計算機智能化平臺在茶葉自動化生產(chǎn)過程中的應用

趙 斌

（成都信息工程大學通信工程學院，四川成都 610225）

引言

我國將茶葉作為傳統(tǒng)飲品的基本原料，其包含了厚重的茶文化精神與內(nèi)涵。茶葉在生產(chǎn)操作中，不但能獲取經(jīng)濟利潤，促進企業(yè)可持續(xù)發(fā)展，還可以很好宣傳民族傳統(tǒng)文化。計算機在21世紀出現(xiàn)了日新月異的改變，茶葉傳統(tǒng)生產(chǎn)方式已不能達到市場對茶產(chǎn)品的客觀需要?？梢哉J為，計算機技術成功應用在茶企，成為發(fā)展的必然趨勢，違反這一規(guī)律的茶企，極有可能面臨淘汰的風險。此時，只有科學應用計算機技術，提升生產(chǎn)效率，才可以充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，有效輔助茶企生產(chǎn)。

1 茶葉生產(chǎn)難點

由于我國茶葉單體生產(chǎn)規(guī)模不大，經(jīng)營相對分散，在這樣的管理操作中難以形成有組織的經(jīng)營，茶葉要實現(xiàn)技術化和機械化生產(chǎn)存在較大的困難。同時，分散化的生產(chǎn)模式無形中增加了投入成本，直接影響茶葉品質(zhì)。

我國擁有種類繁多的茶葉，根據(jù)不同加工方式劃分為不同類型的茶葉。茶類表現(xiàn)出較強的適制性，由于歷史因素不同區(qū)域甚至相同地區(qū)的品種可以制作出不同類型的茶葉。我國有很多茶樹品種，市場上種類繁多的茶葉，具體是根據(jù)微小的品質(zhì)風味劃分品種。

由于市場對茶葉個性化過度強調(diào)，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生各種難題。一方面，由于加工工藝存在不同標準，在獲取原料方面一般會受到時間的影響，比如采摘時間通常限制在上午十點至下午四點，并且采摘原料進入茶廠后必須在規(guī)定時間內(nèi)完成相應加工操作，要求企業(yè)合理分配生產(chǎn)流程，但由于加工水平的約束往往不能獲得良好的優(yōu)化效果。另一方面，由于市場茶產(chǎn)品的個性化特點更容易吸引消費者的關注，如此在生產(chǎn)中難以統(tǒng)一加工標準，在配置生產(chǎn)線時應憑借手工方式凸顯個性。而在手工生產(chǎn)中，需要高度重視體感經(jīng)驗，無法憑借機械自動化方式組織生產(chǎn)，形成殘次不齊的茶葉品質(zhì)。

張?zhí)旄Ｏ壬氲牡谝慌_茶葉揉捻機，推動了我國茶葉機械化的發(fā)展，截止到目前，已成功研發(fā)了比較完整的加工設施，基本達到機械化加工目標，并且研發(fā)了大量很多加工名優(yōu)茶的設施，呈現(xiàn)一體化加工發(fā)展趨勢，這一定程度優(yōu)化了茶葉生產(chǎn)。但是，機械設施在加工環(huán)節(jié)，很多設計思想是在生產(chǎn)中降低資本投入，尚未全面考慮生產(chǎn)線。不同品種的相同功能的茶葉，缺少一個合理化原則，在生產(chǎn)操作中設備容易發(fā)生故障，直接影響生產(chǎn)操作的自動化水平。

在廠房環(huán)境方面，相較于食品傳統(tǒng)加工行業(yè)，要求生產(chǎn)原料擁有更加嚴格的時效性。為了確保使用新鮮的鮮葉原料，應及時把這部分原料運輸至廠房實施攤晾，根據(jù)茶葉制作種類付制，提升茶葉的制優(yōu)率。因此，在選擇茶企地址時，一般會安排在距離茶葉較近的地區(qū)，甚至在茶園中設置廠房，最大程度確保采取新鮮的原材料進行加工。如此，容易形成不同的廠房環(huán)境，怎樣科學組織茶葉生產(chǎn)，使采摘原料運輸與加工要求相符，是企業(yè)需要關注的問題。其次，大部分企業(yè)在廠房建造中會受到占地面積的影響，怎樣提高使用效率，企業(yè)也需要高度重視規(guī)模化生產(chǎn)。再者，隨著我國茶產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，人們更加重視茶葉質(zhì)量，大部分企業(yè)積極展示生產(chǎn)操作環(huán)境，不斷改進生產(chǎn)線。

2 茶葉生產(chǎn)利用智能化平臺的必要性

計算機推動了社會經(jīng)濟發(fā)展的改革，社會生產(chǎn)活動也隨之受到極大影響。在茶葉生產(chǎn)中，憑借計算機技術和有關設施，與傳統(tǒng)茶葉生產(chǎn)比較，其不但提高了生產(chǎn)水平與質(zhì)量，更加可以在生產(chǎn)過程中有效融入現(xiàn)代化元素。從前的生產(chǎn)過程中，由于采取傳統(tǒng)方法，加之缺乏充足的經(jīng)驗，導致生產(chǎn)整體過程中出現(xiàn)人為無法化解的問題，而憑借計算機可以有效解決這部分問題。其主要牽涉的環(huán)節(jié)為：采摘、加工茶葉以及升級改造產(chǎn)品等，因此要想有效結合計算機和生產(chǎn)流程，迫切需要注意了解生產(chǎn)茶葉的每個環(huán)節(jié)。雖然我國種茶歷史非常深厚，同時我國也形成了日趨成熟的生產(chǎn)制度。但通過分析茶葉全球營銷情況可知，我國目前茶葉市場優(yōu)勢正在不斷消退，這與我國的生產(chǎn)水平發(fā)生了密切聯(lián)系。在飲茶日益盛行的階段，只有標準化生產(chǎn)茶葉，真正提高生產(chǎn)水平，才可以對技術不斷升級，真正滿足生產(chǎn)需要?，F(xiàn)今在生產(chǎn)中，首先應當不斷提高設備水平，有效融合計算機技術和生產(chǎn)制度，進而提高生產(chǎn)技術水平。可以認為，在生產(chǎn)設備中應用計算機技術，是提高茶葉生產(chǎn)創(chuàng)新水平的主要需求，在加工制作中，利用計算機技術可以提高茶品質(zhì)量，且利用這項技術，可以充分保證選擇優(yōu)質(zhì)的茶葉。在管理茶園生產(chǎn)的過程中，可以有效融入全新的智能技術，管理者認真分析生長情況，完成計算機技術直接影響茶葉生產(chǎn)的工作。

可以認為，不管是消費者對茶葉質(zhì)量要求，還是不斷提升生產(chǎn)水平的需求，在現(xiàn)代化茶葉生產(chǎn)中，都需要高度融合計算機技術和生產(chǎn)全過程，憑借高效提升生產(chǎn)技術，進一步推動茶葉的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。計算機的運用，應當為提高生產(chǎn)水平、創(chuàng)新生產(chǎn)模式創(chuàng)造實際影響。

3 茶葉初加工中應用近似算計智能化平臺

3.1 茶葉鮮葉等級和萎調(diào)控制

在評價茶鮮葉級別中采取圖像處理技術，實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控茶葉生長全周期，從而更加科學的控制生產(chǎn)。采取智能化技術，量化分析茶鮮葉顏色參數(shù)，達到自動化評估的目標，精準評價茶鮮葉級別與品質(zhì)。具體結合參數(shù)數(shù)值形成的水平差異開展分析，再憑借量化分析準確判斷鮮葉嫩度和色澤。

此外，采取智能化技術判斷茶鮮葉色澤的同時，還可以順利分析和控制其萎調(diào)。檢測茶鮮葉萎調(diào)情況，可以積極提升制茶環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性，并有效指導制茶方案設計。采用Photo-shop CS濾鏡分析茶鮮葉色澤，動態(tài)化監(jiān)測20h之內(nèi)色澤參數(shù)的改變狀況。通過利用這一技術可知：R、G色澤參數(shù)主要是對萎調(diào)鮮葉情況反應。根據(jù)參數(shù)具體情況深刻分析，若R變化系數(shù)明顯大于G參數(shù)，應根據(jù)實際情況選擇R實行量化指標分析，為計算機處理提供參數(shù)支持，確保具體化分析萎調(diào)茶鮮葉程度。

3.2 殺青工藝

在生產(chǎn)制作茶葉中殺青是主要工藝，近些年來大量的茶農(nóng)更加重視提高殺青操作質(zhì)量，是生產(chǎn)茶葉中的關鍵問題。憑借智能傳感器可以對殺青系統(tǒng)不斷改進，提高自動化水平，確保提高茶葉生產(chǎn)質(zhì)量的過程中增加經(jīng)濟利潤。憑借智能傳感器對殺青工藝不斷改善，具體是通過控制投葉量、茶鮮葉嫩度、溫度等各種影響因素，合理調(diào)節(jié)影響殺青效果的因素，確保提供適宜的溫度。利用智能傳感器建立的自動化系統(tǒng)，統(tǒng)計與顯示加熱介質(zhì)溫度改變狀況，并及時進行存儲，工作人員可以利用真實需求不斷改進。

3.3 茶葉烘干

茶葉烘干是一種高消耗流程，在加工操作過程中需要消耗一半能耗，并且是整體過程的關鍵環(huán)節(jié)。采取智能傳感器對茶葉實行烘干，進而獲得合格的質(zhì)量，提升烘干操作效率，收獲整體效益。由智能傳感器構成的控制系統(tǒng)廣泛應用在茶廠之中。其中設計控制系統(tǒng)包括了智能化傳感器控制性能，以及嚴格控制葉溫和風溫并及時反饋。茶葉之間存在著不同的含水量，因此應當根據(jù)自身特點自主控制烘干時間，并且借助風溫反饋性能逐步提升適應溫度變化。同時，也結合反饋葉溫情況科學控制烘干程度與含水率。保證穩(wěn)定烘干過程，提升茶葉質(zhì)量，這一性能可以有效節(jié)省資源，避免發(fā)生能耗較高的現(xiàn)象。當前在烘干操作已經(jīng)成功采用了智能傳感器，并且得到較好的效果。比如，茶廠在加工烘干茶葉中建立控制系統(tǒng)，采取BASIK語言程序，合理設置傳熱參數(shù)，并采取智能傳感器整體傳遞溫濕度并嚴格對比，最大程度提升了結果的穩(wěn)定程度。此外，在茶葉炒制操作也利用了智能傳感器，具體采取調(diào)節(jié)參數(shù)及數(shù)字量化等方式建立模型，根據(jù)程序曲線技術標準，設計和運用控制軟件，在錄入傳感器，傳遞炒制茶葉過程形成的參數(shù)。此外，在計算機技術運用中可以完成對話，結合實際需要和加工操作科學修改參數(shù)，確保穩(wěn)定炒制鮮葉，在程度合理控制下采取科學方案炒制級別不同的鮮葉。

3.4 品質(zhì)鑒定

采取分光光度法、色差計法、色卡法、光譜技術等有效鑒定與區(qū)分茶葉質(zhì)量，并且科學劃分茶葉等級。由于鑒定品種需要考慮很多因素，簡單的機械式鑒定無法獲得準確性要求，所以在傳統(tǒng)生產(chǎn)中具體結合機械鑒定和人工排查的方式。輔助計算機技術，基于強大的計算機處理能力，有效融合了各種鑒定方式，達到更加理想的鑒定效果，提高了鑒定傳統(tǒng)茶葉質(zhì)量的效率。計算機技術的科學應用，利用圖像采集、智能化分析、迭代辨別等方式，精準、迅速的鑒定茶葉質(zhì)量。與傳統(tǒng)鑒定方法比較，應用計算機技術，最大程度降低了生產(chǎn)形成的耗時，節(jié)省了生產(chǎn)所需的成本。

4 精制茶廠技術和揀剔茶葉中應用

4.1 精制茶廠技術

一般茶廠都會囤積大量毛茶，這部分毛茶擁有不同的種類、等級、品質(zhì)和數(shù)量，因此在倉儲管理和統(tǒng)計分析中需要面對大量的數(shù)據(jù)，只有憑借智能化平臺，才可以獲得高效的管理與分析，防止成本與核算發(fā)生誤差。智能平臺的應用特點是計算迅速和大容量，可以合理存儲、處理大量數(shù)據(jù)，對茶葉管理發(fā)揮了關鍵作用。通過計算機技術建立生產(chǎn)茶葉信息網(wǎng)站，可以全面監(jiān)控生產(chǎn)程序。

4.2 揀剔茶葉

在加工茶葉中揀剔是精加工環(huán)節(jié)，利用揀剔操作獲得良好的茶葉等級與品質(zhì)，除去一部分老梗等雜查。當前具體是人工揀剔茶葉，這樣不僅需要大量勞動力，還無法確保茶葉自身品質(zhì)，直接影響了企業(yè)經(jīng)濟效益。正是基于這種需求，茶葉揀剔逐步引用智能化技術。我國當前揀剔茶葉利用計算機技術具體是通過傳感器檢測色澤與重量，有效識別揀剔茶葉。這一操作具體是按照茶葉外形和色澤準確分析質(zhì)量、色澤，以提升揀剔茶葉效率，降低檢測操作失誤概率。同時利用計算機平臺揀剔茶葉不會遭遇環(huán)境溫濕度的影響，在揀剔操作中可以結合相應參數(shù)調(diào)整需求，達到篩選需求。此外，這項技術可以對除塵問題成功化解，有效防止操作過程中的阻塞現(xiàn)象。

5 結語

我國已經(jīng)把茶葉行業(yè)作為主要行業(yè)之一，擁有十分悠久的歷史。當前國內(nèi)很多茶企還是堅持人工化與半機械化的生產(chǎn)方式，需要投入極高的成本，生產(chǎn)效率明顯低下，與國外企業(yè)比較存在著巨大的差距。誠然這也是不同情況決定的，國外茶葉品種相對單一。而我國結合消費者不同愛好，形成了各種茶葉類型，也直接了生產(chǎn)操作。茶葉生產(chǎn)直接決定了后續(xù)開發(fā)茶葉產(chǎn)品的工作，因此必須給予高度重視。與傳統(tǒng)生產(chǎn)方式比較，計算機技術應用可以形成較高的效率。通過分析可知，傳統(tǒng)生產(chǎn)方式直接影響了茶葉產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。為了幫助茶企擺脫發(fā)展困境，茶葉企業(yè)必須憑借計算機技術提升生產(chǎn)水平。通過計智能化平臺有效控制生產(chǎn)，是我國茶企未來的主要發(fā)展趨勢。