计算机智能化平台在茶叶自动化生产过程中的应用

赵 斌

（成都信息工程大学通信工程学院，四川成都 610225）

引言

我国将茶叶作为传统饮品的基本原料，其包含了厚重的茶文化精神与内涵。茶叶在生产操作中，不但能获取经济利润，促进企业可持续发展，还可以很好宣传民族传统文化。计算机在21世纪出现了日新月异的改变，茶叶传统生产方式已不能达到市场对茶产品的客观需要。可以认为，计算机技术成功应用在茶企，成为发展的必然趋势，违反这一规律的茶企，极有可能面临淘汰的风险。此时，只有科学应用计算机技术，提升生产效率，才可以充分发挥自身优势，有效辅助茶企生产。

1 茶叶生产难点

由于我国茶叶单体生产规模不大，经营相对分散，在这样的管理操作中难以形成有组织的经营，茶叶要实现技术化和机械化生产存在较大的困难。同时，分散化的生产模式无形中增加了投入成本，直接影响茶叶品质。

我国拥有种类繁多的茶叶，根据不同加工方式划分为不同类型的茶叶。茶类表现出较强的适制性，由于历史因素不同区域甚至相同地区的品种可以制作出不同类型的茶叶。我国有很多茶树品种，市场上种类繁多的茶叶，具体是根据微小的品质风味划分品种。

由于市场对茶叶个性化过度强调，在生产过程中产生各种难题。一方面，由于加工工艺存在不同标准，在获取原料方面一般会受到时间的影响，比如采摘时间通常限制在上午十点至下午四点，并且采摘原料进入茶厂后必须在规定时间内完成相应加工操作，要求企业合理分配生产流程，但由于加工水平的约束往往不能获得良好的优化效果。另一方面，由于市场茶产品的个性化特点更容易吸引消费者的关注，如此在生产中难以统一加工标准，在配置生产线时应凭借手工方式凸显个性。而在手工生产中，需要高度重视体感经验，无法凭借机械自动化方式组织生产，形成残次不齐的茶叶品质。

张天福先生引入的第一台茶叶揉捻机，推动了我国茶叶机械化的发展，截止到目前，已成功研发了比较完整的加工设施，基本达到机械化加工目标，并且研发了大量很多加工名优茶的设施，呈现一体化加工发展趋势，这一定程度优化了茶叶生产。但是，机械设施在加工环节，很多设计思想是在生产中降低资本投入，尚未全面考虑生产线。不同品种的相同功能的茶叶，缺少一个合理化原则，在生产操作中设备容易发生故障，直接影响生产操作的自动化水平。

在厂房环境方面，相较于食品传统加工行业，要求生产原料拥有更加严格的时效性。为了确保使用新鲜的鲜叶原料，应及时把这部分原料运输至厂房实施摊晾，根据茶叶制作种类付制，提升茶叶的制优率。因此，在选择茶企地址时，一般会安排在距离茶叶较近的地区，甚至在茶园中设置厂房，最大程度确保采取新鲜的原材料进行加工。如此，容易形成不同的厂房环境，怎样科学组织茶叶生产，使采摘原料运输与加工要求相符，是企业需要关注的问题。其次，大部分企业在厂房建造中会受到占地面积的影响，怎样提高使用效率，企业也需要高度重视规模化生产。再者，随着我国茶产业的健康发展，人们更加重视茶叶质量，大部分企业积极展示生产操作环境，不断改进生产线。

2 茶叶生产利用智能化平台的必要性

计算机推动了社会经济发展的改革，社会生产活动也随之受到极大影响。在茶叶生产中，凭借计算机技术和有关设施，与传统茶叶生产比较，其不但提高了生产水平与质量，更加可以在生产过程中有效融入现代化元素。从前的生产过程中，由于采取传统方法，加之缺乏充足的经验，导致生产整体过程中出现人为无法化解的问题，而凭借计算机可以有效解决这部分问题。其主要牵涉的环节为：采摘、加工茶叶以及升级改造产品等，因此要想有效结合计算机和生产流程，迫切需要注意了解生产茶叶的每个环节。虽然我国种茶历史非常深厚，同时我国也形成了日趋成熟的生产制度。但通过分析茶叶全球营销情况可知，我国目前茶叶市场优势正在不断消退，这与我国的生产水平发生了密切联系。在饮茶日益盛行的阶段，只有标准化生产茶叶，真正提高生产水平，才可以对技术不断升级，真正满足生产需要。现今在生产中，首先应当不断提高设备水平，有效融合计算机技术和生产制度，进而提高生产技术水平。可以认为，在生产设备中应用计算机技术，是提高茶叶生产创新水平的主要需求，在加工制作中，利用计算机技术可以提高茶品质量，且利用这项技术，可以充分保证选择优质的茶叶。在管理茶园生产的过程中，可以有效融入全新的智能技术，管理者认真分析生长情况，完成计算机技术直接影响茶叶生产的工作。

可以认为，不管是消费者对茶叶质量要求，还是不断提升生产水平的需求，在现代化茶叶生产中，都需要高度融合计算机技术和生产全过程，凭借高效提升生产技术，进一步推动茶叶的产业化发展。计算机的运用，应当为提高生产水平、创新生产模式创造实际影响。

3 茶叶初加工中应用近似算计智能化平台

3.1 茶叶鲜叶等级和萎调控制

在评价茶鲜叶级别中采取图像处理技术，实现动态监控茶叶生长全周期，从而更加科学的控制生产。采取智能化技术，量化分析茶鲜叶颜色参数，达到自动化评估的目标，精准评价茶鲜叶级别与品质。具体结合参数数值形成的水平差异开展分析，再凭借量化分析准确判断鲜叶嫩度和色泽。

此外，采取智能化技术判断茶鲜叶色泽的同时，还可以顺利分析和控制其萎调。检测茶鲜叶萎调情况，可以积极提升制茶环节的稳定性，并有效指导制茶方案设计。采用Photo-shop CS滤镜分析茶鲜叶色泽，动态化监测20h之内色泽参数的改变状况。通过利用这一技术可知：R、G色泽参数主要是对萎调鲜叶情况反应。根据参数具体情况深刻分析，若R变化系数明显大于G参数，应根据实际情况选择R实行量化指标分析，为计算机处理提供参数支持，确保具体化分析萎调茶鲜叶程度。

3.2 杀青工艺

在生产制作茶叶中杀青是主要工艺，近些年来大量的茶农更加重视提高杀青操作质量，是生产茶叶中的关键问题。凭借智能传感器可以对杀青系统不断改进，提高自动化水平，确保提高茶叶生产质量的过程中增加经济利润。凭借智能传感器对杀青工艺不断改善，具体是通过控制投叶量、茶鲜叶嫩度、温度等各种影响因素，合理调节影响杀青效果的因素，确保提供适宜的温度。利用智能传感器建立的自动化系统，统计与显示加热介质温度改变状况，并及时进行存储，工作人员可以利用真实需求不断改进。

3.3 茶叶烘干

茶叶烘干是一种高消耗流程，在加工操作过程中需要消耗一半能耗，并且是整体过程的关键环节。采取智能传感器对茶叶实行烘干，进而获得合格的质量，提升烘干操作效率，收获整体效益。由智能传感器构成的控制系统广泛应用在茶厂之中。其中设计控制系统包括了智能化传感器控制性能，以及严格控制叶温和风温并及时反馈。茶叶之间存在着不同的含水量，因此应当根据自身特点自主控制烘干时间，并且借助风温反馈性能逐步提升适应温度变化。同时，也结合反馈叶温情况科学控制烘干程度与含水率。保证稳定烘干过程，提升茶叶质量，这一性能可以有效节省资源，避免发生能耗较高的现象。当前在烘干操作已经成功采用了智能传感器，并且得到较好的效果。比如，茶厂在加工烘干茶叶中建立控制系统，采取BASIK语言程序，合理设置传热参数，并采取智能传感器整体传递温湿度并严格对比，最大程度提升了结果的稳定程度。此外，在茶叶炒制操作也利用了智能传感器，具体采取调节参数及数字量化等方式建立模型，根据程序曲线技术标准，设计和运用控制软件，在录入传感器，传递炒制茶叶过程形成的参数。此外，在计算机技术运用中可以完成对话，结合实际需要和加工操作科学修改参数，确保稳定炒制鲜叶，在程度合理控制下采取科学方案炒制级别不同的鲜叶。

3.4 品质鉴定

采取分光光度法、色差计法、色卡法、光谱技术等有效鉴定与区分茶叶质量，并且科学划分茶叶等级。由于鉴定品种需要考虑很多因素，简单的机械式鉴定无法获得准确性要求，所以在传统生产中具体结合机械鉴定和人工排查的方式。辅助计算机技术，基于强大的计算机处理能力，有效融合了各种鉴定方式，达到更加理想的鉴定效果，提高了鉴定传统茶叶质量的效率。计算机技术的科学应用，利用图像采集、智能化分析、迭代辨别等方式，精准、迅速的鉴定茶叶质量。与传统鉴定方法比较，应用计算机技术，最大程度降低了生产形成的耗时，节省了生产所需的成本。

4 精制茶厂技术和拣剔茶叶中应用

4.1 精制茶厂技术

一般茶厂都会囤积大量毛茶，这部分毛茶拥有不同的种类、等级、品质和数量，因此在仓储管理和统计分析中需要面对大量的数据，只有凭借智能化平台，才可以获得高效的管理与分析，防止成本与核算发生误差。智能平台的应用特点是计算迅速和大容量，可以合理存储、处理大量数据，对茶叶管理发挥了关键作用。通过计算机技术建立生产茶叶信息网站，可以全面监控生产程序。

4.2 拣剔茶叶

在加工茶叶中拣剔是精加工环节，利用拣剔操作获得良好的茶叶等级与品质，除去一部分老梗等杂查。当前具体是人工拣剔茶叶，这样不仅需要大量劳动力，还无法确保茶叶自身品质，直接影响了企业经济效益。正是基于这种需求，茶叶拣剔逐步引用智能化技术。我国当前拣剔茶叶利用计算机技术具体是通过传感器检测色泽与重量，有效识别拣剔茶叶。这一操作具体是按照茶叶外形和色泽准确分析质量、色泽，以提升拣剔茶叶效率，降低检测操作失误概率。同时利用计算机平台拣剔茶叶不会遭遇环境温湿度的影响，在拣剔操作中可以结合相应参数调整需求，达到筛选需求。此外，这项技术可以对除尘问题成功化解，有效防止操作过程中的阻塞现象。

5 结语

我国已经把茶叶行业作为主要行业之一，拥有十分悠久的历史。当前国内很多茶企还是坚持人工化与半机械化的生产方式，需要投入极高的成本，生产效率明显低下，与国外企业比较存在着巨大的差距。诚然这也是不同情况决定的，国外茶叶品种相对单一。而我国结合消费者不同爱好，形成了各种茶叶类型，也直接了生产操作。茶叶生产直接决定了后续开发茶叶产品的工作，因此必须给予高度重视。与传统生产方式比较，计算机技术应用可以形成较高的效率。通过分析可知，传统生产方式直接影响了茶叶产业的健康发展。为了帮助茶企摆脱发展困境，茶叶企业必须凭借计算机技术提升生产水平。通过计智能化平台有效控制生产，是我国茶企未来的主要发展趋势。