“飲茶文化”是中國(guó)傳統(tǒng)文化的重要象征。近些年，茶葉產(chǎn)品不斷開拓市場(chǎng)。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在茶葉生產(chǎn)領(lǐng)域，可以大大提高茶葉的產(chǎn)量。因此，下面文章就主要討論了機(jī)電自動(dòng)化的技術(shù)原理，以茶葉生產(chǎn)過(guò)程分析為例，探討了茶葉生產(chǎn)的流程，并建立茶葉生產(chǎn)環(huán)節(jié)的機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)，希望能夠提高茶葉生產(chǎn)的智能化水平。

　　關(guān)鍵詞：機(jī)電自動(dòng)化,茶葉生產(chǎn),生產(chǎn)環(huán)節(jié),智能化

　　茶葉是中國(guó)特色飲品之一。古往今來(lái)，中國(guó)人愛喝茶、更愛品茶，對(duì)茶葉的質(zhì)量也有著極高的要求。隨著對(duì)外貿(mào)易的發(fā)展，茶的出口額也逐年上漲，茶葉生產(chǎn)的數(shù)量、規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。另外，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)逐步引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，在節(jié)省人力資源、提高生產(chǎn)效率等方面具有一定優(yōu)勢(shì)。因此，科學(xué)家們提出了“以機(jī)械化代替人力勞動(dòng)”。除此之外，把機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于茶葉生產(chǎn)是大勢(shì)所趨。

　　研究發(fā)現(xiàn)，上世紀(jì) 60 年代開始，我國(guó)茶葉就開始嘗試機(jī)械化生產(chǎn)。經(jīng)過(guò) 50 余年的發(fā)展歷程，機(jī)械化在改善茶葉生產(chǎn)方面具有一定經(jīng)驗(yàn)，但是仍存在一些問(wèn)題。另外，如何在茶葉生產(chǎn)領(lǐng)域結(jié)合機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)，成為當(dāng)下重要的研究?jī)?nèi)容，目的是促進(jìn)茶葉產(chǎn)業(yè)化長(zhǎng)足發(fā)展。

　　1 機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)概括

　　1.1機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)

　　目前，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用廣泛。比如，機(jī)械制造行業(yè)、煤炭開采行業(yè)、水力發(fā)電行業(yè)等等，尤其是重工業(yè)、電力行業(yè)，在茶葉行業(yè)應(yīng)用較少。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)主要依賴于計(jì)算機(jī)、電子信息、光學(xué)、微電子、感應(yīng)技術(shù)等�？萍驾o助從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化的技術(shù)發(fā)展產(chǎn)物。

　　機(jī)電自動(dòng)化程序設(shè)計(jì)，主要是撰寫流程代碼和邏輯語(yǔ)言，并根據(jù)實(shí)踐的生產(chǎn)流程作出適當(dāng)調(diào)整。另外，機(jī)電自動(dòng)化的難點(diǎn)是對(duì)數(shù)字信息的處理。

　　1.2機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)

　　第一，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的自動(dòng)、智能化。機(jī)電自動(dòng)化的產(chǎn)生是為了取代人力勞動(dòng)，因此融入了電子科技，使機(jī)械設(shè)備能夠按照實(shí)現(xiàn)設(shè)定的編程代碼，完成機(jī)械操作;第二，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的精確性優(yōu)勢(shì)。預(yù)先設(shè)定的編程代碼能夠使得機(jī)器設(shè)備，按照代碼要求分毫不差的完成固定操作，高效率完成工作，而且產(chǎn)品質(zhì)量有保證，減少產(chǎn)品在操作過(guò)程中失誤率。

　　第三，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的綠色環(huán)保的優(yōu)勢(shì)。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠在產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)中，將生產(chǎn)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的廢品、廢氣科學(xué)回收，從而減少排放，對(duì)生態(tài)環(huán)境的改善具有重要作用;第四，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的安全性優(yōu)勢(shì)。大規(guī)模的生產(chǎn)中可能對(duì)工作人員造成一定人身傷害，以機(jī)械取代人力，能夠有效避免這些傷害，保障工作人員的安全。

　　2茶葉生產(chǎn)的傳統(tǒng)方法

　　2.1茶葉生產(chǎn)具體環(huán)節(jié)

　　2.1.1新鮮茶葉驗(yàn)收環(huán)節(jié)

　　茶葉驗(yàn)收環(huán)節(jié)是決定茶葉品質(zhì)好壞初始環(huán)節(jié)，也是茶葉生產(chǎn)的第一步。新鮮茶葉又稱茶青。對(duì)于新鮮茶葉來(lái)說(shuō)，嫩度、勻度、凈度以及新鮮度是茶青的四大選取標(biāo)準(zhǔn)。第一，嫩度是指根據(jù)茶葉采摘的時(shí)辰，對(duì)茶葉新鮮程度的做出的評(píng)價(jià);第二，勻度是指同一批采摘的茶葉必須均勻，這是影響茶葉口感的重要因素;第三，凈度是指茶青不含雜質(zhì)的清潔程度;第四，新鮮度是指茶葉被采摘后沒有發(fā)生顏色等的變化。

　　2.1.2茶葉殺青環(huán)節(jié)

　　鍋溫、投葉量、殺青時(shí)間以及工藝是茶葉殺青的環(huán)節(jié)的四大評(píng)價(jià)指標(biāo)。鍋溫控制一般為 270益-330益，在此溫度范圍之內(nèi)，茶葉不會(huì)發(fā)生焦黃，也不至紅梗。另外，投葉量要受到鍋溫、茶葉鮮嫩程度以及殺青設(shè)備影響。殺青時(shí)間要根據(jù)鍋溫和投葉量而定。一般來(lái)說(shuō)，殺青方法現(xiàn)今應(yīng)用最廣的滾筒式殺青機(jī)，與傳統(tǒng)人工殺青相比，滾筒式殺青機(jī)效率高、節(jié)約成本。

　　2.1.3茶葉烘干環(huán)節(jié)

　　烘干環(huán)節(jié)分為了三個(gè)主要過(guò)程，包含了二青、三青和熏干。烘干技術(shù)主要有全炒法、全滾法、滾炒法、炒滾法、烘炒以及滾法等，其中滾法應(yīng)用較廣泛。通過(guò)烘干來(lái)使茶葉中的水分蒸發(fā)、便于保存，還能夠起到增加茶香的效果。

　　2.1.4茶葉揀剔環(huán)節(jié)

　　茶葉揀剔是指完成茶葉初級(jí)加工之后的深加工環(huán)節(jié)，目的是為挑選出粗加工茶葉中，老梗、焦黃等質(zhì)量不過(guò)關(guān)的茶葉。以確保茶葉的質(zhì)量，并對(duì)茶葉進(jìn)行等級(jí)劃分，根據(jù)不同等級(jí)確定售價(jià)。

　　2.2茶葉機(jī)械化生產(chǎn)技術(shù)缺陷

　　2.2.1茶葉浪費(fèi)嚴(yán)重，質(zhì)量不高

　　茶葉機(jī)械化生產(chǎn)中，由于機(jī)械誤差使機(jī)械生產(chǎn)出的茶葉報(bào)廢率高，營(yíng)養(yǎng)成分流失嚴(yán)重，造成資源的浪費(fèi)。這一點(diǎn)在殺青環(huán)節(jié)中體現(xiàn)最明顯。例如，傳統(tǒng)茶葉小作坊生產(chǎn)過(guò)程中茶葉，常出現(xiàn)焦糊、紅梗等問(wèn)題，這對(duì)茶葉質(zhì)量也造成嚴(yán)重影響。

　　2.2.2茶葉生產(chǎn)機(jī)械老化，自動(dòng)化水平較低

　　傳統(tǒng)茶葉生產(chǎn)并沒有形成一定的規(guī)模體系，小作坊生產(chǎn)較為常見。這樣的弊端就是小作坊中茶葉生產(chǎn)設(shè)備較簡(jiǎn)單，技術(shù)含量不高，設(shè)備老化使得耗能較高。調(diào)查表明，當(dāng)前市場(chǎng)上茶葉生產(chǎn)熱能利用效率在 45%-55%。

　　2.2.3 茶葉生產(chǎn)設(shè)備沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)要求

　　茶葉的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)極為嚴(yán)格，但是茶葉生產(chǎn)設(shè)備卻沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，有一些對(duì)人身體危害較大的重金屬，也能夠在機(jī)械生產(chǎn)的過(guò)程中進(jìn)入人體，對(duì)人體健康造成不良影響。此外，茶葉生產(chǎn)設(shè)備的型號(hào)分類也沒有明確標(biāo)準(zhǔn)。

　　3 機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在茶葉生產(chǎn)中的應(yīng)用策略

　　3.1 在茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用

　　茶葉生產(chǎn)系統(tǒng)包括以下三個(gè)方面：首先，生產(chǎn)系統(tǒng)平臺(tái)的選取，其中又包括兩個(gè)部分，一部分是軟件編程的編寫以及調(diào)用，另一部分是硬件資源如微處理器、內(nèi)存等的高效運(yùn)行;其次，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的集成開發(fā)，主要是指 DSP 處理器、存儲(chǔ)設(shè)備、以及 ARM 核的組合，并以此建立標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)庫(kù);最后，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)備構(gòu)成，包括自動(dòng)化生產(chǎn)的開發(fā)工具套件、自動(dòng)化生產(chǎn)軟件、自動(dòng)化處理器系統(tǒng)以及生產(chǎn)技術(shù)支持。

　　機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，不利于機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，此類問(wèn)題須得到解決，以便利用機(jī)電自動(dòng)化對(duì)信息數(shù)據(jù)收集、處理功能，對(duì)茶葉生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)，確保數(shù)據(jù)在合理范圍之內(nèi)。另外，機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)要與茶葉廠的實(shí)際情況相結(jié)合，根據(jù)茶葉生產(chǎn)的數(shù)量、規(guī)模進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)，要根據(jù)茶廠的年生產(chǎn)量以及生產(chǎn)種類進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，以確定在各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)設(shè)備的類型，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)效益最大化。

　　3.2 機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在茶葉生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

　　3.2.1 新鮮茶葉驗(yàn)收環(huán)節(jié)應(yīng)用

　　機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)通過(guò)遙感技術(shù)，對(duì)茶葉生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，通過(guò)電腦圖像處理可以對(duì)茶葉進(jìn)行等級(jí)分類。茶青的驗(yàn)收主要是通過(guò)自動(dòng)流水線采集茶葉圖像，根據(jù)量化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行科學(xué)評(píng)估，從而進(jìn)行等級(jí)劃分。量化參數(shù)值主要是 R\G\B\L 差異。這在很大程度上，可以避免了由人工篩選造成的主觀失誤，使得茶青在驗(yàn)收環(huán)節(jié)就能保證品質(zhì)。

　　3.2.2 茶葉殺青環(huán)節(jié)應(yīng)用

　　機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)還可以在殺青過(guò)程中，對(duì)茶葉烘烤溫度進(jìn)行智能化處理，從而使茶葉質(zhì)量都得不到保證。主要是對(duì)投葉量、茶青以及初試溫度的數(shù)據(jù)收集后，在系統(tǒng)中自動(dòng)計(jì)算出殺青時(shí)間并且嚴(yán)格控制鍋溫。對(duì)溫度變化情況實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并可以形成曲線變化圖。每一次的生產(chǎn)數(shù)據(jù)都可以存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中，供技術(shù)人員隨時(shí)調(diào)取以參考。

　　3.2.3 茶葉烘干環(huán)節(jié)應(yīng)用

　　在烘干環(huán)節(jié)中，耗能情況最為嚴(yán)重。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在此環(huán)節(jié)中的應(yīng)用，主要是通過(guò)依賴于 BASIK 編程的數(shù)學(xué)模型，對(duì)環(huán)節(jié)中的熱系數(shù)預(yù)先設(shè)定。對(duì)葉片溫度以及烘干溫度采取模糊控制功能，處理數(shù)據(jù)并反饋到系統(tǒng)中，隨后進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)茶葉烘干溫度、濕度的穩(wěn)定性，減少能源消耗。

　　3.2.4 茶葉揀剔環(huán)節(jié)應(yīng)用

　　茶葉生產(chǎn)在經(jīng)過(guò)茶青驗(yàn)收、殺青、烘干的粗級(jí)加工后，還要進(jìn)行揀剔環(huán)節(jié)的深加工，目的是為了將茶葉挑揀進(jìn)行挑揀，實(shí)現(xiàn)茶葉產(chǎn)品的等級(jí)分類。機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在揀剔環(huán)節(jié)，就是通過(guò)電腦圖像采集功能，對(duì)茶葉顏色、形態(tài)以及重量的量化分析，降低人工揀剔中工作效率低、失誤等問(wèn)題發(fā)生的概率。揀剔環(huán)節(jié)中，要預(yù)先設(shè)定揀剔標(biāo)準(zhǔn)以及檢測(cè)變量，可

　　以忽視溫度、濕度等因素。此外，該環(huán)節(jié)還要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題就是除塵。

　　4 結(jié)論

　　綜上所述，茶葉生產(chǎn)的數(shù)量和規(guī)模在不斷的擴(kuò)大，現(xiàn)有的生產(chǎn)模式不能實(shí)現(xiàn)最大化效益，而機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在茶葉生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠有效解決這一問(wèn)題�；�于此，利用機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)、微電子技術(shù)等，建立機(jī)電自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)茶葉生產(chǎn)的環(huán)節(jié)進(jìn)行量化設(shè)定。不僅能夠提高茶葉生產(chǎn)效率，而且還能減少資源、能源的浪費(fèi)和消耗。除此之外，在實(shí)際應(yīng)用中，還需解決如何提高茶葉生產(chǎn)質(zhì)量，如何使自動(dòng)化生產(chǎn)應(yīng)用于小型茶廠等。這些問(wèn)題仍需要不斷探索，并找到解決方案。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]李德全.茶葉加工機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)的現(xiàn)狀和對(duì)策[J].農(nóng)業(yè)裝備技術(shù),2007(33):13-15.

　　[2]謝日星,胡蓉珍.計(jì)算機(jī)智能化平臺(tái)在茶葉生產(chǎn)全過(guò)程中的應(yīng)用分析[J].福建茶葉,2015(6):34-35.

　　[3]王增盛,劉仲華,施兆鵬.計(jì)算機(jī)模式識(shí)別法在茶葉品質(zhì)評(píng)定中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué),2012(1):35-40.

　　推薦期刊：農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)創(chuàng)刊于1975年，由江蘇大學(xué)農(nóng)業(yè)裝備工程研究院主辦，是經(jīng)國(guó)家科技部、國(guó)家新聞出版總署批準(zhǔn)公開發(fā)行的科技期刊，列入 CNKI 中國(guó)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施工程，為中國(guó)學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)計(jì)源期刊、中國(guó)核心期刊(遴選)數(shù)據(jù)庫(kù)全文收錄期刊、中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)全文收錄期刊、中國(guó)學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)全文收錄期刊。