茶叶加工装备是制茶业的基础。随着我国茶业的蓬勃发展，茶叶加工企业数量不断增加，茶叶加工装备制造业也在快速发展。我国茶叶加工装备大体分为初制加工机械、精制机械、再加工机械和深加工机械等。据测算，目前全国茶叶机械厂家约500家左右，茶机生产能力已达10万台以上，茶机保有量约达100万台，涉及近百个种类，约300多个型号。我国主要茶类加工装备的规模、总量，尤其是初加工、精加工设备较为成熟，以龙头企业为主的茶叶机械行业格局基本形成，大宗茶叶加工已经基本实现了机械化，名优茶机械化加工水平也已达到80%以上。热风杀青、计算机控制、光谱成像等新技术在茶业机械中被不断应用，加之新机型、新机种的涌现，极大推动了我国茶叶加工装备向着清洁化、自动化、智能化发展。
目前，中、大型茶加工企业的连续化生产线方案设计、设备选型多委托茶机制造商完成。对于半手工、半机械化加工的小型茶加工企业甚至家庭作坊式生产者而言，在原有的茶叶加工生产流程中，不同程度存在单机设备购置及部分单元设备增配的实际需求。茶机制造企业快速增长，但不同企业生产的茶叶加工机械所执行的标准不尽相同，在单机命名、型号、规格标注等方面一定程度上缺乏统一的标准，给茶机终端用户及科技人员带来不便，难以对市场上众多茶机进行各项参数的横向深入比较，进而在个性化的单机选配或生产线优化配置上造成不便，构建能够管理茶叶加工机械的信息系统有助于这一问题的解决。
研究从条形绿茶加工入手，使用集成开发环境IntelliJ IDEA(Integrated Database for Easy Access)，采用关系型数据库管理系统(Structured Query Language， MySQL)，针对性开发茶机信息管理系统，将条形绿茶加工过程中涉及到的通用单元设备进行广泛采集、规范管理、科学统计，实现茶加工装备的快速检索、选型及生产线模拟组装。
本系统主要面向具有单机设备选型及生产线选配设计的小型茶加工企业、个人用户及茶叶机械科技人员，可让用户快速查询、比较各类设备的详细参数，从而根据需要做出合理选择，节约工作量，提高效率。
▲ 浙江春江茶机烘炒青绿茶清洁化生产线
01
条形绿茶加工装备行业需求分析
绿茶按外形特点可分为扁形、卷曲形、条形、针形和颗粒形等多种形状。条形茶外形条索紧直、呈条状，产区广泛、种类丰富，其基本初制工艺为：摊放、杀青、揉捻、做形、干燥。经过多年发展，我国通过引进和自主开发，研制了一大批适合行业需求的各类机械设备，形成了多样的条形绿茶的机械。在机械化基础上，借助中央控制系统将单机或机组进行连接，形成连续化、自动化、智能化的成套设备生产线是未来茶叶加工的趋势。目前，我国各大茶叶机械生产厂家分别研制开发了各具特色的绿茶连续化自动化加工生产线，如由电磁内热杀青机组配的可生产直条形和曲毫形绿茶清洁化生产线;由理条机、压扁机组配的针、扁两用自动化生产线等。
条形绿茶加工装备主要由杀青机、揉捻机、理条机等核心设备及鲜叶摊青机、输送机等配套设备组成，各单机作业设备种类繁多、型号多样，统一的行业规范尚欠缺，不同茶机厂同类机械产品难以进行性能测试和比较。随着茶叶加工机械制造技术的不断进步，连续滚筒杀青机、链板式连续烘干机和连续理条机等单机作业装备逐渐应用于制茶行业。部分小型茶加工企业在进行生产线组配时，需要面对种类繁多、规格多样的单机装备，缺乏一个高效的装备信息管理平台，限制了单机装备的优选。基于此，茶加工装备标准化信息管理可满足单机设备比较及生产线科学组配。基于开源框架(Spring+Spring MVC+Mybatis， SSM)软件开发的茶叶加工装备信息管理系统，整合了单元设备、茶机制造商、茶机标准等信息，不仅服务于小型茶加工企业及个人用户，也为茶机制造商的产品展示提供公共平台，同时也为茶叶机械领域的科技人员提供资源检索服务。
02
系统总体结构设计
本系统为web应用程序，整体采用B/S架构。使用IDEA作为开发平台，后端使用SSM框架，前端使用layui框架，数据库使用MySQL。系统整体功能结构如图1所示。
该系统后端SSM框架基于模型-视图-控制器模式(Model-View-Controller， MVC)，使得系统具有很好的可维护性与扩展性。其中，Spring的核心是IoC以及AOP，IoC用于存储项目涉及的所有对象，AOP通过Spring控制service层事务。SpringMVC可以与Spring整合为控制层提供解决方案，实现控制请求的转发与请求的响应。借助MyBatis可以直接通过配置XML里的映射关系来操作数据库，通过java类对象与数据库表的映射关系实现程序与数据库之间的交互，为数据持久化提供了便捷的解决方案。系统前端使用layui框架，支持提供美观的前端界面以及快速的数据表格渲染，支持分页、检索的数据表单只需配置即可自动渲染。
03
系统分析与设计
1、系统需求分析
为获取系统需求，采用了面谈、原型等方法，最终以用例对用户需求进行组织，系统用例如图2所示。系统用户分为普通用户、企业用户、专家用户和系统管理员用户。普通用户通过系统可查看和检索设备、制造商及设备相关标准信息。设备生产或者销售企业用户可以维护设备及企业信息。系统管理员用户可对设备信息、制造商信息进行维护与审核，对相关设备标准信息进行维护。专家用户依据加工流程对加工流程设备进行选择，通过展示功能，普通用户可获得专家用户的选型方案，方便普通用户进行设备优选。
2、系统数据库设计
根据业务需求，进一步收集了业务中的原始单据，包括制造商信息、标准信息和各加工单元的设备信息等原始单据，并对各数据项进行了定义。文章以核心杀青设备中的滚筒杀青机及辅助输送设备为例，对需采集的参数以单据表形式定义如下表1、表2所示，原始单据数据项的详细说明如表3、表4所示。
根据业务需求与对原始单据的分析，本系统分析了主要实体之间的关系，图3展示了设备、制造商、标准三个实体的关系。
在实体关系图基础上设计数据库表的初步整体结构，如图4所示。
考虑到设备的类别以及随着功能的迭代，需求会有变动的情况，系统最终采用的设备表设计如图5所示。此设计将所有类别设备的共有属性抽取出来，作为一张表，名为spu表，再将设备的其余私有属性表存储在另一张表中，spu表的主键作为外键存在于该表中，并且每张私有属性表中都有预留字段。结合业务需求，预留字段的个数为5个。该设计的优点是使用了预留字段，并且结合实际情况预留字段个数确定，不会造成系统资源的浪费，同时将设备共有属性抽取为spu表，则spu表中的设备可以与制造商表、标准表关联，逻辑清晰，实现简单。
3、界面设计
软件界面是人机交互重要部分。为提升软件的易用性，开发中采用了mockups低保真原型设计工具进行界面设计，并与用户就人机交互细节开展多次讨论、修改，直至确认。
4、系统核心模块的实现
(1)设备检索模块
设备检索是本系统的核心模块。该模块设计条件选择及条件输入两种方式，均可快速定位到满足要求的设备列表，界面如图6所示。此外，还可以点击设备右侧的详情按钮，以便进一步了解设备的制造商，设备满足的标准等信息。
(2)生产线组配模块
用户可以根据本系统中收录的设备进行自定义生产线组配。系统允许用户按照加工流程依次选择输送设备、摊放设备、杀青设备、揉捻设备、理条设备、干燥设备。当选择任一设备时，系统会根据选中设备的台时产量自动过滤出大于该台时产量的设备，帮助用户快速筛选，从而快速组建流水线，界面如图7所示。
(3)制造商信息管理
通过检索功能可快速检索到想要了解的茶叶机械设备制造商，也可以按省份来快速定位到想要了解的制造商，也可通过编辑功能维护制造商的信息。
(4)信息审核
为保证信息录入的合规性，管理员可以对用户修改的设备、制造商等信息进行审核。信息审核包括两个部分：制造商用户修改本制造商基本信息以及制造商用户修改本制造商设备库信息，在管理员的编辑制造商界面以及编辑设备界面存在审核结果下拉框，管理员用户可以在此给出审核结果，并且当选择审核不通过时，需要给出不通过理由。
(5)茶机标准管理
管理员用户除了能维护设备库和企业资源外还能够根据类别维护茶叶机械的相关标准，普通用户可根据需要浏览相关标准的信息，包括标准编号、标准名称、类别、发布日期、发布日期、标准的状态，为选择符合标准的机械提供参考。
04
SSM框架技术在茶叶加工应用展望
信息化正在影响茶叶企业的管理、生产、流通等各环节，“互联网+”正在加速行业企业的信息化程度，为企业获取多元化数据、利用数据和分析数据迈向更高的决策智能化成为可能。软件技术在信息化乃至智能化进程中起着至关重要的作用。基于互联网的web系统可服务多类型企业的需求，更广泛的收集行业数据，且易于部署和维护，有望成为茶叶加工行业信息平台开发的主流应用模式。SSM企业级应用框架通过集成Spring、Springmvc、MyBatis简化了基于互联网的Web系统的开发，具有轻量，高速和高效的优点，有助于减少茶叶行业信息平台类软件的开发时间、质量，使应用具有良好的扩展性和移植性，加速茶叶加工行业数据的汇集、管理及智能化应用。
文章基于SSM框架设计并开发了条形绿茶加工装备信息管理系统。采用软件需求工程中面谈方法与涉众沟通，深入了解茶叶生产的业务流程、设备选型等业务问题;采用原型需求获取方法，在开发初期以可视化的形式将系统功能及交互过程展现给用户，通过征求用户意见，从而明确无误的确定用户需求。获得用户需求后，进行数据库设计与优化，最后基于SSM框架实现后端逻辑，完成设备信息入库、设备数据检索、行业标准管理、制造商信息管理，信息审核，生产线组配等主要功能。最终实现应用SSM框架减少了项目在开发过中的耦合度，提升了系统的可维护性和可扩展性，应用原型设计改善了人机交互体验。
目前，该系统1.0版本已经开发完成，入库茶机制造商396家、录入各类设备300余件、茶加工及茶叶机械相关标准信息72项。后继将持续开展系统优化、升级及数据采集入库等工作。系统的设计与开发为条形绿茶及其他茶类加工的装备选型、生产线组装提供了借鉴。
来源：中国茶叶加工
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