Још у време династије Танг, Лу Ју је систематски увео 19 врста алата за брање чаја за колаче у „Теа Цлассиц“ и успоставио прототип машине за чај. Од оснивања Народне Републике Кине,КинаРазвој машина за чај има историју дужу од 70 година. Са све већом пажњом земље на индустрију машина за чај,КинаПрерада чаја у компанији је у основи постигла механизацију и аутоматизацију, а машине за рад у баштама за чај се такође брзо развијају.

Да би сумираоКинадостигнућа у области машина за чај и промовишу одржив и здрав развој индустрије машина за чај, овај чланак уводи развој машина за чај уКинаса аспеката развоја машина за чај, употребе енергије машине за чај и примене технологије машине за чај, и говори о развоју машина за чај у Кини. Проблеми се анализирају и предлажу одговарајуће противмере. Коначно, предвиђа се будући развој машина за чај.

 01Преглед кинеске машинерије за чај

Кина је највећа земља произвођач чаја на свету, са више од 20 провинција које производе чај и више од 1.000 произвођача чајаградови. Под индустријском позадином континуиране прераде чаја и индустријском потражњом за побољшањем квалитета и ефикасности, механизована производња чаја постала је једини начин за развојКинаиндустрија чаја. Тренутно постоји више од 400 произвођача машина за прераду чајаКина, углавном у провинцијама Зхејианг, Анхуи, Сицхуан и Фујиан.

Према производном процесу, машине за чај могу се поделити у две категорије: машине за рад у башти и машине за обраду чаја.

Развој машина за прераду чаја почео је 1950-их, углавном машина за прераду зеленог и црног чаја. До 21. века прерада расутог зеленог чаја, црног и најпознатијих чајева је у основи механизована. Што се тиче шест главних категорија чаја, кључна машина за прераду зеленог и црног чаја је релативно зрела, кључна машина за обраду оолонг чаја и тамног чаја је релативно зрела, а кључна машина за прераду белог и жутог чаја је такође у развоју.

Насупрот томе, развој машина за рад у врту чаја почео је релативно касно. Седамдесетих година прошлог века развијене су основне машине за рад као што су фрезе за чај. Касније су се постепено развијале и друге машине за рад као што су тримери и машине за брање чаја. Због механизованог управљања производњом већине чајних башта Екстензивно, истраживање и развој и иновације машина за управљање чајном баштом су недовољни и још увек су у почетној фази развоја.

02Развојни статус машинерије за чај

1. Машина за рад са чајном баштом

Машине за рад у врту чаја подељене су на машине за култивацију, машине за обраду тла, машине за заштиту биља, машине за обрезивање и брање чаја и друге врсте.

Од 1950-их до данас, машинерија за рад у врту чаја прошла је кроз фазу пупања, фазу истраживања и тренутну почетну фазу развоја. Током тог периода, особље за истраживање и развој машина за чај постепено је развило машине за обраду чаја, тримере за чајно дрво и друге радне машине које задовољавају стварне потребе, посебно Институт за истраживање пољопривредне механизације у Нањингу Министарства пољопривреде и руралних послова развио је „једну машину са више користи” мултифункционалну опрему за управљање чајном баштом. Машина за руковање чајном баштом има нови развој.

Тренутно су неке области достигле ниво механизоване производње у врту чаја, као што су град Рижао у провинцији Шандонг и округ Вуи у провинцији Џеђианг.

Међутим, генерално, у смислу механичког истраживања и развоја, квалитет и перформансе радних машина још увек треба да се додатно побољшају, а постоји велики јаз између општег нивоа и Јапана; у смислу промоције и употребе, стопа коришћења и популарност нису високи, Више од90% машина за брање чаја и тримера су још увек јапански модели, а управљање баштама чаја у неким планинским областима и даље доминира радна снага.

1. Машине за обраду чаја

   ·Детињство: Пре 1950-их

У то време, обрада чаја је остала у фази ручног рада, али многи алати за прављење чаја створени у династијама Танг и Сонг поставили су основу за каснији развој машина за чај.

· Период наглог развоја: од 1950-их до краја 20. века

Од ручног рада до полуручног и полумеханичког рада, током овог периода развијена је многа основна самостална опрема за прераду чаја, прављење зеленог чаја, црног чаја, посебно чувене механизоване обраде чаја.

· Период убрзаног развоја: 21. век ~ садашњост

Од режима обраде мале самосталне опреме до режима високог капацитета, ниске потрошње енергије, чистог и континуираног режима производне линије, и постепено реализујте „механичку замену“.

Самостална опрема за прераду чаја подељена је у две категорије: примарне машине и машине за рафинацију. машинерије за примарну производњу чаја моје земље (грчн фиксација чајамашина, машина за ваљање, сушара итд.) се брзо развијала. Већина машина за чај је успела да реализује параметриран рад, па чак има и функцију контроле температуре и влажности. Међутим, у погледу квалитета обраде чаја, степена аутоматизације, уштеде енергије, још увек има простора за побољшање. У поређењу,КинаРафинеријске машине (машина за сијање, сепаратор ветра, итд.) се споро развијају, али са унапређењем прераде, такве машине се такође континуирано побољшавају и оптимизују.

Развојем самосталне опреме за чај створени су повољни услови за реализацију континуиране прераде чаја, а постављени су и чврсти темељи за истраживање и изградњу производних линија. Тренутно је развијено више од 3.000 производних линија примарне прераде за зелени чај, црни чај и оолонг чај. У 2016. години производна линија за рафинирање и скрининг примењена је и на рафинацију и прераду зеленог чаја, црног и тамног чаја. Поред тога, префињеније је и истраживање обима употребе и прерадних објеката производне линије. На пример, 2020. године развијена је стандардизована производна линија за средњи и врхунски зелени чај равног облика, што је ефикасно решило проблеме претходних линија за производњу равног чаја. и друга питања квалитета.

Неке самосталне машине за чај немају функције континуираног рада (као што су машине за гњечење) или њихове радне перформансе нису довољно зреле (као што су машине за пуњење жутог чаја), што у одређеној мери омета развој аутоматизације производних линија. Поред тога, иако постоји онлајн опрема за тестирање са ниским садржајем воде, она није била широко коришћена у производњи због високе цене, а квалитет чајних производа у процесу још увек треба да се процени на основу ручног искуства. Стога се примена тренутне производне линије за прераду чаја у основи може аутоматизовати, али није постигла праву интелигенцијуипак.

03потрошња енергије машинерије за чај

Нормална употреба апарата за чај је неодвојива од снабдевања енергијом. Механичка енергија чаја се дели на традиционалну фосилну енергију и чисту енергију, међу којима чиста енергија укључује електричну енергију, течни нафтни гас, природни гас, гориво из биомасе итд.

У тренду развоја чистих и штедљивих топлотних горива, пелет горива од биомасе направљена од пиљевине, шумског грања, сламе, пшеничне сламе и др. постала су цењена у индустрији и постала су све популарнија због своје ниски трошкови производње и широки извори. Све више се користи у преради чаја.

 Iн генерално, извори топлоте као што су електрична енергија и гас су безбеднији и лакши за коришћење и не захтевају другу помоћну опрему. Они су главни извори енергије за механизовану обраду чаја и рад на монтажној линији.

Иако је коришћење енергије за грејање на дрва за огрев и печење на угаљ релативно неефикасно и није еколошки прихватљиво, они могу задовољити потрагу људи за јединственом бојом и аромом чаја, тако да се и даље користе.

Последњих година, на основу развојног концепта уштеде енергије, смањења емисије и смањења енергије, направљен је велики напредак у обнављању енергије и коришћењу апарата за чај.

На пример, машина за сушење ланчаних плоча серије 6ЦХ користи измењивач топлоте са шкољком и цеви за рекуперацију отпадне топлоте издувних гасова, што може повећати почетну температуру ваздуха за 20~25℃, што креативно решава проблем велике потрошње енергије ; машина за мешање и фиксирање прегрејане паре користи Уређај за опоравак на излазу из листа машине за фиксирање обнавља засићену пару на атмосферском притиску и помаже јој да поново формира прегрејану засићену пару и врући ваздух високе температуре, који се враћа назад до листа улаз машине за фиксирање за рециклирање топлотне енергије, што може уштедети око 20% енергије. Такође може гарантовати квалитет чаја.

04 Иновација у технологији машине за чај

Употреба машина за чај не само да може директно побољшати ефикасност производње, већ и индиректно стабилизовати или чак побољшати квалитет чаја. Технолошке иновације често могу довести до двосмерног побољшања механичке функције и ефикасности чаја, а његове истраживачке и развојне идеје углавном имају два аспекта.

①Засновано на механичком принципу, основна структура машине за чај је иновативно побољшана, а њене перформансе су знатно побољшане. На пример, у погледу прераде црног чаја, дизајнирали смо кључне компоненте као што су структура ферментације, уређај за окретање и компоненте за грејање и развили интегрисану аутоматску машину за ферментацију и визуелизовану ферментациону машину обогаћену кисеоником, што је решило проблеме нестабилне температуре ферментације и влажност, тешкоће у окретању и недостатак кисеоника. , неуједначена ферментација и други проблеми.

②Примените рачунарску технологију, модерну технологију за анализу и детекцију инструмената, технологију чипова и друге високе и нове технологије у производњи машина за чај како бисте учинили да се њихов рад контролише и да буде видљив, и постепено остварите аутоматизацију и интелигенцију машина за чај. Пракса је доказала да иновације и примена технологије могу побољшати функцију апарата за чај, побољшати квалитет листова чаја и промовисати брзи развој индустрије чаја.

1.Рачунарска технологија

Компјутерска технологија омогућава континуиран, аутоматски и интелигентан развој машина за чај.

Тренутно се у производњи апарата за чај успешно примењују компјутерска технологија слике, технологија управљања, дигитална технологија и др. и постижу добре резултате.

Користећи технологију аквизиције слике и обраде података, стварни облик, боја и тежина чаја могу се квантитативно анализирати и оцењивати; користећи аутоматски контролни систем, нова машина за озелењавање чаја топлотног зрачења може постићи температуру површине зелених листова и влажност унутар кутије. Вишеканална онлајн детекција различитих параметара у реалном времену, смањујући зависност од ручног искуства；Коришћењем програмабилне логичке контролне технологије (ПЛЦ), а затим озрачено напајањем, детекција оптичких влакана прикупља информације о ферментацији, ферментациони апарат се претвара у дигиталне сигнале, а микропроцесор обрађује, израчунава и анализира, тако да уређај за слагање може да заврши слагање узорци тамног чаја који се тестирају. Користећи аутоматску контролу и технологију интеракције човека и рачунара, ТЦ-6ЦР-50 ЦНЦ машина за ваљање може интелигентно да контролише притисак, брзину и време да би се реализовала параметризација процеса прављења чаја; користећи технологију праћења у реалном времену сензора температуре, чај се може континуирано распоређивати. Јединица прилагођава температуру лонца по потреби како би осигурала да се чај у лонцу загрева равномерно и да има исти квалитет.

2.Савремена инструментална анализа и технологија детекције

Реализација аутоматизације чајева зависи од рачунарске технологије, а праћење стања и параметара прераде чаја треба да се ослања на анализу и технологију детекције савремених инструмената. Кроз фузију сензорских информација из више извора инструмената за детекцију, може се реализовати свеобухватна дигитална евалуација фактора квалитета као што су боја, арома, укус и облик чаја, а може се остварити права аутоматизација и интелигентан развој индустрије чаја.

Тренутно је ова технологија успешно примењена на истраживање и развој машина за чај, омогућавајући он-лине детекцију и дискриминацију у процесу прераде чаја, а квалитет чаја је више контролисан. На пример, свеобухватна метода процене степена „ферментације“ црног чаја установљена коришћењем технологије блиске инфрацрвене спектроскопије у комбинацији са системом компјутерског вида може да заврши процену у року од 1 минута, што је погодно за контролу кључних техничких тачака црног чаја. прерада чаја; коришћење електронске технологије носа за одређивање ароме у процесу озелењавања. Континуирано праћење узорковања, а затим се на основу Фишерове дискриминантне методе може конструисати модел дискриминације стања фиксације чаја за реализацију он-лине праћења и контроле квалитета зеленог чаја; употреба технологије далеког инфрацрвеног и хиперспектралног снимања у комбинацији са методама нелинеарног моделирања може се користити за интелигентну производњу зеленог чаја. Обезбедити теоријску основу и подршку подацима.

Комбинација технологије детекције и анализе инструмената са другим технологијама такође је примењена у области машина за дубинску обраду чаја. На пример, Анхуи Јиекун Оптоелецтроницс Тецхнологи Цо., Лтд. је развио интелигентни сортер боја чаја у облаку. Разврстивач боја користи технологију спектралне анализе у комбинацији са технологијом орловског ока, камером технологије облака, технологијом аквизиције и обраде слике у облаку и другим технологијама. Може да идентификује ситне нечистоће које се не могу идентификовати обичним сортерима боја и може фино да класификује величину траке, дужину, дебљину и нежност листова чаја. Овај интелигентни сортер боја се не користи само у области чаја, већ иу селекцији житарица, семена, минерала итд., како би се побољшао укупан квалитет и изглед расутих материјала.

3.Друге технологије

Поред компјутерске технологије и савремене технологије детекције инструмената, ИOТ технологија, АИ технологија, технологија чипова и друге технологије су такође интегрисане и примењене на различите везе као што су управљање чајном баштом, прерада чаја, логистика и складиштење, чинећи истраживање и развој машина за чај и развој индустрије чаја бржим. Узмите нови ниво.

У операцији управљања чајном баштом, примена ИоТ технологија као што су сензори и бежичне мреже може да реализује праћење чајне баште у реалном времену, чинећи процес рада чајне баште интелигентнијим и ефикаснијим. На пример, предњи сензори (лист сензор температуре, сензор раста стабљике, сензор влаге у земљишту, итд.) може аутоматски пренети податке о земљишту чајне баште и климатским условима у систем за прикупљање података, а ПЦ терминал може да врши надзор, прецизно наводњавање и ђубрење било када и било где преко мобилног телефона АПП , да би се реализовало интелигентно управљање баштама чаја. Користећи слике беспилотне летјелице са даљинског сензора велике површине и технологију непрекидног видео надзора на земљи, могу се прикупити велики подаци за информације о расту машински убраних стабала чаја, а затим и уз помоћ анализе и моделирања могу се предвидети одговарајући период брања, принос и период машинског брања сваке рунде. квалитета, чиме се побољшава квалитет и ефикасност механизованог брања чаја.

У процесу обраде и производње чаја, АИ технологија се користи за успостављање аутоматске производне линије за уклањање нечистоћа. Кроз најнапреднију когнитивну визуелну инспекцију могу се идентификовати различите нечистоће у чају, а истовремено се може аутоматски завршити храњење, преношење, фотографисање, анализа, брање, поновни преглед итд. Сакупљање и друге процедуре за реализацију аутоматизације и интелигенције производне линије за прераду и прераду чаја. У логистици и складиштењу, коришћење технологије радиофреквентне идентификације (РФИД) може да оствари комуникацију података између читача и етикета производа и прати информације о производњи чаја како би се оптимизовало управљање ланцем снабдевања.

Као резултат тога, различите технологије су заједнички промовисале информатизацију и интелигентни развој индустрије чаја у смислу садње, узгоја, производње и обраде, складиштења и транспорта чаја.

05Проблеми и перспективе развоја машина за чај у Кини

Иако је развој механизације чаја уКинаје остварила велики напредак, и даље постоји велики јаз у поређењу са степеном механизације прехрамбене индустрије. Одговарајуће противмере треба предузети на време како би се убрзала надоградња и трансформација индустрије чаја.

1.проблеме

 Иако је свест људи о механизованом управљању чајним баштама и механизованој преради чаја све већа, а неке чајне области су такође на релативно високом нивоу механизације, у смислу укупних истраживачких напора и статуса развоја, и даље постоје следећи проблеми:

(1) Укупан ниво опреме машине за чај уКинаје релативно низак, а аутоматизована производна линија није у потпуности реализовала интелигенцијуипак.

(2) Истраживање и развој машине за чајryје неуравнотежен, а већина машина за прераду има низак степен иновативности.

(3)Укупан технички садржај апарата за чај није висок, а енергетска ефикасност је ниска.

(4)Већини машина за чај недостаје примена високе технологије, а степен интеграције са агрономијом није висок

(5)Мешовита употреба нове и старе опреме представља потенцијалне безбедносне опасности и недостају одговарајуће норме и стандарди.

2.разлога ипротивмере

Из истраживања литературе и анализе тренутне ситуације у индустрији машина за чај, главни разлози су:

(1) Индустрија машина за чај је у заосталом положају, а подршку државе тој индустрији тек треба ојачати.

(2) Конкуренција на тржишту апарата за чај је неуређена, а стандардизациона конструкција апарата за чај заостаје

(3) Распрострањеност чајних башта је раштркана, а степен стандардизоване производње оперативних машина није висок.

(4) Предузећа за производњу машина за чај су мала по обиму и слаба у могућностима развоја нових производа

(5) Недостатак професионалних практичара машина за чај, који нису у могућности да у потпуности дају функцију механичкој опреми.

3.Проспецт

Тренутно је прерада чаја у мојој земљи у основи постигла механизацију, опрема са једном машином тежи да буде ефикасна, штедећи енергију и континуирани развој, производне линије се развијају у правцу континуираног, аутоматизованог, чистог и интелигентног, а развој чајне баште напредује и оперативна механизација. Високе и нове технологије попут савремене технологије и информационих технологија постепено су примењиване на све аспекте прераде чаја и направљен је велики напредак. Уз нагласак земље на индустрију чаја, увођење различитих преференцијалних политика као што су субвенције за машине за чај и раст научноистраживачког тима машина за чај, будућа машина за чај ће остварити прави интелигентни развој и еру „замјене машина ” је одмах иза угла!