Lu yu je že v dinastiji Tang sistematično predstavil 19 vrst orodij za nabiranje čaja v "čajni klasiki" in vzpostavil prototip čajnih strojev. Od ustanovitve Ljudske republike Kitajske,KitajskaRazvoj čajnih strojev ima v preteklosti več kot 70 let. Z naraščajočo pozornostjo države do industrije čajev,KitajskaPredelava čaja je v bistvu dosegla mehanizacijo in avtomatizacijo, tudi stroji za delovanje čajnega vrta pa se hitro razvijajo.

Da bi povzeliKitajskadosežki na področju čajnih strojev in spodbujajo trajnosten in zdrav razvoj industrije čajnih strojev, ta članek uvaja razvoj čajnih strojev vKitajskaZ vidikov razvoja strojev za čaj, porabo energije čajnih strojev in uporabe tehnologije čajnih strojev ter razpravlja o razvoju čajnih strojev na Kitajskem. Težave se analizirajo in predložijo ustrezne protiukrepe. Končno je potencialen prihodnji razvoj čajnih strojev.

 01Pregled kitajskih čajnih strojev

Kitajska je največja država, ki proizvaja čaj na svetu, z več kot 20 provincami, ki proizvajajo čaj, in več kot 1.000 čajmesta. V industrijskem ozadju neprekinjene predelave čaja in industrijskega povpraševanja po izboljšanju kakovosti in učinkovitosti je mehanizirana proizvodnja čaja edina pot za razvojKitajskačajna industrija. Trenutno je več kot 400 proizvajalcev strojev za predelavo čajaKitajska, predvsem v provinci Zhejiang, Anhui, Sichuan in Fujian.

Glede na proizvodni postopek lahko čajne stroje razdelimo v dve kategoriji: stroji za upravljanje čajnega vrta in stroji za predelavo čaja.

Razvoj strojev za predelavo čaja se je začel v petdesetih letih prejšnjega stoletja, predvsem stroji za predelavo zelenega čaja in črnega čaja. Do 21. stoletja je bila predelava razsutega zelenega čaja, črnega čaja in najbolj znanih čajev v bistvu mehanizirana. Kar zadeva šest glavnih kategorij čaja, so ključni stroji za predelavo zelenega čaja in črnega čaja razmeroma zreli, ključni stroji za predelavo za oolong čaj in temni čaj so razmeroma zreli, ključni stroji za predelavo belega čaja in rumenega čaja.

V nasprotju s tem se je razvoj strojev za čajni vrt začel razmeroma pozno. V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so bili razviti osnovne operacijske stroje, kot so obdelovalnice Tea Garden. Pozneje so se postopoma razvijali drugi operacijski stroji, kot so trimerji in stroji za nabiranje čaja. Zaradi mehaniziranega upravljanja proizvodnje večine čajnih vrtov obsežno, raziskave in razvoj ter inovacije strojev za upravljanje čajev ni dovolj in je še vedno v začetni fazi razvoja.

02Razvojni status čajnih strojev

1. Stroji za delovanje čajnega vrta

Stroji za delovanje čajnega vrta so razdeljeni na stroje za obdelovanje, stroje za obdelavo, stroje za zaščito rastlin, stroje za obrezovanje in nabiranje čaja in druge vrste.

Od petdesetih do danes so stroji za operacijo Tea Garden prešli skozi fazo brstenja, fazo raziskovanja in trenutno začetno razvojno fazo. V tem obdobju je osebje za rake in razvoj čajnega stroja postopoma razvijalo obdelovalce čaja, obrezovanja čajevca in druge delovne stroje, ki ustrezajo dejanskim potrebam, zlasti Inštitut za raziskovanje kmetijskih mehanizacij Nanjing Ministrstva za kmetijstvo in podeželske zadeve, razvil "One Achine" z več funkcionalno opremo za upravljanje čajnega vrta. Stroji za operacijo Tea Garden imajo nov razvoj.

Trenutno so nekatera območja dosegla raven mehanizirane proizvodnje operacij čajnega vrta, kot sta mesto Rizhao v provinci Shandong in okrožje Wuyi v provinci Zhejiang.

Vendar pa je treba na splošno še vedno izboljšati kakovost in učinkovitost operativnih strojev, kar zadeva mehanske raziskave in razvoj, in med celotno raven in Japonsko je velik razkorak med celotno stopnjo; Glede na promocijo in uporabo stopnja uporabe in priljubljenost nista visoka, več kot90% Strokov za nabiranje čaja in obrezovanja so še vedno japonski modeli, upravljanje čajnih vrtov na nekaterih gorskih območjih pa še vedno prevladuje delovna sila.

1. stroji za predelavo čaja

   ·Dojenčka: pred petdesetimi leti

V tem času je predelava čaja ostala na fazi ročnega delovanja, vendar je veliko orodij za izdelavo čajev, ustvarjenih v dinastijah Tang in Song, postavilo temelje za kasnejši razvoj čajnih strojev.

· Hitro razvojno obdobje: petdeseta do konca 20. stoletja

Od ročnega delovanja do pol-ročnega in polmehanskega delovanja v tem obdobju je bilo razvitih veliko osnovne samostojne opreme za predelavo čaja, s čimer je pripravil zeleni čaj, črni čaj, še posebej znana predelava čaja.

· Pospešeno razvojno obdobje: 21. stoletje ~ prisotno

Od majhnega samostojnega načina obdelave opreme do visoke zmogljivosti, porabe z nizko energijo, čistega in neprekinjenega proizvodnega linija ter postopoma uresničiti "mehansko zamenjavo".

Samostojna oprema za predelavo čaja je razdeljena v dve kategoriji: primarni stroji in stroji za rafiniranje. Stroji za primarno izdelavo čaja v moji državi (Green Pritrditev čajaStroj, valjanje, sušilnik itd.) se je hitro razvil. Večina čajnih strojev je uspela uresničiti parametrizirano delovanje in celo imeti funkcijo nadzora temperature in vlažnosti. Vendar pa je glede kakovosti predelave čaja, stopnje avtomatizacije, varčevanja z energijo še vedno prostora za izboljšave. V primerjaviKitajskaRafinirajoči stroji (presejalni stroj, ločevalnik vetra itd.) Se počasi razvijajo, vendar se z izboljšanjem izpopolnjevanja obdelave tudi takšni stroji nenehno izboljšajo in optimizirajo.

Razvoj samostojne opreme za čaj je ustvaril ugodne pogoje za uresničitev neprekinjene predelave čaja in postavil tudi trdne temelje za raziskave in gradnjo proizvodnih linij. Trenutno je bilo razvitih več kot 3000 primarnih proizvodnih linij za zeleni čaj, črni čaj in oolong čaj. V letu 2016 je bila za rafiniranje in predelavo zelenega čaja, črnega čaja in temnega čaja nanesena tudi proizvodna linija za rafiniranje in presejanje. Poleg tega so raziskave o obsegu uporabe in obdelave predmetov proizvodne linije bolj izpopolnjene. Na primer, leta 2020 je bila razvita standardizirana proizvodna linija za srednji in vrhunski zeleni čaj, ki je učinkovito rešila težave prejšnjih linij za proizvodnjo čaja. in druga vprašanja kakovosti.

Nekateri samostojni stroji za čaj nimajo neprekinjenih delovnih funkcij (na primer gnetečih strojev) ali njihove delovne zmogljivosti niso dovolj zrele (na primer stroji za polnjenje rumenega čaja), kar v določeni meri ovira razvoj avtomatizacije proizvodnih linij. Poleg tega, čeprav obstaja spletna oprema za testiranje z nizko vsebnostjo vode, zaradi visokih stroškov ni bila široko uporabljena v proizvodnji, kakovost čajnih izdelkov v postopku pa je treba še vedno presojati z ročnimi izkušnjami. Zato lahko uporaba trenutne proizvodne linije za predelavo čaja v bistvu avtomatiziramo, vendar ni dosegla prave inteligenceše.

03Uporaba energije čajev

Običajna uporaba čajnih strojev je neločljiva od oskrbe z energijo. Mehanska energija čaja je razdeljena na tradicionalno fosilno energijo in čisto energijo, med katerimi čista energija vključuje elektriko, utekočinjeni naftni plin, zemeljski plin, gorivo iz biomase itd.

V razvojnem trendu čistih in energijskih toplotnih goriv so industrija ovrednotila biomasne gorive iz žagovine, gozdne veje, slame, pšenične slame itd., Zaradi nizkih proizvodnih stroškov in širokih virov pa so začeli vedno bolj priljubljene. Vedno več se uporablja pri predelavi čaja.

 In Splošni so viri toplote, kot sta elektrika in plin, varnejši in lažji za uporabo in ne potrebujejo druge pomožne opreme. So glavni viri energije za mehanizirano predelavo čaja in operacije montažne linije.

Čeprav je poraba energije ogrevanja z drvami in praženjem oglja razmeroma neučinkovita in ne okolju prijazna, se lahko srečajo z ljudmi za edinstveno barvo in aromo čaja, zato se še vedno uporabljajo.

V zadnjih letih, ki temelji na razvojnem konceptu varčevanja z energijo, zmanjšanju emisij in zmanjšanja energije, je bil dosežen velik napredek pri okrevanju energije in uporabi čajnih strojev.

Na primer, 6CH serije verižne plošče uporablja izmenjevalnik toplote za odpadno toploto izpušnih plinov, kar lahko poveča začetno temperaturo zraka za 20 ~ 25 ℃, kar kreativno rešuje problem velike porabe energije; Nadgrešen stroj za mešanje in pritrditev pare uporablja napravo za obnovitev na listnem iztoku pritrdilnega stroja ob površini nasičene pare pri atmosferskem tlaku in jo spet pomaga, da tvori pregreto nasičeno paro in visokotemperaturni vroč zrak, ki se vrne nazaj do dovoda listov pritrdilnega stroja, ki lahko reši približno 20% energije. Prav tako lahko zagotovi kakovost čaja.

04 Inovacija tehnologije čajev

Uporaba čajnih strojev ne more samo neposredno izboljšati učinkovitost proizvodnje, ampak tudi posredno stabilizirati ali celo izboljšati kakovost čaja. Tehnološke inovacije lahko pogosto prinašajo dvosmerno izboljšanje mehanske funkcije in učinkovitosti čaja, njegove ideje za raziskave in razvoj pa imajo predvsem dva vidika.

Osnovna struktura čajnega stroja je na podlagi mehanskega načela inovativno izboljšana, njegova zmogljivost pa je močno izboljšana. Na primer, v smislu predelave črnega čaja smo zasnovali ključne komponente, kot so fermentacijska struktura, obračanja naprave in ogrevalne komponente ter razvili integriran avtomatski fermentacijski stroj in vizualizirani fermentacijski stroj, obogaten s kisikom, ki je rešil težave nestabilne temperature fermentacije in vlažnosti, težav, težav, ki so se pojavili, in pomanjkanje kisika. , neenakomerna fermentacija in druge težave.

② Uporabite računalniško tehnologijo, sodobno analizo instrumentov in zaznavanje tehnologije, tehnologijo čipov in druge visoke in nove tehnologije za proizvodnjo čajev, da bi njegovo delovanje lahko nadzorovano in vidno ter postopoma uresničevali avtomatizacijo in inteligenco čajnih strojev. Praksa je dokazala, da lahko inovacija in uporaba tehnologije izboljšata delovanje čajnih strojev, izboljšata kakovost čajnih listov in spodbujata hiter razvoj čajne industrije.

1.Računalniška tehnologija

Računalniška tehnologija omogoča neprekinjen, samodejni in inteligenten razvoj čajnih strojev.

Trenutno so tehnologija računalniške slike, kontrolna tehnologija, digitalna tehnologija itd. Uspešno uporabljena za proizvodnjo čajnih strojev in dosegla dobre rezultate.

Z uporabo tehnologije za pridobivanje slike in obdelavo podatkov je mogoče kvantitativno analizirati in razvrstiti dejansko obliko, barvo in težo čaja; S pomočjo samodejnega krmilnega sistema lahko nov stroj za ozelenitev toplotnega sevanja doseže površinsko temperaturo ozelenjenih listov in vlažnost znotraj škatle. Večkanalno spletno odkrivanje različnih parametrov v realnem času, kar zmanjšuje odvisnost od ročnih izkušenj；Z uporabo programirljive tehnologije logičnega nadzora (PLC) in nato obsevanja z napajanjem, optično odkrivanje vlaken zbira informacije o fermentaciji, se fermentacijski aparat pretvori v digitalne signale in mikroprocesorske procese, izračuna in analizira, tako da lahko naprava za zlaganje dokonča zlaganje temnega čaja, da se preizkusi. S pomočjo samodejnega nadzora in med tehnologijo interakcije med človekom in računalnikom lahko TC-6CR-50 CNC valjalni stroj inteligentno nadzoruje tlak, hitrost in čas za uresničitev parametrizacije postopka izdelave čaja; S pomočjo tehnologije za spremljanje temperaturnega senzorja lahko čaj neprekinjeno razporedimo enoto prilagodi temperaturo lonca, kot je potrebno, da se zagotovi, da se čaj v loncu enakomerno segreje in ima enako kakovost.

2.Sodobna analiza instrumentov in tehnologija odkrivanja

Realizacija avtomatizacije čajev je odvisna od računalniške tehnologije, spremljanje stanja in parametrov predelave čaja pa se mora zanašati na analizo in odkrivanje tehnologije sodobnih instrumentov. Z zlivanjem informacij o zaznavanju z več viri o detekcijskih instrumentih je mogoče uresničiti celovito digitalno oceno kakovostnih dejavnikov, kot so barva, aroma, okus in obliko čaja ter uresničiti resnično avtomatizacijo in inteligentni razvoj čajne industrije.

Trenutno je bila ta tehnologija uspešno uporabljena za raziskave in razvoj čajnih strojev, ki omogočajo spletno odkrivanje in diskriminacijo v procesu predelave čaja, kakovost čaja pa je bolj nadzorovana. Na primer, celovita metoda ocenjevanja stopnje "fermentacije" črnega čaja, ki je bila vzpostavljena z uporabo skoraj infrardeče spektroskopijske tehnologije v kombinaciji s sistemom računalniškega vida, lahko presojo v 1 minuti dokonča, kar je pripomoglo k nadzoru ključnih tehničnih točk obdelave črnega čaja; Uporaba elektronske tehnologije za nos za določitev arome v procesu ozelenjevanja neprekinjenega spremljanja vzorčenja in nato na podlagi Fisherjeve diskriminatorne metode lahko izdelamo model diskriminacije za pritrditev čaja, da se uresniči na spletnem spremljanju in nadzoru kakovosti zelenega čaja; Za inteligentno proizvodnjo zelenega čaja se lahko uporablja uporaba daljnofrardeče in hiperspektralne tehnologije slikanja v kombinaciji z nelinearnimi metodami modeliranja, ki zagotavlja teoretično osnovo in podporo podatkov.

Kombinacija tehnologije odkrivanja in analize instrumentov z drugimi tehnologijami je bila uporabljena tudi na področju strojev za globoko predelavo čajev. Na primer, Anhui Jiexun Optoelectronics Technology Co., Ltd., je razvil oblačno inteligentno sorter za čaj. Barvna sorter uporablja tehnologijo spektralne analize v kombinaciji s tehnologijo Eagle Eye, kamero v oblaku, tehnologijo za pridobivanje slik v oblaku in tehnologijo obdelave ter druge tehnologije. Lahko prepozna drobne nečistoče, ki jih navadni sorti barv ne morejo prepoznati, in lahko fino razvrsti velikost trakov, dolžino, debelino in nežnost čajnih listov. Ta inteligentni barvni sorter se ne uporablja samo na področju čaja, ampak tudi pri izbiri zrn, semen, mineralov itd. Za izboljšanje splošne kakovosti in videza razsutega materiala.

3.Druge tehnologije

Poleg računalniške tehnologije in sodobne tehnologije za odkrivanje instrumentovOT tehnologija, tehnologija AI, tehnologija čipov in druge tehnologije so bili vključeni in uporabljeni tudi na različne povezave, kot so upravljanje čajev, predelava čaja, logistika in skladiščenje, hitrejše raziskave in razvoj čajnih strojev ter razvoj čajne industrije hitrejše. Vzemi novo raven.

Pri operaciji upravljanja čajev lahko uporaba tehnologij IoT, kot so senzorji in brezžična omrežja, realno spremlja spremljanje čajnega vrta, zaradi česar je postopek delovanja čajnega vrta bolj inteligenten in učinkovit Gnojenje kadarkoli in kjer koli prek mobilne aplikacije, da uresničite inteligentno upravljanje čajnih vrtov. Uporaba velikih daljinskih slik brezpilotnih letal in neprekinjene tehnologije za spremljanje video posnetkov na tleh, lahko velike podatke zbiramo za informacije o rasti strojnega čaja, nato pa lahko predvidimo, da je mogoče z modeliranjem in modeliranjem vsakega kroga. Kakovost, s čimer se izboljša kakovost in učinkovitost mehaniziranega nabiranja čaja.

V procesu predelave in proizvodnje čaja se tehnologija AI uporablja za vzpostavitev proizvodne linije za samodejno odstranjevanje nečistoč. Z najnaprednejšim kognitivnim vizualnim pregledom je mogoče prepoznati različne nečistoče v čaju in hkrati lahko samodejno dokončamo materialno hranjenje, prenos, fotografiranje, analizo, nabiranje, ponovni pregled itd. Zbiranje in drugi postopki za uresničitev avtomatizacije in inteligence linije za rafiniranje in predelavo čaja. V logistiki in skladišču lahko uporaba tehnologije radiofrekvenčne identifikacije (RFID) uresniči podatke o komunikaciji med bralci in nalepkami izdelka ter informacije o proizvodnji čaja za optimizacijo upravljanja dobavne verige.

Posledično so različne tehnologije skupaj spodbujale informatizacijo in inteligentni razvoj čajne industrije v smislu sajenja, gojenja, proizvodnje in predelave, skladiščenja in prevoza čaja.

05Težave in možnosti pri razvoju čajnih strojev na Kitajskem

Čeprav razvoj mehanizacije čaja vKitajskaje dosegel velik napredek, še vedno obstaja velika vrzel v primerjavi s stopnjo mehanizacije živilske industrije. Ustrezne protiukrepe je treba sprejeti pravočasno, da pospešimo nadgradnjo in preoblikovanje čajne industrije.

1.težave

 Čeprav se zavedanje ljudi o mehaniziranem obvladovanju čajnih vrtov in mehanizirane predelave čaja povečuje, nekatera območja čaja pa so tudi na razmeroma visoki ravni mehanizacije, kar zadeva splošna raziskovalna prizadevanja in razvojni status, še vedno obstajajo naslednji problemi:

(1) Skupna raven opreme za čajKitajskaje razmeroma nizka in avtomatizirana proizvodna linija ni popolnoma realizirala inteligenceše.

(2) Raziskave in razvoj čajnega strojaryje neuravnotežena in večina strojev za rafiniranje ima nizko stopnjo inovacij.

(3)Skupna tehnična vsebnost čajnega stroja ni visoka, energetska učinkovitost pa nizka.

(4)Večina čajnih strojev nima uporabe visokotehnološkega in stopnja integracije z agronomijo ni visoka

(5)Mešana uporaba nove in stare opreme predstavlja potencialne nevarnosti za varnost in nima ustreznih norm in standardov.

2.razlogi inprotiukrepi

Iz raziskav literature in analize trenutnega položaja industrije čajnih strojev so glavni razlogi:

(1) Industrija čajnih strojev je v zaostalu, državna podpora industriji pa je treba še okrepiti.

(2) Konkurenca na trgu čajnih strojev je neurejena in standardizacijska konstrukcija čajnih strojev zaostaja

(3) Porazdelitev čajnih vrtov je raztresena, stopnja standardizirane proizvodnje operativnih strojev pa ni visoka.

(4) Podjetja za proizvodnjo čajnih strojev so majhna in šibka v novih zmogljivostih za razvoj izdelkov

(5) Pomanjkanje profesionalnih strokovnjakov za čaj, ki ne morejo v celoti igrati funkcije mehanske opreme.

3.Perspektiva

Trenutno je predelava čaja v moji državi v bistvu dosegla mehanizacijo, oprema za eno stroje je ponavadi učinkovita, varčevanje z energijo in nenehni razvoj, proizvodne linije se razvijajo v smeri neprekinjene, avtomatizirane, čiste in inteligentne, razvoj pa tudi napreduje. Visoke in nove tehnologije, kot sta sodobna tehnologija in informacijska tehnologija, so postopoma uporabljene za vse vidike predelave čaja in dosežen je velik napredek. S poudarkom države na čajni industriji, uvedbo različnih preferencialnih politik, kot so subvencije za čaj, in rast znanstvene raziskovalne skupine za čaj, bodo prihodnji čajni stroji uresničili pravi inteligentni razvoj in doba "strojne substitucije" je tik za vogalom!