數(shù)控技術(shù)及人工智能在茶產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用

　　摘要本文介紹了茶葉生產(chǎn)歷史、作用、特點以及在新的社會背景下產(chǎn)生的一些問題，分析了茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，闡述了將數(shù)控技術(shù)和人工智能應(yīng)用于茶產(chǎn)業(yè)的必要性、可行性和必然性，以推動茶產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

　　關(guān)鍵詞茶產(chǎn)業(yè);數(shù)控技術(shù);人工智能;轉(zhuǎn)型升級

　　我國是茶樹的原產(chǎn)地。5000~6000年前的仰韶文化時代就有野生茶樹，公元前2000年的神農(nóng)時代就開始利用茶樹葉解毒，3000年前，我們的祖先就開始人工種植茶樹，利用茶樹的芽、葉加工成生活需要的飲品。公元前805年，中國的茶葉生產(chǎn)技術(shù)傳到日本，之后由日本傳播到世界其他國家[1]。

　　飲茶具有生津止渴、提神醒腦、溶解脂肪、幫助消化、利尿解毒、殺菌消炎、防止輻射、降低“三高”、防止動脈硬化、防齲固齒、清潔口腔、防癌抗突變、延緩衰老等多種藥用價值和營養(yǎng)價值，已被世界廣泛認(rèn)可和接受。歷史上，茶產(chǎn)業(yè)曾經(jīng)對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會穩(wěn)定、國際貿(mào)易、文化交流、文明禮儀等發(fā)揮了重大作用，茶是世界三大飲料(茶葉、可可、咖啡)之首，茶葉中含有多種人體所需的營養(yǎng)物質(zhì)(礦物質(zhì)、維生素、糖類)，即使在高科技迅速發(fā)展的今天，茶葉的特殊作用也無法替代[2]。

　　1茶產(chǎn)業(yè)存在的問題

　　隨著國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化，以及我國工業(yè)化、現(xiàn)代化程度的不斷深入，傳統(tǒng)茶產(chǎn)業(yè)似乎沒有跟上時代前進(jìn)的步伐，現(xiàn)代科技滲透于茶產(chǎn)業(yè)的并不多，基本還是延用一些古老的作法。雖然近年來在名優(yōu)茶加工機(jī)械研制方面有所創(chuàng)新，但茶葉加工機(jī)械還是處于簡單、粗糙、新興科技含量低的狀態(tài)。

　　目前，影響茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素除外銷與國際環(huán)境外，同時還有：①茶產(chǎn)業(yè)總體仍屬于弱質(zhì)產(chǎn)業(yè)，比較效益低，利潤空間不斷壓縮，產(chǎn)業(yè)發(fā)展動能受限;②傳統(tǒng)技術(shù)掌握時間長、出道慢;③茶園面積連年遞增;④勞動力逐漸緊缺;⑤勞動力成本不斷上漲;⑥體力勞動強(qiáng)度大;⑦人們的工作、生活節(jié)奏加快(尤其年輕一代)，休閑品茗的時間不多;⑧國內(nèi)茶葉銷量逐年下降，茶葉消費增長動力不足，產(chǎn)能增長與消費增長速度已經(jīng)嚴(yán)重不匹配，產(chǎn)業(yè)供求失衡;⑨出口萎縮嚴(yán)重、國際市場開拓乏力。長此以往，傳統(tǒng)優(yōu)勢的茶產(chǎn)業(yè)就有被社會邊緣化而萎縮的危險。

　　2數(shù)控技術(shù)和人工智能在茶產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用

　　2.1數(shù)控技術(shù)和人工智能應(yīng)用于茶產(chǎn)業(yè)的必要性

　　我國茶產(chǎn)業(yè)“大而不強(qiáng)”，尤其是在傳統(tǒng)茶葉生產(chǎn)過程中，缺乏高科技設(shè)備應(yīng)用，因而限制了企業(yè)規(guī)模和效益，產(chǎn)品檔次、標(biāo)準(zhǔn)也很難統(tǒng)一。數(shù)控技術(shù)通過使用工作人員事先編制的程序來控制技術(shù)設(shè)備，加工產(chǎn)品，可以實現(xiàn)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品一致性的提升[3]。人工智能技術(shù)是指借助人力制造的智能化設(shè)備來代替人力進(jìn)行工作，將人類的智慧和思維融入設(shè)備中，實現(xiàn)智能化、自動化[3]，可以降低勞動強(qiáng)度、提高效率。機(jī)械化、智能化生產(chǎn)取代人工作業(yè)非常迫切。

　　2.2數(shù)控技術(shù)和人工智能應(yīng)用于茶產(chǎn)業(yè)的可行性

　　將現(xiàn)代先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)和人工智能應(yīng)用于茶產(chǎn)業(yè)中，主要體現(xiàn)在以下方面。①應(yīng)用到茶樹育苗，研發(fā)新品種，開發(fā)種質(zhì)資源，提高品質(zhì)和生產(chǎn)效率，品種對茶葉品質(zhì)的影響超過任何一種農(nóng)藝措施，茶樹品種往往決定或代表了一個地方的茶產(chǎn)業(yè)和茶葉品牌。②應(yīng)用到茶樹栽培(施肥、灌溉、病蟲草害防治、防凍防旱等)，以解決當(dāng)前茶園管理中增本減效的問題，達(dá)到有的放矢、精準(zhǔn)投入。

　　③應(yīng)用到茶葉加工過程(控溫度、濕度、時間)，借助電熱供應(yīng)器、溫度感應(yīng)器、濕度感應(yīng)器、含氧量測定器、光強(qiáng)度控制儀等，將信息數(shù)據(jù)編程后輸入智能化的計算機(jī)系統(tǒng)，準(zhǔn)確調(diào)控生產(chǎn)加工過程的每一個因子，將相關(guān)數(shù)據(jù)量化到茶葉生產(chǎn)全過程(綠茶：攤青—殺青—揉捻—干燥。紅茶：攤青—揉捻—發(fā)酵—干燥。黃茶：攤青—殺青—揉捻—悶黃—干燥。白茶：萎凋—干燥。青茶：攤青—做青—殺青—揉捻—干燥。黑茶：攤青—殺青—揉捻—渥堆—干燥)的每一個環(huán)節(jié)。

　　④應(yīng)用到產(chǎn)品包裝，精準(zhǔn)量化。⑤應(yīng)用到茶葉保鮮(控溫度、濕度、空氣含氧量、光照、有害物質(zhì)等)。⑥應(yīng)用到茶葉評審，用智能量化手段對茶葉的外形、湯色、香味、滋味、葉底、凈度等進(jìn)行評審，避免傳統(tǒng)人為喜好因素導(dǎo)致的影響。⑦應(yīng)用到茶葉的精深加工(抹茶產(chǎn)品、茶保健產(chǎn)品、茶飲料、提取茶功能成分)。

　　2.3數(shù)控技術(shù)和人工智能應(yīng)用于茶產(chǎn)業(yè)的必然性

　　借助數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于茶葉生產(chǎn)設(shè)備，已經(jīng)成為茶產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型優(yōu)化的關(guān)鍵所在。促進(jìn)茶產(chǎn)業(yè)從傳統(tǒng)生產(chǎn)機(jī)制向全新機(jī)制轉(zhuǎn)變，是茶業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的重要升級之道，使茶業(yè)來一次深度轉(zhuǎn)型升級，是使茶產(chǎn)業(yè)成為高能、高效、便捷、清潔產(chǎn)業(yè)的必然要求。目前，數(shù)控技術(shù)和人工智能已在全世界相當(dāng)廣泛的領(lǐng)域(如：軍工、航天航空、醫(yī)藥、鋼鐵、糧、棉、油等)普遍應(yīng)用，在茶產(chǎn)業(yè)中新技術(shù)應(yīng)用逐漸增多，茶業(yè)機(jī)械不再是單純的機(jī)械產(chǎn)品。自動控制技術(shù)、無線通訊、無線傳感技術(shù)、新能源、新新型材料等工業(yè)技術(shù)競相涌現(xiàn)，為茶業(yè)發(fā)展所應(yīng)用，人工智能技術(shù)也開始在茶業(yè)中應(yīng)用。但是在茶業(yè)實際生產(chǎn)中應(yīng)用還是不廣泛、不深入，遠(yuǎn)沒有達(dá)到專業(yè)化、科技化、全數(shù)控化、全智能化。

　　究其原因，一是茶產(chǎn)業(yè)是一個傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，是一個弱質(zhì)產(chǎn)業(yè)，幾千年來主要是廣大農(nóng)民在不斷摸索、不斷總結(jié)中慢慢發(fā)展起來的，在過去很長的歷史時期內(nèi)，國家和科研部門的投入仍然比較少。二是茶產(chǎn)業(yè)相對于國防、醫(yī)藥、糧食安全、交通等關(guān)系國計民生的行業(yè)來說，其重要程度是有差距的。但是，基于茶產(chǎn)業(yè)的不可替代性特點，隨著國家經(jīng)濟(jì)實力的提高，國家綜合國力的增強(qiáng)，隨著國家政府部門的高度重視(高層領(lǐng)導(dǎo)高度重視、發(fā)展新理念的引領(lǐng)、科技創(chuàng)新的支撐、服務(wù)國家戰(zhàn)略需求、扶持政策不斷出臺)，隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，人們對無人化勞動作業(yè)的向往日益強(qiáng)烈，廣大茶人充分利用好國家的政策，努力實踐、不斷創(chuàng)新，人工智能技術(shù)在茶業(yè)上的應(yīng)用必將日益廣泛，茶產(chǎn)業(yè)一定能成為一個高能、高效的新興產(chǎn)業(yè)[4]。

　　3參考文獻(xiàn)

　　[1]陳椽.制茶學(xué)[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1986.

　　[2]張彭年.茶樹栽培學(xué)[M].北京：農(nóng)業(yè)出版社，1980.

　　[3]王波.基于數(shù)控技術(shù)的茶葉生產(chǎn)設(shè)備故障智能診斷系統(tǒng)[J].福建茶葉，2018，40(10)：15.

　　[4]潘玉成.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在茶葉領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)展[J].貴州茶葉，2015，43(3)：8-12.

　　作者：汪新兵吳龍龍

　　茶葉論文投稿刊物：《茶葉科學(xué)技術(shù)》(季刊)創(chuàng)刊于1960年，是福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所主辦的茶葉科技綜合性學(xué)術(shù)期刊。主要報道茶樹栽培、茶樹育種、茶園土壤肥料、茶葉機(jī)械、茶葉加工、茶樹生理生化、茶樹植保與茶葉經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的新成果、新技術(shù)、新品種、新工藝與科學(xué)種茶、制茶經(jīng)驗、經(jīng)營管理經(jīng)驗以及應(yīng)用理論等。

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