荸薺采收機械專利技術研究

李 旭 杜 錚 王 銳 郭 翔 劉 海 涂建東

(武漢市農(nóng)業(yè)科學院，湖北 武漢 430345)

0 引言

荸薺是一種備受人們喜愛的水生蔬菜，是我國荸薺產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收的特色產(chǎn)業(yè)之一，廣泛栽培于我國長江流域及其以南各省。但荸薺易種難收，采收作業(yè)的主要困難表現(xiàn)在收獲時間緊、需要勞動力多、勞動作業(yè)強度較大、作業(yè)條件差等方面，主要依靠人工收獲，采收環(huán)節(jié)投入占整個勞動力投入的70%以上。近10年來，一些科研院所開展了荸薺采挖技術的研究，陜西科技大學張士璽借鑒水田作業(yè)機械機耕船的水田行走技術，提出了一種振動旋轉(zhuǎn)式荸薺采收船的設計方法[1]；華中農(nóng)業(yè)大學陳子林設計出一種旱地荸薺采收機，并用象棋子替代荸薺球莖進行了田間預試驗[2]；安徽農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)工程研究所王川等采用農(nóng)機與農(nóng)藝相結合的模式，設計了一種具有階梯式挖掘鏟和帶有噴淋系統(tǒng)的篩選機構的新型荸薺收獲機[3]；廣西水力機械研究所有限公司開發(fā)出一種馬蹄收獲機，試制出樣機并開展了多次田間試驗[4]；武漢市農(nóng)業(yè)科學院李旭等采用高頻振動液化原理，設計了一種無人駕駛分層挖掘式荸薺收獲機[5]。但這些研究大多止于樣機試制試驗，沒能應用于市場。目前已見報道應用的荸薺采收機械有利用高壓水沖式的挖藕機、江蘇省鎮(zhèn)江市新農(nóng)民馬鎖才發(fā)明的荸薺采集機以及淮安掌聲荸薺農(nóng)用機械有限公司生產(chǎn)的荸薺采收機。這3種機具均需采用高壓水的強烈噴射實現(xiàn)荸薺與泥土的分離，但經(jīng)高壓水沖刷和浸泡后的荸薺比手工收獲的荸薺保存時間短，一般只能收到訂單后再進行采收。

相關文獻調(diào)研顯示，目前，荸薺采收技術與裝備的論文產(chǎn)出相對較少，而專利產(chǎn)出相對較高。專利文獻是一種集技術、經(jīng)濟、法律3種情報為一體的重要文件資料，是該領域研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向的體現(xiàn)[6]。但截至目前，尚無學者從專利角度對國內(nèi)外荸薺機械采收技術進行分析和研究。

1 數(shù)據(jù)檢索及加工

Incopat是全球首個面向華語研發(fā)創(chuàng)新人員的專利情報平臺，利用Incopat專利數(shù)據(jù)庫可對全球荸薺采收機械專利進行檢索與分析。2020年3月25日，在Incopat平臺采用“主要著錄信息或說明書”關鍵詞“water chestnut”+IPC分類號“A01D”為檢索條件對荸薺采收機械相關專利進行檢索。經(jīng)過Incopat專利數(shù)據(jù)庫檢索并結合人工判讀去除不符合要求的數(shù)據(jù)，共得到174條檢索結果，且得到的174條檢索結果均為中國專利。將這些結果作為荸薺采收機械專利分析的數(shù)據(jù)集，從申請趨勢、申請人地域分布、申請人類型、法律狀態(tài)、IPC分類號等方面對這些專利進行分析。本文中的“近6年”是指2013-2018年。

2 結果與分析

2.1 申請趨勢

荸薺采收機械專利申請公開年度趨勢分析結果如圖1所示，荸薺采收機械專利申請量自2013年開始顯著增多，2013-2018年，專利申請總量為154件，占總量的88.51%，平均每年申請25.7件。因?qū)＠麖奶岢錾暾埖焦_再到被數(shù)據(jù)庫收錄需歷經(jīng)一年半左右，這會導致2018年和2019年的專利申請數(shù)量因不完整而偏少，故申請趨勢分析結果中2019年的申請數(shù)據(jù)僅作參考。

圖1 荸薺采收機械專利申請趨勢分析

2.2 申請人地域分布

檢索到的174條結果中，發(fā)明專利占122件，實用新型專利占52件，全都分布在中國。這一方面說明中國重視荸薺采收機械的技術研發(fā)，在荸薺采收機械領域開展了大量工作，另一方面也說明其他國家不太重視荸薺采收機械的技術研發(fā)。

我國各省、市荸薺采收機械專利申請量統(tǒng)計結果如表1所示，排名前5位的安徽、廣西、湖北、江蘇、浙江，申請量總和達到152件，占總量的87.36%，其中排名第1位的安徽省有83件，占總量的47.7%。排名前5位的省市近6年申請量為135件，占總量的77.59%，表明安徽、廣西、湖北、江蘇、浙江是荸薺的主產(chǎn)區(qū)，近6年開展了大量的荸薺采收機械領域技術研發(fā)工作。

表1 荸薺采收機械申請人省市分布

2.3 申請人類型

專利申請人按類型可分為個人、企業(yè)、大專院校、科研單位等。荸薺采收機械申請人類型統(tǒng)計結果如表2所示，結果表明，檢索到的174件專利中，個人89件，占比51.15%；企業(yè)53件，占比30.46%；大專院校24件，占比13.79%；科研單位7件，占比4.02%；其他1件，占比0.57%。從專利申請人類型來看，荸薺采收機械的研發(fā)以個人和企業(yè)為主，兩者之和達到142件，占比81.61%。

表2 荸薺采收機械申請人類型

2.4 專利的法律狀態(tài)

由表3可知，荸薺采收機械相關專利法律狀態(tài)主要構成為：審中專利53件，占總量的30.46%；有效專利59件，占總量的33.91%；被駁回的專利有10件，撤回及放棄的專利有12件，未按期繳納年費的專利有40件，駁回、撤回、放棄及未按期繳納年費的專利均為失效專利，共計62件，占總量的35.63%。失效專利喪失了專利權，對所涉及的技術不再具有約束力，可視為公開技術。

表3 荸薺采收機械專利法律狀態(tài)構成

2.5 申請人排名

為了了解荸薺采收機械領域申請人對專利保護的重視程度和其技術研發(fā)實力，對該領域重要專利申請人進行了統(tǒng)計分析。荸薺采收機械專利數(shù)量前11位的專利申請人按專利申請數(shù)量大小排名如表4所示，分別為丁年生、安徽鑄星機械制造有限公司、蕪湖樂佳自動化機械有限公司、貴港市嘉特電子科技有限公司、李伊真、華中農(nóng)業(yè)大學、李偉強、廖煜明、武漢輕工大學、郭天偉、柳州博實唯汽車科技有限公司。其中，排名第1位的丁年生共申請了41件專利，占總量的23.56%。排名前3位的申請人共申請了67件專利，占總量的38.51%。

表4 荸薺采收機械專利申請人排名

2.6 IPC分類號數(shù)量分布

IPC(國際專利分類)號作為對某一個技術領域進行現(xiàn)有技術水平調(diào)研的基礎，為了深入了解荸薺采收機械領域技術水平及研發(fā)重點，利用IPC(國際專利分類)號來做技術分類統(tǒng)計分析。荸薺采收機械領域相關專利排名前10位的IPC分類號如表5所示，排名前5位的IPC小類分別為A01D33/08(專用分類和清潔機構)、A01D13/00(挖掘機)、A01D33/00(挖掘式收獲機的附件)、A01D31/00(其他挖掘收獲機械)、A01D44/00(水下植物的收獲)。截至2020年3月，這5類專利申請量分別為71、49、41、30、25件(同一專利可能具有若干個IPC分類號)，且目前該領域?qū)＠夹g主要集中于A01D33/08(專用分類和清潔機構)，占總量的40.80%，說明這個領域研究較熱門。

2.7 IPC分類號地域分布

荸薺采收機械領域?qū)＠暾埩颗琶?的省份中排在專利IPC分類號前5位的專利數(shù)量如表6所示。IPC分類號地域分布統(tǒng)計結果顯示，雖然不同省份的荸薺采收機械專利申請數(shù)量不同，但專利技術均主要集中于A01D33/08(專用分類和清潔機構)，共70件，占總檢索結果的40.23%。

表5 荸薺采收機械專利IPC分類號數(shù)量分布

表6 荸薺采收機械專利IPC分類號地域分布

3 小結

基于Incopat專利數(shù)據(jù)庫，從申請趨勢、申請人地域分布、IPC分類號數(shù)量分布等7個方面對荸薺采收機械專利技術進行了分析。分析結果表明，全球僅有中國開展荸薺采收機械技術研究并申請專利進行知識產(chǎn)權保護，專利主要為發(fā)明專利和實用新型專利，且我國荸薺采收機械的專利申請量呈逐年上升趨勢。隨著我國荸薺需求的不斷增長和農(nóng)村勞動力不斷向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，為了荸薺產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展，廣大荸薺從業(yè)者迫切需要用省力高效、能減輕荸薺采收勞動強度的荸薺采收機械代替人工作業(yè)，荸薺采收機械專利技術研究可為我國荸薺采收機械技術研發(fā)提供有益參考。