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数控技术及人工智能在茶产业中的应用

所属分类:电子论文 阅读次 时间:2020-06-30 11:24

本文摘要:摘要本文介绍了茶叶生产历史、作用、特点以及在新的社会背景下产生的一些问题,分析了茶产业的发展方向,阐述了将数控技术和人工智能应用于茶产业的必要性、可行性和必然性,以推动茶产业转型升级。 关键词茶产业;数控技术;人工智能;转型升级 我国是茶树的原

  摘要本文介绍了茶叶生产历史、作用、特点以及在新的社会背景下产生的一些问题,分析了茶产业的发展方向,阐述了将数控技术和人工智能应用于茶产业的必要性、可行性和必然性,以推动茶产业转型升级。

  关键词茶产业;数控技术;人工智能;转型升级

茶叶科学技术

  我国是茶树的原产地。5000~6000年前的仰韶文化时代就有野生茶树,公元前2000年的神农时代就开始利用茶树叶解毒,3000年前,我们的祖先就开始人工种植茶树,利用茶树的芽、叶加工成生活需要的饮品。公元前805年,中国的茶叶生产技术传到日本,之后由日本传播到世界其他国家[1]。

  饮茶具有生津止渴、提神醒脑、溶解脂肪、帮助消化、利尿解毒、杀菌消炎、防止辐射、降低“三高”、防止动脉硬化、防龋固齿、清洁口腔、防癌抗突变、延缓衰老等多种药用价值和营养价值,已被世界广泛认可和接受。历史上,茶产业曾经对我国的经济发展、社会稳定、国际贸易、文化交流、文明礼仪等发挥了重大作用,茶是世界三大饮料(茶叶、可可、咖啡)之首,茶叶中含有多种人体所需的营养物质(矿物质、维生素、糖类),即使在高科技迅速发展的今天,茶叶的特殊作用也无法替代[2]。

  1茶产业存在的问题

  随着国内外经济结构的变化,以及我国工业化、现代化程度的不断深入,传统茶产业似乎没有跟上时代前进的步伐,现代科技渗透于茶产业的并不多,基本还是延用一些古老的作法。虽然近年来在名优茶加工机械研制方面有所创新,但茶叶加工机械还是处于简单、粗糙、新兴科技含量低的状态。

  目前,影响茶产业发展的因素除外销与国际环境外,同时还有:①茶产业总体仍属于弱质产业,比较效益低,利润空间不断压缩,产业发展动能受限;②传统技术掌握时间长、出道慢;③茶园面积连年递增;④劳动力逐渐紧缺;⑤劳动力成本不断上涨;⑥体力劳动强度大;⑦人们的工作、生活节奏加快(尤其年轻一代),休闲品茗的时间不多;⑧国内茶叶销量逐年下降,茶叶消费增长动力不足,产能增长与消费增长速度已经严重不匹配,产业供求失衡;⑨出口萎缩严重、国际市场开拓乏力。长此以往,传统优势的茶产业就有被社会边缘化而萎缩的危险。

  2数控技术和人工智能在茶产业的应用

  2.1数控技术和人工智能应用于茶产业的必要性

  我国茶产业“大而不强”,尤其是在传统茶叶生产过程中,缺乏高科技设备应用,因而限制了企业规模和效益,产品档次、标准也很难统一。数控技术通过使用工作人员事先编制的程序来控制技术设备,加工产品,可以实现生产效率和产品一致性的提升[3]。人工智能技术是指借助人力制造的智能化设备来代替人力进行工作,将人类的智慧和思维融入设备中,实现智能化、自动化[3],可以降低劳动强度、提高效率。机械化、智能化生产取代人工作业非常迫切。

  2.2数控技术和人工智能应用于茶产业的可行性

  将现代先进的数控技术和人工智能应用于茶产业中,主要体现在以下方面。①应用到茶树育苗,研发新品种,开发种质资源,提高品质和生产效率,品种对茶叶品质的影响超过任何一种农艺措施,茶树品种往往决定或代表了一个地方的茶产业和茶叶品牌。②应用到茶树栽培(施肥、灌溉、病虫草害防治、防冻防旱等),以解决当前茶园管理中增本减效的问题,达到有的放矢、精准投入。

  ③应用到茶叶加工过程(控温度、湿度、时间),借助电热供应器、温度感应器、湿度感应器、含氧量测定器、光强度控制仪等,将信息数据编程后输入智能化的计算机系统,准确调控生产加工过程的每一个因子,将相关数据量化到茶叶生产全过程(绿茶:摊青—杀青—揉捻—干燥。红茶:摊青—揉捻—发酵—干燥。黄茶:摊青—杀青—揉捻—闷黄—干燥。白茶:萎凋—干燥。青茶:摊青—做青—杀青—揉捻—干燥。黑茶:摊青—杀青—揉捻—渥堆—干燥)的每一个环节。

  ④应用到产品包装,精准量化。⑤应用到茶叶保鲜(控温度、湿度、空气含氧量、光照、有害物质等)。⑥应用到茶叶评审,用智能量化手段对茶叶的外形、汤色、香味、滋味、叶底、净度等进行评审,避免传统人为喜好因素导致的影响。⑦应用到茶叶的精深加工(抹茶产品、茶保健产品、茶饮料、提取茶功能成分)。

  2.3数控技术和人工智能应用于茶产业的必然性

  借助数控技术应用于茶叶生产设备,已经成为茶产业转型优化的关键所在。促进茶产业从传统生产机制向全新机制转变,是茶业生产设备的重要升级之道,使茶业来一次深度转型升级,是使茶产业成为高能、高效、便捷、清洁产业的必然要求。目前,数控技术和人工智能已在全世界相当广泛的领域(如:军工、航天航空、医药、钢铁、粮、棉、油等)普遍应用,在茶产业中新技术应用逐渐增多,茶业机械不再是单纯的机械产品。自动控制技术、无线通讯、无线传感技术、新能源、新新型材料等工业技术竞相涌现,为茶业发展所应用,人工智能技术也开始在茶业中应用。但是在茶业实际生产中应用还是不广泛、不深入,远没有达到专业化、科技化、全数控化、全智能化。

  究其原因,一是茶产业是一个传统的农业产业,是一个弱质产业,几千年来主要是广大农民在不断摸索、不断总结中慢慢发展起来的,在过去很长的历史时期内,国家和科研部门的投入仍然比较少。二是茶产业相对于国防、医药、粮食安全、交通等关系国计民生的行业来说,其重要程度是有差距的。但是,基于茶产业的不可替代性特点,随着国家经济实力的提高,国家综合国力的增强,随着国家政府部门的高度重视(高层领导高度重视、发展新理念的引领、科技创新的支撑、服务国家战略需求、扶持政策不断出台),随着工业技术的发展和社会的进步,人们对无人化劳动作业的向往日益强烈,广大茶人充分利用好国家的政策,努力实践、不断创新,人工智能技术在茶业上的应用必将日益广泛,茶产业一定能成为一个高能、高效的新兴产业[4]。

  3参考文献

  [1]陈椽.制茶学[M].北京:农业出版社,1986.

  [2]张彭年.茶树栽培学[M].北京:农业出版社,1980.

  [3]王波.基于数控技术的茶叶生产设备故障智能诊断系统[J].福建茶叶,2018,40(10):15.

  [4]潘玉成.人工神经网络在茶叶领域中的应用进展[J].贵州茶叶,2015,43(3):8-12.

  作者:汪新兵吴龙龙

  茶叶论文投稿刊物:《茶叶科学技术》(季刊)创刊于1960年,是福建省农业科学院茶叶研究所主办的茶叶科技综合性学术期刊。主要报道茶树栽培、茶树育种、茶园土壤肥料、茶叶机械、茶叶加工、茶树生理生化、茶树植保与茶叶经济等领域的新成果、新技术、新品种、新工艺与科学种茶、制茶经验、经营管理经验以及应用理论等。

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