokoch minulého storočia boli vyvinuté základné prevádzkové stroje, ako napríklad kultivátory na čajovú záhradu. Neskôr boli postupne vyvinuté ďalšie prevádzkové stroje, ako sú orezávačky a stroje na zber čaju. Vzhľadom na mechanizované riadenie výroby väčšiny čajových záhrad Rozsiahly výskum, vývoj a inovácia strojov na riadenie čajových záhrad sú nedostatočné a sú stále v počiatočnom štádiu vývoja.

02Stav vývoja čajového stroja

1. Stroje na obsluhu čajovej záhrady

Stroje na obsluhu čajovej záhrady sú rozdelené na pestovateľské stroje, stroje na obrábanie pôdy, stroje na ochranu rastlín, stroje na prerezávanie a zber čaju a iné typy.

Od 50. rokov 20. storočia až po súčasnosť prešli stroje na obsluhu čajových záhrad fázou pučania, fázou prieskumu a súčasnou počiatočnou fázou vývoja. Počas tohto obdobia pracovníci výskumu a vývoja čajových strojov postupne vyvinuli kultivátory na čajové záhradky, zastrihávače čajových stromov a ďalšie pracovné stroje, ktoré vyhovujú skutočným potrebám, najmä Výskumný ústav poľnohospodárskej mechanizácie v Nankingu Ministerstva poľnohospodárstva a vidieka vyvinul „jeden stroj s viacerými používa“ multifunkčné zariadenie na správu čajovej záhrady. Stroj na obsluhu čajovej záhrady má nový vývoj.

V súčasnosti niektoré oblasti dosiahli úroveň mechanizovanej výroby činností v čajových záhradách, ako napríklad mesto Rizhao v provincii Shandong a okres Wuyi v provincii Zhejiang.

Vo všeobecnosti však v oblasti mechanického výskumu a vývoja je stále potrebné ďalej zlepšovať kvalitu a výkon prevádzkových strojov a medzi celkovou úrovňou a Japonskom je veľký rozdiel; pokiaľ ide o propagáciu a používanie, miera využitia a popularita nie sú vysoké, viac ako90% strojov na zber čaju a orezávačov sú stále japonské modely a v správe čajových záhrad v niektorých horských oblastiach stále dominuje pracovná sila.

1. Stroje na spracovanie čaju

   ·Detstvo: Pred 50. rokmi 20. storočia

V tejto dobe zostalo spracovanie čaju v štádiu ručnej prevádzky, ale mnohé nástroje na prípravu čaju vytvorené v dynastiách Tang a Song položili základ pre ďalší vývoj čajových strojov.

· Obdobie prudkého rozvoja: 50. roky 20. storočia až koniec 20. storočia

Od ručnej prevádzky po polomanuálnu a polomechanickú prevádzku sa počas tohto obdobia vyvinulo mnoho základných samostatných zariadení na spracovanie čaju, z ktorých sa vyrába zelený čaj, čierny čaj, najmä známe mechanizované spracovanie čaju.

· Zrýchlené vývojové obdobie: 21. storočie ~ súčasnosť

Od režimu spracovania malých samostatných zariadení až po vysokokapacitný režim s nízkou spotrebou energie, režim čistej a nepretržitej výrobnej linky a postupne realizovať „mechanickú výmenu“.

Samostatné zariadenia na spracovanie čaju sú rozdelené do dvoch kategórií: primárne stroje a stroje na rafináciu. stroj na primárnu výrobu čaju v mojej krajine (grn čajová fixáciastroj, valcovací stroj, sušička atď.) sa rýchlo rozvíjal. Väčšina čajových strojov bola schopná realizovať parametrizovanú prevádzku a dokonca má funkciu kontroly teploty a vlhkosti. Avšak z hľadiska kvality spracovania čaju, stupňa automatizácie, úspory energie Stále je čo zlepšovať. v porovnaníČínaRafinérske stroje (preosievacie stroje, veterné odlučovače atď.) sa vyvíjajú pomaly, ale so zdokonaľovaním spracovania sa tieto stroje neustále zdokonaľujú a optimalizujú.

Rozvoj čajových samostatných zariadení vytvoril priaznivé podmienky pre realizáciu kontinuálneho spracovania čaju a položil aj pevné základy pre výskum a výstavbu výrobných liniek. V súčasnosti bolo vyvinutých viac ako 3 000 výrobných liniek na primárne spracovanie zeleného čaju, čierneho čaju a čaju oolong. V roku 2016 bola linka na rafináciu a triedenie aplikovaná aj na rafináciu a spracovanie zeleného čaju, čierneho čaju a tmavého čaju. Okrem toho je prepracovanejší aj výskum rozsahu použitia a predmetov spracovania výrobnej linky. Napríklad v roku 2020 bola vyvinutá štandardizovaná výrobná linka pre stredný a špičkový plochý zelený čaj, ktorá efektívne vyriešila problémy predchádzajúcich výrobných liniek plochého čaju. a ďalšie problémy s kvalitou.

Niektoré samostatné stroje na prípravu čaju nemajú funkcie nepretržitej prevádzky (ako napríklad miesiace stroje) alebo ich prevádzkový výkon nie je dostatočne vyspelý (ako napríklad stroje na plnenie žltého čaju), čo do určitej miery bráni rozvoju automatizácie výrobných liniek. Okrem toho, hoci existujú online testovacie zariadenia s nízkym obsahom vody, vo výrobe sa kvôli vysokým nákladom veľmi nepoužívali a kvalitu čajových produktov v procese je stále potrebné posudzovať podľa manuálnych skúseností. Preto aplikácia súčasnej výrobnej linky na spracovanie čaju môže byť v podstate automatizovaná, ale nedosiahla skutočnú inteligenciuešte.

03spotreba energie čajových strojov

Bežné používanie čajových strojov je neoddeliteľné od dodávky energie. Čajová mechanická energia sa delí na tradičnú fosílnu energiu a čistú energiu, medzi ktoré patrí čistá energia elektrina, skvapalnený ropný plyn, zemný plyn, palivo z biomasy atď.

V rámci trendu vývoja čistých a energeticky úsporných tepelných palív sú v priemysle cenené palivá z peliet z biomasy vyrobené z pilín, lesných konárov, slamy, pšeničnej slamy a pod., ktoré sa pre svoju nízke výrobné náklady a široké zdroje. Čoraz viac sa používa pri spracovaní čaju.

 IVo všeobecnosti sú zdroje tepla, ako je elektrina a plyn, bezpečnejšie a jednoduchšie na používanie a nevyžadujú ďalšie pomocné zariadenia. Sú hlavnými zdrojmi energie pre mechanizované spracovanie čaju a operácie montážnych liniek.

Aj keď je energetické využitie vykurovania palivovým drevom a pražením dreveného uhlia pomerne neefektívne a neekologické, dokážu vyhovieť honbe ľudí po jedinečnej farbe a vôni čaju, preto sa využívajú aj v súčasnosti.

V posledných rokoch sa na základe koncepcie rozvoja úspory energie, znižovania emisií a znižovania energie dosiahol veľký pokrok v získavaní energie a využívaní čajových strojov.

Napríklad reťazová sušička dosiek série 6CH používa rúrkový výmenník tepla na spätné získavanie odpadového tepla výfukových plynov, ktorý môže zvýšiť počiatočnú teplotu vzduchu o 20 ~ 25 ° C, čo kreatívne rieši problém veľkej spotreby energie. ; miešací a fixačný stroj prehriatej pary Rekuperačné zariadenie na výstupe listu fixačného stroja regeneruje nasýtenú paru pri atmosférickom tlaku a opäť jej pomáha vytvárať prehriatu nasýtenú paru a vysokoteplotný horúci vzduch, ktorý je vedený späť do listu vstup fixačného stroja na recykláciu tepelnej energie, čo môže ušetriť asi 20% energie. Môže zaručiť aj kvalitu čaju.

04 Inovácia technológie čajového automatu

Používanie čajových strojov môže nielen priamo zlepšiť efektivitu výroby, ale aj nepriamo stabilizovať či dokonca zlepšiť kvalitu čaju. Technologická inovácia môže často priniesť obojstranné zlepšenie mechanickej funkcie a účinnosti čaju a jeho nápady na výskum a vývoj majú najmä dva aspekty.

①Na základe mechanického princípu je základná štruktúra čajového stroja inovatívne vylepšená a jeho výkon sa výrazne zlepšuje. Napríklad, pokiaľ ide o spracovanie čierneho čaju, navrhli sme kľúčové komponenty, ako je fermentačná štruktúra, otáčacie zariadenie a komponenty ohrevu, a vyvinuli sme integrovaný automatický fermentačný stroj a vizualizovaný fermentačný stroj obohatený kyslíkom, ktorý vyriešil problémy s nestabilnou teplotou fermentácie a vlhkosť, ťažkosti pri otáčaní a nedostatok kyslíka. , nerovnomerné kvasenie a iné problémy.

② Aplikujte počítačovú technológiu, modernú technológiu analýzy a detekcie prístrojov, čipovú technológiu a ďalšie špičkové a nové technológie na výrobu čajových strojov, aby bola jeho prevádzka kontrolovateľná a viditeľná a postupne sa realizovala automatizácia a inteligencia čajových strojov. Prax ukázala, že inovácia a aplikácia technológie môže zlepšiť funkciu čajových strojov, zlepšiť kvalitu čajových lístkov a podporiť rýchly rozvoj čajového priemyslu.

1.Počítačová technika

Počítačová technológia umožňuje nepretržitý, automatický a inteligentný vývoj čajových strojov.

V súčasnosti sa pri výrobe čajových automatov úspešne aplikuje počítačová obrazová technika, riadiaca technika, digitálna technika atď., ktoré dosahujú dobré výsledky.

Pomocou technológie získavania obrazu a spracovania údajov je možné kvantitatívne analyzovať a triediť skutočný tvar, farbu a hmotnosť čaju; pomocou automatického riadiaceho systému dokáže nový stroj na ozelenenie čaju tepelným žiarením dosiahnuť povrchovú teplotu zelených listov a vlhkosť vo vnútri škatule. Viackanálová online detekcia rôznych parametrov v reálnom čase, čím sa znižuje závislosť od manuálnej skúsenosti；Pomocou technológie programovateľného logického riadenia (PLC) a následne ožiareného napájaním zhromažďuje detekcia optických vlákien informácie o fermentácii, fermentačné zariadenie sa konvertuje na digitálne signály a mikroprocesor spracováva, vypočítava a analyzuje, takže stohovacie zariadenie môže dokončiť stohovanie vzorky tmavého čaju, ktoré sa majú testovať. Pomocou automatického riadenia a technológie interakcie človek-počítač dokáže CNC valcovací stroj TC-6CR-50 inteligentne riadiť tlak, rýchlosť a čas na realizáciu parametrizácie procesu prípravy čaju; pomocou technológie monitorovania teplotného senzora v reálnom čase je možné čaj priebežne usporiadať Jednotka upravuje teplotu kanvice podľa potreby tak, aby sa čaj v kanvici ohrieval rovnomerne a mal rovnakú kvalitu.

2.Moderná prístrojová analýza a technológia detekcie

Realizácia automatizácie čajových strojov závisí od výpočtovej techniky a monitorovanie stavu a parametrov spracovania čaju sa musí spoliehať na analytickú a detekčnú technológiu moderných prístrojov. Prostredníctvom fúzie viaczdrojových snímacích informácií detekčných prístrojov je možné realizovať komplexné digitálne hodnotenie faktorov kvality, ako je farba, vôňa, chuť a tvar čaju, a realizovať skutočnú automatizáciu a inteligentný rozvoj čajového priemyslu.

V súčasnosti je táto technológia úspešne aplikovaná na výskum a vývoj čajových automatov, čo umožňuje on-line detekciu a diskrimináciu v procese spracovania čaju a kvalita čaju je lepšie kontrolovateľná. Napríklad komplexná metóda hodnotenia stupňa „fermentácie“ čierneho čaju stanovená pomocou technológie blízkej infračervenej spektroskopie v kombinácii so systémom počítačového videnia môže dokončiť posúdenie do 1 minúty, čo prispieva ku kontrole kľúčových technických bodov čiernej farby. spracovanie čaju; použitie technológie elektronického nosa na určenie arómy v procese ekologizácie Nepretržité monitorovanie odberu vzoriek a potom na základe Fisherovej diskriminačnej metódy možno skonštruovať model diskriminácie stavu fixácie čaju na realizáciu on-line monitorovania a kontroly kvality zeleného čaju; využitie technológie ďalekého infračerveného a hyperspektrálneho zobrazovania v kombinácii s metódami nelineárneho modelovania možno použiť na inteligentnú výrobu zeleného čaju Poskytnúť teoretický základ a dátovú podporu.

Kombinácia technológie detekcie a analýzy prístroja s inými technológiami bola tiež aplikovaná v oblasti strojov na hlboké spracovanie čaju. Napríklad spoločnosť Anhui Jiexun Optoelectronics Technology Co., Ltd. vyvinula cloudový inteligentný triedič farieb čaju. Triedič farieb využíva technológiu spektrálnej analýzy kombinovanú s technológiou orlích očí, kamerou cloudovej technológie, technológiou cloudového získavania a spracovania obrazu a ďalšími technológiami. Dokáže identifikovať drobné nečistoty, ktoré nie je možné identifikovať bežnými triedičmi farieb, a dokáže jemne klasifikovať veľkosť prúžku, dĺžku, hrúbku a jemnosť čajových lístkov. Tento inteligentný triedič farieb sa nepoužíva len v oblasti čaju, ale aj pri výbere zŕn, semien, minerálov atď., aby sa zlepšila celková kvalita a vzhľad sypkých materiálov.

3.Iné technológie

Okrem výpočtovej techniky a modernej technológie detekcie prístrojov IOTechnológia T, technológia AI, čipová technológia a ďalšie technológie boli tiež integrované a aplikované na rôzne prepojenia, ako je správa čajových záhrad, spracovanie čaju, logistika a skladovanie, čím sa urýchlil výskum a vývoj čajových strojov a rozvoj čajového priemyslu. Získajte novú úroveň.

V prevádzke správy čajovej záhrady môže aplikácia IoT technológií, ako sú senzory a bezdrôtové siete, realizovať monitorovanie čajovej záhrady v reálnom čase, vďaka čomu je proces prevádzky čajovej záhrady inteligentnejší a efektívnejší. Napríklad predné senzory (listové snímač teploty, snímač rastu stonky, snímač vlhkosti pôdy atď.) môže automaticky prenášať údaje o pôde a klimatických podmienkach čajovej záhrady do systému zberu údajov a terminál PC môže vykonávať dohľad, presné zavlažovanie a hnojenie kedykoľvek a kdekoľvek prostredníctvom mobilu APP na realizáciu inteligentného riadenia čajových záhrad. Pomocou veľkoplošných snímok bezpilotných lietadiel na diaľku a technológie nepretržitého monitorovania videa na zemi je možné zhromažďovať veľké údaje pre informácie o raste strojovo vyberaných čajovníkov a následne pomocou analýzy a modelovania je možné predpovedať vhodné obdobie zberu, výnos a obdobie strojového zberu každého kola. kvalitu, čím sa zlepší kvalita a efektívnosť mechanizovaného zberu čaju.

V procese spracovania a výroby čaju sa technológia AI používa na vytvorenie výrobnej linky na automatické odstraňovanie nečistôt. Prostredníctvom najpokročilejšej kognitívnej vizuálnej kontroly je možné identifikovať rôzne nečistoty v čaji a súčasne je možné automaticky dokončiť podávanie materiálu, dopravu, fotografovanie, analýzu, vyberanie, opätovnú kontrolu atď. Zber a ďalšie postupy na realizáciu automatizácie a inteligencie výrobnej linky na rafináciu a spracovanie čaju. V logistike a skladovaní môže použitie technológie rádiofrekvenčnej identifikácie (RFID) realizovať dátovú komunikáciu medzi čítačkami a etiketami produktov a sledovať informácie o výrobe čaju s cieľom optimalizovať riadenie dodávateľského reťazca..

V dôsledku toho rôzne technológie spoločne podporili informatizáciu a inteligentný rozvoj čajového priemyslu, pokiaľ ide o pestovanie, pestovanie, výrobu a spracovanie, skladovanie a prepravu čaju.

05Problémy a vyhliadky vo vývoji čajových strojov v Číne

Hoci rozvoj čajovej mechanizácie v rČínaurobil veľký pokrok, stále je tu veľký rozdiel v porovnaní so stupňom mechanizácie potravinárskeho priemyslu. Zodpovedajúce protiopatrenia by sa mali prijať včas, aby sa urýchlila modernizácia a transformácia čajového priemyslu.

1.problémy

 Hoci povedomie ľudí o mechanizovanom obhospodarovaní čajových záhrad a mechanizovanom spracovaní čaju sa zvyšuje a niektoré čajové oblasti sú tiež na relatívne vysokej úrovni mechanizácie, z hľadiska celkového výskumného úsilia a stavu vývoja stále pretrvávajú tieto problémy:

(1) Celková úroveň vybavenia čajových automatov vČínaje relatívne nízka a automatizovaná výrobná linka si plne neuvedomuje inteligenciuešte.

(2) Výskum a vývoj čajového automaturyje nevyvážená a väčšina rafinérskych strojov má nízky stupeň inovácie.

(3)Celkový technický obsah čajového stroja nie je vysoký a energetická účinnosť je nízka.

(4)Väčšine čajových automatov chýba aplikácia špičkových technológií a stupeň integrácie s agronómiou nie je vysoký

(5)Kombinované používanie nových a starých zariadení predstavuje potenciálne bezpečnostné riziká a chýbajú mu zodpovedajúce normy a štandardy.

2.dôvody aprotiopatrenia

Z výskumu literatúry a analýzy súčasnej situácie v priemysle čajových strojov sú hlavné dôvody:

(1) Odvetvie čajových automatov je v zaostalej pozícii a štátna podpora tomuto odvetviu sa musí ešte posilniť.

(2) Hospodárska súťaž na trhu s čajovými automatmi je neusporiadaná a štandardizačná konštrukcia čajových automatov zaostáva

(3) Rozmiestnenie čajových záhrad je rozptýlené a stupeň štandardizovanej výroby prevádzkových strojov nie je vysoký.

(4) Podniky na výrobu čajových automatov sú malé, pokiaľ ide o možnosti vývoja nových produktov

(5) Nedostatok profesionálnych čajových automatov, ktorí nie sú schopní plne sa venovať funkcii mechanického zariadenia.

3.Prospect

V súčasnosti spracovanie čaju v mojej krajine v podstate dosiahlo mechanizáciu, jednostrojové zariadenia majú tendenciu byť efektívne, energeticky úsporné a nepretržitý vývoj, výrobné linky sa vyvíjajú v smere nepretržitého, automatizovaného, ​​čistého a inteligentného a rozvoj čajovej záhrady napreduje aj prevádzková technika. Vysoké a nové technológie ako moderné technológie a informačné technológie sa postupne aplikovali na všetky aspekty spracovania čaju a dosiahol sa veľký pokrok. S dôrazom krajiny na čajový priemysel, zavedením rôznych preferenčných politík, ako sú dotácie na čajové automaty, a rast vedeckého výskumného tímu čajových automatov, budúce čajové stroje zrealizujú skutočný inteligentný rozvoj a éru „náhrady strojov“. “ je hneď za rohom!