荸荠采收机械专利技术研究

李 旭 杜 铮 王 锐 郭 翔 刘 海 涂建东

(武汉市农业科学院，湖北 武汉 430345)

0 引言

荸荠是一种备受人们喜爱的水生蔬菜，是我国荸荠产区农业增效、农民增收的特色产业之一，广泛栽培于我国长江流域及其以南各省。但荸荠易种难收，采收作业的主要困难表现在收获时间紧、需要劳动力多、劳动作业强度较大、作业条件差等方面，主要依靠人工收获，采收环节投入占整个劳动力投入的70%以上。近10年来，一些科研院所开展了荸荠采挖技术的研究，陕西科技大学张士玺借鉴水田作业机械机耕船的水田行走技术，提出了一种振动旋转式荸荠采收船的设计方法[1]；华中农业大学陈子林设计出一种旱地荸荠采收机，并用象棋子替代荸荠球茎进行了田间预试验[2]；安徽农业科学院农业工程研究所王川等采用农机与农艺相结合的模式，设计了一种具有阶梯式挖掘铲和带有喷淋系统的筛选机构的新型荸荠收获机[3]；广西水力机械研究所有限公司开发出一种马蹄收获机，试制出样机并开展了多次田间试验[4]；武汉市农业科学院李旭等采用高频振动液化原理，设计了一种无人驾驶分层挖掘式荸荠收获机[5]。但这些研究大多止于样机试制试验，没能应用于市场。目前已见报道应用的荸荠采收机械有利用高压水冲式的挖藕机、江苏省镇江市新农民马锁才发明的荸荠采集机以及淮安掌声荸荠农用机械有限公司生产的荸荠采收机。这3种机具均需采用高压水的强烈喷射实现荸荠与泥土的分离，但经高压水冲刷和浸泡后的荸荠比手工收获的荸荠保存时间短，一般只能收到订单后再进行采收。

相关文献调研显示，目前，荸荠采收技术与装备的论文产出相对较少，而专利产出相对较高。专利文献是一种集技术、经济、法律3种情报为一体的重要文件资料，是该领域研究现状和发展方向的体现[6]。但截至目前，尚无学者从专利角度对国内外荸荠机械采收技术进行分析和研究。

1 数据检索及加工

Incopat是全球首个面向华语研发创新人员的专利情报平台，利用Incopat专利数据库可对全球荸荠采收机械专利进行检索与分析。2020年3月25日，在Incopat平台采用“主要著录信息或说明书”关键词“water chestnut”+IPC分类号“A01D”为检索条件对荸荠采收机械相关专利进行检索。经过Incopat专利数据库检索并结合人工判读去除不符合要求的数据，共得到174条检索结果，且得到的174条检索结果均为中国专利。将这些结果作为荸荠采收机械专利分析的数据集，从申请趋势、申请人地域分布、申请人类型、法律状态、IPC分类号等方面对这些专利进行分析。本文中的“近6年”是指2013-2018年。

2 结果与分析

2.1 申请趋势

荸荠采收机械专利申请公开年度趋势分析结果如图1所示，荸荠采收机械专利申请量自2013年开始显著增多，2013-2018年，专利申请总量为154件，占总量的88.51%，平均每年申请25.7件。因专利从提出申请到公开再到被数据库收录需历经一年半左右，这会导致2018年和2019年的专利申请数量因不完整而偏少，故申请趋势分析结果中2019年的申请数据仅作参考。

图1 荸荠采收机械专利申请趋势分析

2.2 申请人地域分布

检索到的174条结果中，发明专利占122件，实用新型专利占52件，全都分布在中国。这一方面说明中国重视荸荠采收机械的技术研发，在荸荠采收机械领域开展了大量工作，另一方面也说明其他国家不太重视荸荠采收机械的技术研发。

我国各省、市荸荠采收机械专利申请量统计结果如表1所示，排名前5位的安徽、广西、湖北、江苏、浙江，申请量总和达到152件，占总量的87.36%，其中排名第1位的安徽省有83件，占总量的47.7%。排名前5位的省市近6年申请量为135件，占总量的77.59%，表明安徽、广西、湖北、江苏、浙江是荸荠的主产区，近6年开展了大量的荸荠采收机械领域技术研发工作。

表1 荸荠采收机械申请人省市分布

2.3 申请人类型

专利申请人按类型可分为个人、企业、大专院校、科研单位等。荸荠采收机械申请人类型统计结果如表2所示，结果表明，检索到的174件专利中，个人89件，占比51.15%；企业53件，占比30.46%；大专院校24件，占比13.79%；科研单位7件，占比4.02%；其他1件，占比0.57%。从专利申请人类型来看，荸荠采收机械的研发以个人和企业为主，两者之和达到142件，占比81.61%。

表2 荸荠采收机械申请人类型

2.4 专利的法律状态

由表3可知，荸荠采收机械相关专利法律状态主要构成为：审中专利53件，占总量的30.46%；有效专利59件，占总量的33.91%；被驳回的专利有10件，撤回及放弃的专利有12件，未按期缴纳年费的专利有40件，驳回、撤回、放弃及未按期缴纳年费的专利均为失效专利，共计62件，占总量的35.63%。失效专利丧失了专利权，对所涉及的技术不再具有约束力，可视为公开技术。

表3 荸荠采收机械专利法律状态构成

2.5 申请人排名

为了了解荸荠采收机械领域申请人对专利保护的重视程度和其技术研发实力，对该领域重要专利申请人进行了统计分析。荸荠采收机械专利数量前11位的专利申请人按专利申请数量大小排名如表4所示，分别为丁年生、安徽铸星机械制造有限公司、芜湖乐佳自动化机械有限公司、贵港市嘉特电子科技有限公司、李伊真、华中农业大学、李伟强、廖煜明、武汉轻工大学、郭天伟、柳州博实唯汽车科技有限公司。其中，排名第1位的丁年生共申请了41件专利，占总量的23.56%。排名前3位的申请人共申请了67件专利，占总量的38.51%。

表4 荸荠采收机械专利申请人排名

2.6 IPC分类号数量分布

IPC(国际专利分类)号作为对某一个技术领域进行现有技术水平调研的基础，为了深入了解荸荠采收机械领域技术水平及研发重点，利用IPC(国际专利分类)号来做技术分类统计分析。荸荠采收机械领域相关专利排名前10位的IPC分类号如表5所示，排名前5位的IPC小类分别为A01D33/08(专用分类和清洁机构)、A01D13/00(挖掘机)、A01D33/00(挖掘式收获机的附件)、A01D31/00(其他挖掘收获机械)、A01D44/00(水下植物的收获)。截至2020年3月，这5类专利申请量分别为71、49、41、30、25件(同一专利可能具有若干个IPC分类号)，且目前该领域专利技术主要集中于A01D33/08(专用分类和清洁机构)，占总量的40.80%，说明这个领域研究较热门。

2.7 IPC分类号地域分布

荸荠采收机械领域专利申请量排名前5的省份中排在专利IPC分类号前5位的专利数量如表6所示。IPC分类号地域分布统计结果显示，虽然不同省份的荸荠采收机械专利申请数量不同，但专利技术均主要集中于A01D33/08(专用分类和清洁机构)，共70件，占总检索结果的40.23%。

表5 荸荠采收机械专利IPC分类号数量分布

表6 荸荠采收机械专利IPC分类号地域分布

3 小结

基于Incopat专利数据库，从申请趋势、申请人地域分布、IPC分类号数量分布等7个方面对荸荠采收机械专利技术进行了分析。分析结果表明，全球仅有中国开展荸荠采收机械技术研究并申请专利进行知识产权保护，专利主要为发明专利和实用新型专利，且我国荸荠采收机械的专利申请量呈逐年上升趋势。随着我国荸荠需求的不断增长和农村劳动力不断向城镇转移，为了荸荠产业的健康可持续发展，广大荸荠从业者迫切需要用省力高效、能减轻荸荠采收劳动强度的荸荠采收机械代替人工作业，荸荠采收机械专利技术研究可为我国荸荠采收机械技术研发提供有益参考。