倫曉輝 談?wù)癍h(huán)

摘要：新能源園林機(jī)械隨著技術(shù)的快速革新的同時(shí)也在不斷發(fā)展，相較于傳統(tǒng)的以燃油內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的園林機(jī)械產(chǎn)品，本身具有噪聲小、振動(dòng)小、結(jié)構(gòu)簡單、操作容易等特點(diǎn)。在具備以上優(yōu)勢的前提下上，新能源園林機(jī)械產(chǎn)品的發(fā)展和應(yīng)用實(shí)際上起到了降低從業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度、簡化了職業(yè)培訓(xùn)和日常管理的作用。未來也將在高效安全、功能拓展和智能自動(dòng)方面超越傳統(tǒng)燃油園林機(jī)械。

關(guān)鍵詞：新能源?園林機(jī)械?優(yōu)勢?趨勢

中圖分類號(hào)：F326.2;F323.3

Application?Advantages?and?Development?Trends?of?New?Energy?Garden?Machines

LUN?Xiaohui??TAN?Zhenhuan

Zhenxing?Service?Branch?of?Liaohe?Petroleum?Exploration?Bureau?Co.，?Ltd.，?Panjin，?Liaoning?Province，?124010?China

Abstract：?With?the?rapid?innovation?of?technology，?new?energy?garden?machines?are?also?developing?continuously，?and?compared?with?traditional?garden?machinery?products?driven?by?fuel?internal?combustion?engine?power，?they?have?the?characteristics?of?low?noise，?low?vibration，?simple?structures?and?easy?operation.?On?the?premise?of?having?above?advantages，?the?development?and?application?of?new?energy?garden?machinery?products?actually?play?a?role?in?reducing?the?labor?intensity?of?employees?and?simplifying?vocational?training?and?daily?management，?and?in?the?future，?they?will?also?surpass?traditional?fuel?garden?machines?in?terms?of?efficient?safety，?functional?expansion?and?intelligent?automation.

Key?Words：?New?energy;?Garden?machine;?Advantage;Trend

隨著城市存量綠地的增加、養(yǎng)護(hù)市場規(guī)模的擴(kuò)大和養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的提高，園林養(yǎng)護(hù)工作慢慢得到了重視，特別是雙碳目標(biāo)的響下，以燃油機(jī)械和人工操作為主的相對粗放的管養(yǎng)方式，也逐步朝著低碳環(huán)保的趨勢轉(zhuǎn)變。目前我國園林養(yǎng)護(hù)管理仍然處于整體的機(jī)械化水平、智能化水平、低碳環(huán)保水平較低的情況下，燃油機(jī)械的靈活性、實(shí)用性、輕便性、環(huán)保性等方面還存在較大的提升空間，新能源機(jī)械的應(yīng)用規(guī)模還處在比較滯后的階段。再加上園林綠化養(yǎng)護(hù)人員老齡化程度高、后備力量薄弱、人工成本不斷提升等原因，勢必會(huì)加快園林機(jī)械的研究和發(fā)展。隨著新能源、智能化技術(shù)的逐漸成熟，綠色、智能、高效能的園林機(jī)械設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)、粗放、低效能的燃油園林機(jī)械設(shè)備必是大勢所趨。

1新能源園林機(jī)械常見類型

近年來，新能源技術(shù)的革新進(jìn)步使得新能源園養(yǎng)護(hù)機(jī)械也得到了一定的發(fā)展。?據(jù)統(tǒng)計(jì)，２００４—２０１８年園林行業(yè)有關(guān)機(jī)械設(shè)備類的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范經(jīng)歷了以“汽油—電動(dòng)—鋰電池”為動(dòng)力源的升級(jí)變化，這也表明了園林機(jī)械設(shè)備動(dòng)力源的轉(zhuǎn)變發(fā)展趨勢。

目前我國園林養(yǎng)護(hù)機(jī)械在新能源動(dòng)力方面也有了初步的嘗試，主要在小型園林機(jī)械和綠化保潔的運(yùn)用推廣上，大致可以分為草坪養(yǎng)護(hù)類、喬灌木修剪類、綠地保潔類、植保施肥類、樹木移植類、其他小型工具管養(yǎng)類。草坪養(yǎng)護(hù)類機(jī)械主要包括旋刀剪草機(jī)、割灌機(jī)、滾刀剪草機(jī)、打孔機(jī)、草坪施肥機(jī)、草坪車等；喬灌木修剪類機(jī)械主要包括綠籬機(jī)、油鋸、高空作業(yè)平臺(tái)、多功能修剪車等；綠化保潔類機(jī)械主要包括粉碎機(jī)、垃圾清運(yùn)車、掃地機(jī)、抓機(jī)、多功能作業(yè)車等；植保施肥類機(jī)械主要包括灑水車、滴灌系統(tǒng)、施肥機(jī)、打藥機(jī)等；樹木移植類主要是指挖樹機(jī)、切根機(jī)、高空油鋸等；其他小型工具管養(yǎng)主要是高枝剪、平剪等[1]。

2新能源園林機(jī)械的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1重量較輕，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度

相對于傳統(tǒng)園林機(jī)械使用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力機(jī)構(gòu)，適用類似工作強(qiáng)度下的新能源園林機(jī)械的整體重量更輕，以最常見的綠籬修剪機(jī)為例：使用燃油動(dòng)力日本小松G23LH綠籬機(jī)凈重5.5kg（含燃油約6kg），同類型、功能的燃油機(jī)械產(chǎn)品的重量基本都在這一水平。操作時(shí)，這些重量幾乎完全由工作人員手持負(fù)擔(dān)，雙臂雙手需要承擔(dān)重量、忍受機(jī)械震動(dòng)的同時(shí)平穩(wěn)的做出各種修剪動(dòng)作，在身體素質(zhì)上排除了相當(dāng)一部分技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)合格的從業(yè)人員。傳統(tǒng)燃油動(dòng)力的高枝油鋸、高枝綠籬機(jī)由于長柄傳動(dòng)構(gòu)件的存在重量更大，真正能安全、靈活使用上述兩種機(jī)械的人員比例則更低[2]。

相比傳統(tǒng)燃油動(dòng)力機(jī)械，鋰電動(dòng)力的綠籬修剪機(jī)則輕便不少，國內(nèi)電商平臺(tái)上架銷售的如德力西DLX-LLJ01綠籬修剪機(jī)，整機(jī)（不含電池）僅2.2kg，博奧菲bafllj-101綠籬修剪機(jī)，整機(jī)重量2kg。即使考慮到公共綠地工作量大要求電池續(xù)航功能強(qiáng)大，新能源產(chǎn)品可以靈活安置大容量電池包，比如由軀體背負(fù)、腿部綁縛等等，例如：邁越LH-5綠籬機(jī)，手持單機(jī)2.5kg，背負(fù)電池包供電；TOMSPOWER托馬斯園林的7012/7024型號(hào)，手持單機(jī)重量僅1.6kg，背負(fù)電池包供電。雖然系統(tǒng)總重減輕的不多，但是手持負(fù)重減少一半以上，大大減輕了上肢及肩頸部的負(fù)擔(dān)，反映到全天6-8小時(shí)，則是勞動(dòng)強(qiáng)度驟降。

2.2結(jié)構(gòu)簡單，簡化了操作和維護(hù)

新能源園林機(jī)械的動(dòng)力結(jié)構(gòu)簡單，相對于燃油動(dòng)力，沒有打火、離合、傳動(dòng)、檔位等復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)簡單到極致的產(chǎn)品甚至可以一鍵操作[3]。在此基礎(chǔ)上，人員培訓(xùn)機(jī)械設(shè)備操作規(guī)程的培訓(xùn)可以精簡，簡化員工的培訓(xùn)流程、縮短培訓(xùn)時(shí)間。

新能源園林機(jī)械的產(chǎn)品模塊化程度已有比較高的水平，即使目前只能在同品牌型號(hào)間做到互換電池（動(dòng)力包）、工作頭，也大大簡化了維護(hù)保養(yǎng)工作，例如TOMSPOWER品牌的7010A鋰電小型家用綠籬草坪/修剪機(jī)，主打家用和小庭院市場，可靈活切換刀頭/把手，在綠籬修剪和草坪修剪之間靈活切換；SITEKE斯特克品牌的STK05-255型輕便多功能割草機(jī)，主打特色就是后置電機(jī)對接多個(gè)工作頭，主機(jī)重量1.2kg，電池背包供電，可對接割灌、綠籬修剪、加長桿、油鋸、打草等多種作業(yè)頭，全套設(shè)備各個(gè)組成部分按需訂購。

2.3無燃油、低噪音，更為安全環(huán)保

根據(jù)《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》《中華人民共和國危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》《中華人民共和國消防法》，存儲(chǔ)油品必須符合的安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，并建立完善的安全生產(chǎn)制度和危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)存管理制度，確保油品的安全儲(chǔ)存。我國公安部門、安檢部門對于燃油園林機(jī)械需要購置散裝汽油也有著具體和嚴(yán)格的購買要求。相對而言，集中充電的安全風(fēng)險(xiǎn)就小很多，所要求的安全管理投入也少很多。

另一方面，按照國家綠籬機(jī)的噪音限制標(biāo)準(zhǔn)：加權(quán)聲壓級(jí)應(yīng)小于88db，加權(quán)聲功率級(jí)應(yīng)小于108db（83db相當(dāng)于公共汽車上的噪音級(jí)別）[4]。相比燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的巨大噪音和震動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的工作音量完全可以忽略，如博奧菲的bafllj-101綠籬機(jī)，廠商標(biāo)稱運(yùn)行音量僅為40db，完全可以避免因?yàn)樵胍魧?dǎo)致的敏感地點(diǎn)的養(yǎng)護(hù)工作時(shí)段難以安排的情況。不論是對于工作人員的身體健康，還是綠地周邊的居民、辦公場所的白領(lǐng)而言，這都是重大的利好。

2.4功能拓展性強(qiáng)，能有效的輔助工作

首先，相比燃油機(jī)械的傳動(dòng)構(gòu)件簡化，和模塊化的簡便設(shè)計(jì)，市面上的新能源園林機(jī)械很多都以一機(jī)多用為賣點(diǎn)，例如SITEKE斯特克品牌的STK05-255型輕便多功能割草機(jī)，主打特色就是一臺(tái)后置電機(jī)對接多個(gè)工作頭，可根據(jù)工作需求對接割灌、綠籬修剪、加長桿、油鋸、打草等多種作業(yè)頭，增強(qiáng)的功能拓展性有助于養(yǎng)護(hù)工作的精細(xì)化和專業(yè)化[5]。

其次，在全電系統(tǒng)的前提下，簡單的測量、定位等智能輔助模塊完全可以在不久的將來做到隨主機(jī)配置，降低了操作人員的專業(yè)門檻，有助于養(yǎng)護(hù)工作的標(biāo)準(zhǔn)化。也只有以此為基礎(chǔ)，才有可能實(shí)現(xiàn)園林綠地養(yǎng)護(hù)工作的自動(dòng)化甚至無人化。

3新能源園林機(jī)械發(fā)展趨勢

隨著我國新能源蓄電池技術(shù)、人工智能技術(shù)得到快速提升，為新能源園林養(yǎng)護(hù)機(jī)械帶來了技術(shù)創(chuàng)新的啟發(fā)和機(jī)會(huì)。特別是在領(lǐng)航企業(yè)的不斷積累和技術(shù)創(chuàng)新下，國產(chǎn)機(jī)械的品類也越來越完善，新能源系列產(chǎn)品的體系也更加豐富?；谌加蛣?dòng)力傳統(tǒng)機(jī)械的缺陷以及低碳環(huán)保、“雙碳”任務(wù)的要求，現(xiàn)代園林精細(xì)化管養(yǎng)的內(nèi)在發(fā)展也對園林養(yǎng)護(hù)機(jī)械提出了很高的要求?？紤]到短期內(nèi)無法逆轉(zhuǎn)的“老齡化”趨勢，身體負(fù)擔(dān)較為繁重的園林養(yǎng)護(hù)工作面臨“無人可用”“人工成本增加”的難題，可以在輕量化、智能化，甚至無人化的新能源園林養(yǎng)護(hù)機(jī)械有著相當(dāng)龐大的潛在市場。

3.1高效安全

現(xiàn)有常用的園林養(yǎng)護(hù)機(jī)械存在部分機(jī)械超負(fù)荷使用，維修管理不到位的情況，新能源機(jī)械理所應(yīng)當(dāng)會(huì)面臨傳統(tǒng)燃油機(jī)械同樣的問題。養(yǎng)護(hù)操作人員普遍年齡較大，對新機(jī)械的接受程度較低；園林養(yǎng)護(hù)從業(yè)人員老齡化也導(dǎo)致后備專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)難以保障，甚至在普遍老齡化的社會(huì)背景下，今后養(yǎng)護(hù)人工成本提高無法避免。這意味著新能源園林機(jī)械必須要在使用效率、可維護(hù)性上繼續(xù)發(fā)展，做出明顯的進(jìn)步。

電池的續(xù)航能力和安全性是目前新能源園林機(jī)械是否能徹底取代傳統(tǒng)燃油動(dòng)力的關(guān)鍵點(diǎn)。園林機(jī)械的運(yùn)用過程中，機(jī)械的性能、可靠性、使用便捷、安全依然是用戶考慮的重點(diǎn)。新能源園林機(jī)械，必須從續(xù)航能力、充電效率出發(fā)，保證機(jī)械功能的高效化。除了鋰電池機(jī)械續(xù)航、動(dòng)力等普遍問題，還需要從機(jī)械技術(shù)改進(jìn)的方向，突破應(yīng)用難點(diǎn)，完善機(jī)械功能。由于電動(dòng)力需要相對干燥、良好的外部環(huán)境，園林綠化清晨作業(yè)露水較多，對蓄電池的絕緣和防護(hù)也會(huì)有更高的要求[6]。

前者需要依靠新能源整體技術(shù)水平的進(jìn)步，后者則需要生產(chǎn)廠家增加投入改良機(jī)械設(shè)計(jì)和制造來提高?？梢灶A(yù)見的是，這兩個(gè)目標(biāo)都可以在不久的將來得以實(shí)現(xiàn)。

3.2功能拓展

園林機(jī)械設(shè)備的作業(yè)對象是種類眾多、形態(tài)千差萬別的各種具有生命力的植物，且作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜，這導(dǎo)致園林養(yǎng)護(hù)人員培訓(xùn)時(shí)間長、高級(jí)技術(shù)工人培養(yǎng)不易，也讓園林機(jī)械的使用效率很大程度上受場景場地的限制。輕型的新能源機(jī)械雖然比笨重的燃油機(jī)更方便，門檻更低，但是在養(yǎng)護(hù)管理中存在場景多元化與機(jī)械單一化的矛盾，園林養(yǎng)護(hù)工作需要的機(jī)械種類并沒有減少。公園也有郊野公園和城市公園、社區(qū)公園和綜合公園的區(qū)別，不動(dòng)的場景、不同的植物種類、甚至同種植物不同生長狀態(tài)都會(huì)帶來具體的工作要求的差異，不同的養(yǎng)護(hù)場景涉及的作業(yè)面對機(jī)械設(shè)備的需求也有差異。單一機(jī)械的工作效能以及對場地的要求，難以更好地滿足多元化的實(shí)際工作需求，所以越來越多的機(jī)械產(chǎn)品朝著多樣化、品系化的方向發(fā)展。

在應(yīng)對上述問題的時(shí)候，新能源產(chǎn)品有著先天優(yōu)勢：因?yàn)閭鲃?dòng)機(jī)構(gòu)相對燃油機(jī)械的極大簡化，動(dòng)力部分與不同功能的“刀頭”的現(xiàn)場組合——對于傳統(tǒng)燃油機(jī)械來說難以實(shí)現(xiàn)的情況，在新能源機(jī)械這里司空見慣。近年來新推出的新能源園林機(jī)械產(chǎn)品在模塊化、可替換工作頭、多規(guī)格能源包等方面做出改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)“一套動(dòng)力包配多種工作頭”，做到了一機(jī)多用，適應(yīng)不同的應(yīng)用場景和作業(yè)對象，實(shí)現(xiàn)新能源園林養(yǎng)護(hù)機(jī)械的多元化發(fā)展。

3.3智能自動(dòng)

新能源機(jī)械走向智能化是人工智能發(fā)展的必然趨勢。在自動(dòng)化、智能化、平臺(tái)化的深度孵化下，人工智能、電機(jī)控制及系統(tǒng)控制技術(shù)、電池包及電源管理技術(shù)、充電器技術(shù)等新技術(shù)的革新，為新能源園林機(jī)械的智能化運(yùn)用提供了關(guān)鍵性技術(shù)支撐。目前割草機(jī)器人是新能源機(jī)械智能化的代表產(chǎn)品，集定位、環(huán)境感知、路徑規(guī)劃、決策控制等功能于一身。相較于傳統(tǒng)燃油割草機(jī)具有很明顯的優(yōu)勢，可全自動(dòng)獨(dú)立自主地工作，省時(shí)省力、低碳、環(huán)保、低噪。具備避障爬坡的能力，相對于傳統(tǒng)割草機(jī)更安全可靠，且具備省心的自動(dòng)安全充電的返回功能[7]。市面上的格力博greenworks、美達(dá)斯MEDAS、嘉丁拿Gardena出品的智能自動(dòng)割草機(jī)均屬于這種類型，仍然以特定路線的為主，機(jī)器人在導(dǎo)線所圍的特定區(qū)域或人為遙控干預(yù)作業(yè)。隨著人工智能領(lǐng)域技術(shù)的不斷革新，園林養(yǎng)護(hù)機(jī)械也會(huì)在技術(shù)創(chuàng)新的牽引下，不斷地開拓新的智能產(chǎn)品。最終通過數(shù)字園林、智慧園林的方式來實(shí)現(xiàn)園林管養(yǎng)的智能信息化管理平臺(tái)，極大地提高現(xiàn)代園林管養(yǎng)技術(shù)水平。目前通過一些智能化平臺(tái)如物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、精細(xì)化管理平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)園林養(yǎng)護(hù)的信息化管理已經(jīng)初現(xiàn)端倪。

4結(jié)語

新能源園林養(yǎng)護(hù)機(jī)械的發(fā)展受益于能源科技應(yīng)用技術(shù)和智能自動(dòng)化技術(shù)的逐步推廣，相較于基本的機(jī)械性能，新能源園林機(jī)械在未來與新材料科技、新智能技術(shù)的結(jié)合才是超越了傳統(tǒng)燃油動(dòng)力機(jī)械的根本原因，新能源機(jī)械生產(chǎn)商應(yīng)當(dāng)發(fā)揚(yáng)新能源園林機(jī)械輕便、上手簡單、維修容易、拓展性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，逐步提高園林綠地管理機(jī)構(gòu)、企業(yè)、基層操作人員對新能源機(jī)械產(chǎn)品的認(rèn)可。在與園林養(yǎng)護(hù)技術(shù)深度結(jié)合的同時(shí)，逐步提高產(chǎn)品的智能化、自動(dòng)化程度，促進(jìn)現(xiàn)代園林科學(xué)的可持續(xù)發(fā)展。

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