（工商管理专业论文）无线传感网络瓦斯监控系统项目的投资策划.pdf

摘要 瓦斯是煤炭开采过程中的主要危险源。目前国内大部分矿山 使用的瓦斯监测设备为有线网络瓦斯监测系统，但其存在一定的 技术及应用缺陷。无线传感网络瓦斯监控技术是矿山瓦斯监测领 域的创新，具有技术先进、成本低廉和易于维护等特点。本文所 做的无线传感网络瓦斯监控系统的投资策划，可以为该技术的产 业化提供决策依据。 本文利用盈利能力分析法、偿债能力分析法、敏感性分析法、 盈亏平衡分析法等相关方法，根据项目特点，结合调查分析资料， 对目标顾客群进行细分，确定了该产品的目标市场及其营销模 式；对原材料供应商进行地域和功能分析，结合国家产业导向， 确定了该产品的生产组织模式；对投资规模、财务状况以及预期 的投资风险进行预测，确定了该项目预期的收益和现金流，并为 潜在风险提供了可行的规避办法。通过从以上几个方面对无线传 感瓦斯监控系统进行系统的分析和全过程论证，我们可以得出结 论：无线传感瓦斯监控技术能有效解决矿山瓦斯监测领域的技术 难题，其产业化存在巨大的经济效益和社会价值。 关键词无线传感瓦斯监控系统，投资，策划 a b s t r a ct t h eg a si so n eo ft h em o s td a n g e r o u se l e m e n t sd u r i n gt h ec o a l m i n i n gp r o c e s s g a sm o n i t o re q u i p m e n t su s e db ym a n ym i n e sr i g h t n o wa r ew i r e dn e t w o r km o n i t o rs y s t e m ，b u ti t sd r a w b a c ki s p r e d e s t i n e d t h ew i r e l e s ss e n s o rg a sm o n i t o r i n gt e c h n o l o g yi sa l l i n n o v a t i o nt h a tt h ew i r e l e s ss e n s o rn e t w o r kt e c h n o l o g yi su s e di n t h em i n eg a sm o n i t o r , w h i c hh a sc h a r a c t e r i s t i c so fh i t e c h ，c h e a p a n de a s ym a i n t e n a n c e ，e t c i nt h i sp a p e r , t h ei n v e s t m e n tp l a n n i n go f w i r e l e s sn e t w o r km o n i t o r s y s t e m c a n p r o v i d e ab a s i sf o r d e c i s i o n m a k i n gf o rt h i st e c h n o l o g yi n d u s t r i a l i z a t i o n i nt h i sp a p e r , a c c o r d i n gt oa d v a n c e dm a t u r ep a y o f fa b i l i t y a n a l y t i c a lm e t h o d ；r e p a ya b i l i t ya n a l y t i c a lm e t h o d ；s e n s i t i v i t y a n a l y t i c a lm e t h o d ；p r o f i ta n dl o s sb a l a n c ea n a l y t i c a lm e t h o d ，e t c w e c o m b i n e ，i n v e s t i g a t ea n da n a l y z e t h em a t e r i a l sb a s e do nt h e c h a r a c t e r i s t i c so fs y s t e m ，s u b d i v i d eg o a lc u s t o m e rg r o u p ，c o n f i r m t h eg o a lm a r k e to ft h i sp r o d u c ta n dm a r k e t i n gm o d e ；s e c o n d l y , t h r o u g hc a r r y i n go nt h er e g i o na n df u n c t i o na n a l y s i st ot h em a t e r i a l s s u p p l i e r , w ec o m b i n et h en a t i o n a ld i r e c t i o no fi n d u s t r y , c o n f i r mt h e p r o d u c t i o no r g a n i z a t i o nm o d e lo ft h i sp r o d u c t ；f i n a l l y , w ep r e d i c t s c a l eo fi n v e s t m e n t ，f i n a n c i a ls i t u a t i o na n di n v e s t m e n tr i s ke x p e c t e d ， a n dc o n f i r mt h i sp r o j e c ta n t i c i p a t e di n c o m ea n dc a s hf l o w , a n do f f e r t h ef e a s i b l em e t h o do fe v a d i n gf o rp o t e n t i a lr i s k t h es y s t e m a t i c a n a l y s i sa n dt h ew h o l ec o u r s ep l a na r ec a r r i e do nt ow i r e l e s s n e t w o r km o n i t o rs y s t e ma c c o r d i n gt oa b o v ea s p e c t s ，w i t hw h i c ha c o n c l u s i o nc a nb eg o t t e nt h a tw i r e l e s sn e t w o r km o n i t o rs y s t e mi sa n a v a i l a b l es o l u t i o nf o rm i n eg a sm o n i t o r ；i t si n d u s t r i a l i z a t i o nh a s h u g ee c o n o m i ce f f i c i e n c ya n ds o c i a lv a l u e k e yw o r d st h ew i r e l e s ss e n s o rn e t w o r kg a sm o n i t o r s y s t e m ，i n v e s t m e n t ，p l a n s 玎 原创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共 同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。 作者签名：缘整日期：茸年上月生日 关于学位论文使用授权说明 本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论 文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文； 学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。 作者签名：鞋 导师签名：避 日期：皿午上月2 日 硕士学位论文 第1 章绪论 1 1 选题背景 第1 章绪论 瓦斯是煤炭开采过程中的主要危险源。近几年来，国内煤矿发生的重 大灾害基本上都与瓦斯有关，因此，矿井瓦斯监控是煤矿安全生产的重要 保障。在美国、澳大利亚等煤矿条件较好、储量丰富的国家，对于高瓦斯 煤矿一般采取停产关闭的措施。而我国一直以煤炭为主要能源，煤炭是不 可再生的资源，由于资源有限，条件再复杂、环境再恶劣的煤矿，都不得 不纳入开采范围。因此，如何解决瓦斯监控问题成为保证我国煤矿安全生 产的关键。 国内煤矿安全生产上，注重从安全生产信息实时监测上进行研究，也 就是注重管理上的研究，在作业地点监测瓦斯的手段还比较落后。目前国 内大部分矿山使用的瓦斯监测设备为有线网络监测系统，但其存在以下技 术缺陷和应用缺陷：一、监测灵敏度与监测范围不足，对采掘面现场瓦斯 检查力度不够，只能对某个点进行连续测量，却无法对某个空间进行全方 位的2 4 小时连续测量，监测效果不好；二、井下空间有限，因而有线网络 的电缆铺设难度大、隐患多，使井下经常出现断线问题和停电问题，影响 了生产效率；三、随着矿井的延伸，有线网络的电缆成本较高，维护非常 困难。少部分小型矿井难以担负有线设备的巨大成本而使用人工监测方法， 虽成本较低，但监测点极为有限，更让监测人员冒着生命危险在井下进行 工作。因此，应用一种性能良好、维护方便且价格低廉的瓦斯监控技术， 对于保障煤矿安全生产具有十分重大的意义。 无线传感网络瓦斯监控技术是无线传感网络技术在矿山瓦斯监测领域 的创新，解决了有线监测系统不能了解井下全方位瓦斯浓度分布的技术难 题，也避免了有线电缆在井下的安全隐患和维护困难，更实现了因矿井大 小而确定成本，提供小型矿山有能力承担的监控系统，竞争优势非常明显。 目前国内外市场上无同类产品出现。 通过本项目的研究，把无线传感网络瓦斯监控系统这种新产品推上市 场，对于解决我国瓦斯监控领域落后的现状具有重大的创新意义，有利于 进一步提高我国瓦斯监控的技术水平和管理水平，具有巨大的经济效益和 社会价值。 硕士学位论文 第1 章绪论 1 2 文献综述 1 2 1 无线网络瓦斯监控技术的国内外研究现状 国外对采用新技术尤其是信息化技术来加强煤矿安全隐患的预见性非 常重视。美国矿业安全与卫生署下属的技术认证中心专门负责对煤矿设备 进行质量检查和认证，在其发布的技术评测报告中，强调“我们将优先考虑 那些不依赖有线骨干( 线路) ，并且在发生冒顶、漏水、着火和爆炸事故时 具有最大存活潜力的( 无线通信和定位跟踪) 系统”，表现出优先考虑无线系 统的态度。美国己经采用和即将采用的无线通信和井下定位系统包括 i e e e 8 0 2 1 l b 和8 0 2 1 5 4 标准的先进通信( 网络) 系统。 澳大利亚是世界上第四大产煤国，其煤矿安全生产也被认为是世界上 最好的，2 0 0 3 年煤矿业做到了零死亡。澳大利亚非常重视煤矿先进技术的 应用和开发，第一个基于i e e e 8 0 2 1l b 无线网络技术的煤矿井下无线电话 系统就是由澳大利亚人开发出来，并于2 0 0 5 年首先在澳大利亚的矿井投入 使用。目前，澳大利亚的煤矿分别使用着上述各种井下通信和定位系统， 这些系统在加强管理、提高生产安全方面发挥了积极作用。 其他国家，如欧洲和南非等国家和地区的煤矿绝大部分都设置了除无 线局域网以外的各种先进通信系统。【9 】 在我国煤矿发生的重特大事故中，与瓦斯有关的事故占7 0 以上。可 以说，瓦斯灾害已成为制约我国煤矿安全生产和煤炭工业发展的重要因素。 多年来的实践证明，利用信息技术是控制瓦斯事故的重要手段，我国目前 在井下部分使用的监控系统大部分采用的是有线的信号传输方式，这使得 系统只能工作在固定的位置，其移动性差，设备安装的局限性大，在很多方面 都不能实现实时监控。【l 刀国内煤矿井下无线通信技术应用尚不广泛，即使 是具有相当现代化采煤技术和设备的大中型国有煤矿，其无线电通信的应 用也不普遍，甚至是空白，除了资金和管理方面的因素外，技术发展水平 的限制也是个主要的原因。 目前国内井下无线通信技术主要包括动力载波通信、感应通信、漏泄 通信、中频通信等。【1 4 】这些技术普遍存在以下应用问题：一、所有无线系 统的井下覆盖率都偏低；二、联网能力弱；三、通信容量小，传输的信息 量非常有限，不具备实时发送如瓦斯传感器数据等实时信息的能力，因此 井下无线通信新技术的引入就是十分必要的。根据目前的国内研究发现， 如果单纯采用i e e e 8 0 2 1 1 或者8 0 2 1 5 4 网络仍然各有其明显的不足之处： 2 硕士学位论文第1 章绪论 i e e e 8 0 2 1 1 网络终端功耗大，没有定位机制，而i e e e 8 0 2 1 5 4 网络虽然 组网灵活，但是其2 5 0 k b p s 的上限速率，又不足以承担大容量通信的重任。 鉴于此，国内提出了一种新的无线通讯技术_ z i g b e e 技术，z i g b e e 技 术也称紫蜂技术，是一种用于短距离范围内、低传输数据速率下的各种电子 设备之间的无线通信技术。以z i g b e e 技术为通信平台构建的网络，具有其节 点可以移动、组网快速简单、成本低、网络维护容易等特点。0 7 1 基于z i g b e e 技术的煤矿安全监控系统与现有的煤矿安全监控系统相比，在性能和实用 性方面都有了一定的提高。本项目就是采用的z i g b e e 无线通信技术。 1 2 2 投资项目的可行性研究 ( 一) 可行性研究的产生以及在国内外的应用 可行性研究自2 0 世纪3 0 年代美国制定开发田纳西河流工程规划时开 创，当时美国在控制洪水过程中，采用的评价方法遵循这样一个原理：如 果效益大于所耗费用，则项目是可行的。遵循这一原理首次进行的可行性 研究取得了令人满意的结果，1 9 3 6 年美国国会通过“洪水控制法案”，其中 一条规定必须遵从上述原理。以后数年，项目费用与效益分析在洪水控制、 河道治理以及水土资源开发等方面得到广泛应用和发展【i9 】。第二次世界大 战、朝鲜战争和越南战争期间，美国政府在更广泛的领域应用了费用效益 分析方法，取得了不少成功的经验，可行性研究在世界各国引起了广泛的 重视。 我国的可行性研究起源于新中国成立不久，为推动我国国民经济和社 会主义事业的蓬勃发展，“一五”期间，进行了以1 5 6 项重点建设项目为中 心的大规模经济建设。为保证这些项目的顺利完成，这一时期，在参照前 苏联基本建设程序基础上，结合我国的实践，制定了包括建设项目前期可 行性研究的基本建设程序。 从1 9 5 8 年“大跃进”到7 0 年代中期，强调多快好省的建设社会主义。 工程建设实行“边勘探、边设计、边施工”。规划下马，无视工程立项及可 行性研究，有很多项目根本不做前期论证就仓促上马，建设程序形同虚设， 最终使工程项目成为“三拍工程”。 直到十一届三中全会，实行以经济建设为中心和改革开放的方针后， 传统的基本建设程序重新得到重视。国家重新严格规定将可行性研究列入 基本建设程序之中。这些制度的出台，为可行性研究提供了法律保证。 1 9 8 3 年2 月，国家计委制订并颁布了“建设项目进行可行性研究的实 行管理办法”，对进行可行性研究的建设项目的编制范围，可行性研究报告 3 硕士学位论文第1 章绪论 的编制程序，项目经济评价内容等做出了系统规定，并明确指出，在可行 性研究阶段，如果项目经济不合理，可予否决。从而为可行性研究在我国 的应用铺平了道路。 1 9 9 3 年4 月，国家计委、建设部正式发布了建设项目经济评价方 法与参数，该书的出版标志着我国有了较为完整的评价标准和规范。 2 0 0 2 年4 月，国家计委制订并颁布了投资项目可行性研究指南， 总结了国内改革开放以来可行性研究工作的经验教训，借鉴了国际上可行 性研究的有益经验，力求符合我国实际情况，并尽可能与国际通常做法接 轨。 2 0 0 4 年9 月1 5 同囡家发展和改革委员会发布施行了企业投资项目 核准暂行办法，国家有关部门也对本系统、本行业的可行性研究工作做了 具体规范。化工部发布了化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规 定，规定要求：可行性研究报告必须实事求是，对项目的要素进行认真的、 全面的调查和详细的测算分析，做多方案的比较论证；具体论述项目设立 在经济上的必要性、合理性、现实性；技术和设备的先进性、适用性、可 靠性；财务上的盈利性、合法性；环境上的可行性；建设上的可行性。以 国务院颁布的决定为标志，我国投资决策和可行性研究进入了新的发展时 期，朝着更合理、更规范的方向发展。 1 9 3 ( 二) 可行性研究的基本理论 可行性研究是指运用现代经济与技术分析方法，事先研究论证工程建 设项目的建设可行性、技术先进性、经济合理性的一种科学方法。可行性 研究不仅用于工程项目建设，而且用于工业、农业等多种产业的投资建设 与生产管理，并进一步用于自然环境影响和社会发展等诸多问题，从而使 可行性研究不仅仅停留在研究技术、经济两方面，而是包容技术先进性、 经济合理性、社会公正性和环境适应性的综合评价与优化选择。 可行性研究的作用主要表现在以下几个方面：第一为项目投资决策提 供依据，一个项目的成功与否及效益如何，会受到社会的、自然的、经济 的、技术的诸多不确定因素的影响，而项目的可行性研究，有助于分析和 认识这些因素，并依据分析论证的结果提出可靠的或合理的建议，从而为 项目的决策提供强有力的依据；第二为项目向银行等金融机构申请贷款、 筹资提供依据，银行是否给一个项目贷款融资，其依据是这个项目能否按 期足额归还贷款本息。银行只有在对项目的可行性研究进行全面细致的分 析评价之后，才能确认是否给予贷款；第三为项目设计、实施提供依据， 4 硕士学位论文第1 章绪论 在可行性研究中，对项目的建设方案、产品方案、建设规模、厂址、工艺 流程、主要设备和总图布置等作了较为详细的说明，因此，在项目的可行 性研究得到审批后，即可作为项目编制的依据。只有经过项目可行性研究 论证，被确定为技术可行、经济合理、效益显著、建设和生产条件具备的 投资项目，允许项目单位着手组织原材料、燃料、动力、运输等供应条件 和落实各个投资项目的实施条件，才能为投资项目顺利实施做出保证；第 四为项目签订有关合同、协议提供依据，为项目组织管理、机构设置、劳 动定员提供依据。 在进行项目可行性研究时要注意以下几个方面：第一、投资必要性。 主要根据市场调查和预测结果以及相关产业政策，论证项目投资建设的必 要性。在投资必要性的论证上，不仅要做好投资环境的分析，对构成投资 环境的各种要素进行全面的分析论证，还要做好市场研究，包括市场供求 预测、竞争力分析、价格分析、市场细分、定位及营销策略论证。第二、 技术可行性。主要从项目实施的技术角度，合理设计技术方案，并进行评 价。第三、财务可行性。主要从项目及投资者的角度，设计合理资本预算， 评价股东投资收益、现金流量计划及债务清偿计划；从企业理财的角度制 订财务方案，评价项目的财务盈利能力，进行投资决策。第四、组织可行 性。制定合理的项目实施进度计划、设计合理的组织机构、选择经验丰富 的管理人员、建立良好的协作关系、制定合适的培训计划等，保证项目顺 利执行。第五、经济可行性。主要从资源配置的角度衡量项目的价值，评 价项目在实现区域经济发展目标、有效配置经济资源、增加供应、创造就 业、改善环境、提高人民生活等方面的效益。第六、社会可行性。主要分 析项目对社会的影响，包括政治体制、方针政策、经济结构、法律道德、 宗教民族、妇女儿童及社会稳定性等。第七、风险因素及对策。主要对项 目的市场风险、技术风险、财务风险、组织风险、法律风险、经济及社会 风险等风险因素进行评价，制定规避风险的对策，为项目全过程的风险管 理提供依据。 1 3 论文研究思路及研究内容 结合无线传感网络瓦斯监控系统产品本身的特点，论文对该产品的市 场定位、生产组织、财务分析和风险规避进行了系统地分析和研究。论文 5 硕士学位论文 第1 章绪论 共分为六章。 第一章为绪论。主要说明论文的研究背景及所涉及的相关文献内容。 第二章为项目的市场分析。本章运用了s p e t 分析法及波特竞争力模 型等分析方法，对项目的宏观环境、行业现状进行了详细的分析，通过分 析该项目预计的市场竞争形势，进而对项目进行市场细分并确定目标市场， 再根据目标市场的特点确定项目产品的营销模式。 第三章为项目的生产与经营策划。本章结合对生产地产业政策、相关 法律法规的调查研究以及周边地区原材料供应状况和物流条件的调查和分 析，确定了该投资项目的选址、布局、生产工艺及生产规模，并对项目的 内部运营环境的优劣势进行了详细的分析。 第四章为项目的投资预测与投资回报分析。本章根据市场和生产组织 的分析结论，预计该项目最终的投资收益和财务状况，并借助财务报表对 财务指标进行了静态与动态的分析。 第五章为项目的投资风险分析。本章结合盈亏平衡点、投资敏感性的 分析，确定项目运营过程中可能存在的各项风险。 第六章为结论与展望。本章根据前面各部分的研究结果，对本项目进 行全面评价，对方案提出意见和建议。 6 硕士学位论文 第2 章项目的市场分析 第2 章项目的市场分析 本章运用s p e t 、4 p s 及波特竞争力模型等分析方法，对无线传感网络 瓦斯监控系统的投资环境进行了详细的分析， 2 1 宏观环境分析 2 1 1 经济环境 据经济学家预测，在未来的2 0 年内中国经济将维持快速平稳的发展态 势，近几年将以7 - 9 的速度递增，能源市场的发展速度将是其中发展最快 的行业之一，2 0 0 6 年行业利润率达到9 8 5 ，盈利水平比上年增长7 4 。 目前我国的经济政策是稳定发展的政策，对于属于基础行业的能源行业， 需要高新的科学技术带动整个产业的发展。 随着加入w t o ，我国在能源行业所设定的计划经济体制在不断变革。 2 0 0 4 年的一系列宏观调控措施都可以看作是启动上游市场化改革的举措， 而能源结构的调整，将带动整个产业结构的布局和区域经济的发展。目前， 以煤炭为主的新的能源规划已经出台，国家将建设神东( 神府东胜) 、晋北、 晋东、蒙东( 东北) 、云贵、河南、鲁西、晋中、两淮、黄陇( 华亭) 、冀中、 宁东、陕北等1 3 个大型煤炭基地。经济体制的改革也将促进能源行业的发 展。 劳动力供给也给新项目投资提供了得天独厚的外部环境。统计数据显 示，从1 9 9 9 年到2 0 0 0 年，我国的失业率一直保持在3 1 左右，在2 0 0 1 年升至3 6 ，到2 0 0 2 年底，我国城镇登记失业率达到4 。尽管2 0 0 4 年 我国经济在回升，国内生产总值的增长速度在不断加速，但是国内就业机 会没有同力度的增加，尤其是制造业，失业的压力增加。劳动力市场供大 于求的状况，将有利于企业降低劳动力成本，挑选到高素质的劳动力。 一 通过以上的分析我们可以得到结论：我国的能源行业，尤其是近几年 发展迅速的煤炭生产行业，经济发展环境优越、发展空间与发展速度都很 可观。 2 1 2 法律环境 随着社会各界对煤炭生产越来越关注，煤矿企业不但要承担重要的经 济责任，也要承担巨大的社会责任。为了规范安全生产的相关问题，国家 出台了一系列法律法规，规范煤炭生产企业的经营与安全。“安全发展”已 7 硕士学位论文第2 章项目的市场分析 写进“十一五”规划，在国家执政中占有很重要位置。针对瓦斯监控问题， 国家更是先后出台政策法规整顿与规范煤矿瓦斯监控的操作，相关的政策 法规包括： 1 国务院办公厅于2 0 0 5 年8 月2 4 日出台安监总煤矿字 2 0 0 5 1 0 0 号 文件关于坚决整顿关闭不具备安全生产条件和非法煤矿的紧急通知。其 中着重强调：没有按规定建立瓦斯监测和瓦斯抽放系统的矿井，没有采取 防突措施的矿井，没有经过安全生产“三同时”竣工验收而投产的基建和改 扩建井等，必须立即停止煤矿生产，认真进行整改。 2 煤矿安全监督总局于2 0 0 6 年5 月1 7 日发布安监总煤矿字( 2 0 0 5 ) 3 7 号文件关于推广应用煤矿数字化瓦斯远程监控系统的通知，其中着 重强调：地方各级煤矿安全监管部门和煤矿企业要立即对在用的煤矿瓦斯 监测监控系统进行一次安全性能评估，淘汰不符合煤矿安全规程规定、 功能不全、运行不准的监测监控系统，消除事故隐患，并及时向驻地煤矿 安全监察机构通报相关工作进展情况。 ， 3 2 0 0 6 年4 月国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局发 布的煤矿安全生产“十一五”规划( 草案) 中显示： ( 1 ) 截至2 0 0 5 年底，国有重点煤矿、地方国有煤矿的高瓦斯矿井全 部装备了瓦斯监控系统；乡镇煤矿的高瓦斯矿井中还有部分没有装备瓦斯 监控系统。据调查，国有重点煤矿需要更新监测监控系统2 2 8 套，占现有 系统数量的4 2 ； ( 2 ) 目前我国煤矿安全投入不足、安全装备水平低，尤其是为数众多 的小煤矿，建设初期投入太少，先天不足，开采方式原始落后，设施设备 简陋，远远不能满足安全生产的需要。 4 国家安监总局印发的( 2 0 0 6 年全国安全生产工作要点第九条明 确提出，加强对现有瓦斯监控设施设备和联网系统的维护检查，所有高瓦 斯煤矿都要安装瓦斯监测监控设施。国家计划在最近几年投入3 0 亿元用于 煤炭矿山瓦斯灾害监控及预警体系和监控系统的研究和建设。在国家科技 部制定的科技发展纲要中，将煤矿瓦斯监控问题列为9 7 3 重大基础科研计 划支持的重点项目之一。 由此可见，瓦斯监控技术与瓦斯监控市场将会更好的受到国家法律法 规的保护与完善，无线传感网络瓦斯监控系统项目符合国家的产业导向。 2 1 3 社会环境 煤炭是世界上储量最大的矿物资源，全世界煤炭探明的可采储量达 2 硕士学位论文 第2 章项目的市场分析 1 0 6 0 0 多亿吨，作为世界上少数几个以煤为主的国家，中国的煤炭储量占 世界储量的1 1 。目前我国有2 8 万家煤炭企业，2 0 0 6 年中国原煤产量近 2 2 5 亿吨，居世界第一，煤炭地下开采占煤炭总产量9 5 以上。 目前国有或私营煤矿都在超能力生产，由于安全设备落后，生产人员 素质差，大型事故频繁发生。我国煤炭产量约占全球的3 5 ，事故死亡人 数约占8 0 。瓦斯矿难事故是矿难事故中危害最大、后果最严重的原因。许 多发达国家为了减少事故的发生，一般不开采高瓦斯灾害隐患严重的矿井。 我国是煤炭大国，经济发展对能源的需求十分迫切，单纯仿效国外关闭所 有高瓦斯矿是不现实的，而全国煤矿企业瓦斯监控的低效率、缺乏现象十 分严重，因此近几年来，国内煤炭矿山发生的重大灾害基本上都与瓦斯有 关。统计表明，2 0 0 5 年全国煤矿发生瓦斯事故4 0 5 起，死亡2 1 5 7 入，瓦 斯事故死亡人数占全国煤矿事故总死亡人数的3 6 ，在5 8 起一次死亡1 0 人以上的特大事故中，瓦斯事故4 0 起，占6 9 。 因此，将无线传感网络技术引入到煤矿瓦斯监控中来，会有利于改变 我国瓦斯矿难事故频繁发生的现状，有利于保护煤矿的安全生产以及矿工 的人身安全。 2 1 4 技术环境 二 无线传感器网络是由一组传感器节点通过无线介质连接构成的无线网 络，它配置大量微型的智能传感节点，通过节点的协同工作来采集和处理 网络覆盖区域中的目标信息。该技术在环境与军事监控，地震与气候预测、 地下、深水以及外层空间探索等许多方面都具有广泛的应用前景，目前成 为国内外研究的热点技术之一。本项目涉及的主要技术有：无线通信协议 技术、传感器技术、节点技术( 包括传感器与通信模块的集成技术) 、计算 机技术、信息处理技术等。本项目是无线传感网络技术在矿山瓦斯监测领 域的创新。 2 2 瓦斯监控行业总体状况及竞争情况分析 2 2 1 瓦斯监控行业需求的市场调查 为了了解瓦斯监控行业总体状况，我们对山西、安徽、内蒙古、山东 和湖南地区的大中小典型矿山经营者与工作人员进行了调查分析，所采用 的调查方法主要为问卷调查、个人访谈及实地调查( 调查问卷见附件) ，我 9 硕士学位论文第2 章项目的市场分析 们调查的内容主要包括：1 、国内煤矿开采企业瓦斯监控技术的应用状况； 2 、煤矿企业在购买无线网络传感技术时，最关注的产品或服务特性；3 、 煤矿企业经营管理人员对无线网络传感技术的认可程度和心理接受范围。 调查显示： ( 1 ) 在对瓦斯的关注问题上：大中小型矿山企业( 除裸露矿井外) 都 很重视瓦斯监控问题，全都非常关注瓦斯矿难事故，他们认为目前瓦斯爆 炸的原因既涉及管理问题也包含技术缺陷，其中2 3 认为管理问题为主导 因素，1 3 左右认为技术缺陷为主导因素。 ( 2 ) 在目前的监控设备及其优缺点问题上：所有的大中型矿山企业均 采取的是有线监控设备，其中少数( 1 6 ) 还在有线的基础上附加小灵通通 信方式，他们认为目前设备最重要的因素的前三位是：检测灵敏程度、操 作与维护简便程度及检测范围，而目前设备最需要改进的因素前三位是： 操作与维护简便程度、检测范围、售后服务，大多数( 8 0 ) 对目前设备 感到一般或较满意。 只有8 7 8 的小型矿山企业采取了瓦斯监控设备，其中5 4 5 使用有 线监控设备，3 0 3 仍使用人工监测的方法，3 的矿山同时采取了以上两 种方法。他们认为目前设备最重要的因素的前三位是：检测灵敏程度 ( 5 1 2 ) 、售后服务( 3 9 4 ) 、价格( 3 6 4 ) ，而目前设备最需要改进的 因素前三位是：售后服务( 4 5 5 ) 、价格( 4 2 4 ) 、检测灵敏度( 3 0 3 ) ，6 9 7 对目前设备感到一般或较满意。 。 ( 3 ) 在无线传感监测技术的问题上，大中型矿山企业多数被调查对象 ( 6 5 ) 曾听说过无线传感网络技术，8 0 对该方面的研究感兴趣，他们 表示，如果该技术能够顺利解决目前设备维护困难、影响生产效率及安全 隐患的问题，8 0 以上的调查对象表示愿意接受使用无线传感网络监测设 备，其价格范围只要不超过目前监测设备( 9 0 - 1 1 0 万元) 即可接受。 小型矿山企业中半数的被调查对象( 4 5 5 ) 曾听说过无线传感网络技 术，1 8 对该方面的研究非常感兴趣，5 7 6 表示感兴趣程度一般，4 2 的 被调查对象表示目前没有接受无线监测方式的意向，而另外3 0 3 的调查 对象则表示愿意尝试使用无线传感网络监测设备，2 4 的调查者表示倾向 的价格为2 0 3 0 万元，1 2 1 的调查者的接受价格为3 0 万元以上，大多数 的接受价格为1 0 万元左右。 ( 4 ) 在购买渠道与购买决策问题上，目前的大中型矿山企业全部是采 取集团公司统一购买的形式，集团公司的购买渠道主要分布在同行访问学 1 0 硕士学位论文第2 章项目的市场分析 习( 7 0 ) 、参加学术或行业会议( 6 0 ) 、竞标择优( 5 0 ) 的形式，部分 企业还与科研机构进行合作研发，而传统营销意义上的设备展览、寄发广 告等形式几乎为零。在购买决策因素中，性能、售后服务、价格是最重要 的三个因素。 小型矿山在购买时采用最多的三种渠道是：政府推荐( 4 5 5 ) 、同行 访问学习( 3 0 3 ) 、人员推销( 1 8 ) ，而与大中型矿山相似，设备展览、 杂志广告、寄发说明书等形式几乎为零。在购买决策因素中，性能( 4 8 5 ) 、 售后服务( 3 6 4 ) 、设备能否试用( 3 6 4 ) 是最重要的三个因素。 通过对以上调查结果进行分析，可以发现：目前无线网络瓦斯监控行 业市场容量大，企业数量较少，市场信息透明度不高，市场化程度较低， 无线网络瓦斯监控设备处于供不应求的状况。由此可见，我国无线网络瓦 斯监控设备市场具有很大的发展潜力和广阔的市场前景。 2 2 2 瓦斯监控行业的竞争力分析 波特教授在竞争战略一书中，提出了用五种竞争力分析模型来分 析一个行业的基本竞争态势。他指出，一个行业的竞争存在五种基本的竞 争力量，即潜在的进入者、替代品的威胁、购买者讨价还价的能力、供应 商讨价还价的能力以及现有竞争对手之间的抗衡，五种竞争力量共同决定 行业竞争强度和获利能力。下面将运用波特的五种竞争力分析模型对无线 网络瓦斯监控产业的竞争情况进行分析，通过分析，明确企业所处的竞争 地位及行业环境对企业投资形成的机会和威胁。 ( 1 ) 行业内竞争者分析 大部分行业中的企业，相互之间的利益都是紧密联系在一起的，作为 企业整体战略一部分的各企业竞争战略，其目标都在于使得自己的企业获 得相对于竞争对手的优势，所以在实施中就必然会产生冲突与对抗现象， 这些冲突与对抗就构成了现有企业之间的竞争。 瓦斯监控行业内是一个高增长的成熟行业，各种新技术正在广泛地运 用于市场之中，市场随着煤炭生产行业的增长而增长，未来市场份额与国 家投入都相当可观。目前我国市场上瓦斯监控系统的主要竞争者包括有线 网络监控技术，联通、移动、电信公司与矿山企业合作的井下通信方式及 人工检测等技术。 目前，国内大中型煤矿生产企业多使用有线网络监控技术，其传感器 检测原理与无线传感网络相同，其缺点是受限于空间与井下恶劣环境的 影响，有线网络检测技术经常出现短线、缺电等现象，不仅影响了生产效 l l 硕士学位论文第2 章项目的市场分析 率，电线产生的火花还会导致井下火灾爆炸事故发生；铺设电缆投入大， 成本高，且电缆不能随采掘机跟进，实时性不高；有线网络的费用比较 大，维护与使用难度也较高。 联通、移动、电信公司与矿山企业合作的井下通信方式是采用无线短 信通讯方式来实现瓦斯监控的职能。其功能实现方便，投资小，对中小型 矿山非常适用，然而目前技术不成熟，应用较少，市场上可选择产品不多， 目前国内只有u t 斯达康公司生产的产品通过煤安m a 认证，且仅限于井 下与地上通信，在瓦斯监控过程中需要较多的人为因素管理，不利于矿山 信息化建设和科学管理的实施。 部分小型煤矿生产企业采用的人工检测手段，是一种灵活的检测方法， 可在人员所在的地方进行实时监测，但是其自动化程度低，监测范围较小， 监测点有限，不能全面了解井下瓦斯分布情况，最大的缺陷是检测人员的 安全难以得到保障。 本投资项目的新产品无线传感网络( w s n ) 瓦斯监控系统是国内第 一套无线自组网的瓦斯监控系统，能够实现空间连续2 4 小时的实时检测， 其首创性地将无线传感网络技术应用到煤矿瓦斯监控中，目前国内外市场 上尚无同类产品出现，我们的产品在技术上暂时是先行者，在行业内的竞 争中处于非常有利的地位。 ( 2 ) 潜在进入者分析 当某一行业获得高额利润时，不仅会刺激行业内现有的企业增加投资 以提高生产能力，而且会吸引行业外的企业进入该行业。当他们投入大量 资源与现有企业争夺市场份额时，可能会引起价格下降，并降低行业的利 润率。 无线网络瓦斯监控行业同样面临潜在进入者的威胁。由于目前国内大 部分矿山使用的瓦斯监测设备为有线网络监测系统，而无线网络瓦斯监测 设备与其相比，具有安全性高、使用便捷及相对较低成本的优势，因此其 应用将越来越广泛，市场规模将迅速扩大，会被越来越多的投资者所青睐。 目前有能力进入无线网络瓦斯监控产业的潜在进入者有两类： 第一类为国内外无线传感技术研究者。无线传感网络技术应用前景非 常广泛，国内外都在进行相关方面的研究。目前，国内的研究机构主要包 括中国科学院宁波研究所对无线传感网络技术在瓦斯监控方面的研究、清 华大学在无线传感技术的研究、中国科学技术大学在无线传感数模平台的 研究。虽然以上研究尚处于理论研究阶段，但是一旦其取得突破性的进展， 1 2 硕士学位论文 第2 章项目的市场分析 这些大学和研究机构将成为我们的竞争对手。 第二类为目前瓦斯监控系统的供应商。目前的瓦斯监控系统的供应商 拥有较好的市场、技术优势，对行业特征与营销关键比较熟悉，他们也可 能加强技术研发，或者跟高校、研究所进行合作研发，即前向一体化，形 成对我们潜在的威胁。 这些潜在的进入者要想进入无线网络瓦斯监控行业，也存在一定的障 碍。其进入壁垒主要表现在：瓦斯监控存在专业性安全生产许可条件； 技术含量要求较高。主要是井下拓扑结构的设计与安全工程技术必须具 有较高技术含量要求；进入者必须拥有业内的信任与认可。 从以上分析可知，由于存在进入壁垒，短期内这些潜在的进入者尚不 能构成较大的威胁。 ( 3 ) 替代者分析 两个处于不同行业中的企业，可能会由于所生产的产品是互为替代品， 从而在它们之间产生相互竞争行为，这种源自于替代品的竞争会以各种形 式影响行业中现有企业的竞争战略。替代品价格越低、质量越好、用户转 换成本越低，其所能产生的竞争压力就强。 无线网络瓦斯监控行业的替代者分析主要从技术替代和产品替代两个 方面来分析。 替代技术主要包括人工检测和瓦斯监测与抽取装置。目前进行人工检 测的主要技术手段就是采用传统手动甲烷检测仪进行检测，其自动化程度 低，瓦斯监控时间和空间上不连续，要求井下工作人员多，效率低，最大 的缺点是不安全。瓦斯监测与抽取形式在国外被广泛采用，但因为我国多 为高瓦斯煤矿且瓦斯相对集中，有利于抽取的矿井很少，因此其对于我国 矿山而言参考意义不大。 产品替代者主要包括井下小灵通系统和有线瓦斯监控系统。井下小灵 通系统是运用数字蜂窝无线网络的短信通讯方式，对工作面现场瓦斯进行 有效的实时监控，瓦斯超限时能够及时自动报警和切断电源，并且能够将 各类监测到的数据及时传送到监测中心站，通过计算机对这些数据进行存 贮和处理，为消除事故隐患提供依据。目前国内有线瓦斯监控系统有k j l 4 瓦斯监测系统、_ 2 0 0 0 煤矿安全监控系统等。它们的特点为：铺设电 缆、光缆将瓦斯传感器采集到的信息传送到井上监控中心，实现井下信息 和井上信息互通，适用于矿井相对集中的煤矿企业。其主要缺点是：采掘 区铺设电缆，安全保障性不高；铺电缆相对价格较贵，投资大，对一些小 1 3 硕士学位论文第2 章项目的市场分析 型矿山或相对流动性的煤矿企业来说不太现实。 总的来说，以上替代技术和产品具有共同的缺陷：采掘面现场瓦斯检 查力度不够，现有技术虽然可以实现对井下某个点进行连续2 4 小时测量， 却无法对某个空间进行全方位的连续测量，而井下的瓦斯浓度可能是不均 匀的，这就让人防不胜防，矿井安全无法得到保证。与此相比，无线传感 网络瓦斯监控系统具有很强的竞争优势：安装快捷、简单；节点自我 组织，不需要线路连接；能进行自我管理，稳健性好；井下无需人员 操作，有利于开采区盲点的瓦斯监控；有助于节约大量的资金、劳力和 时间。 ( 4 ) 供应商分析 一套完整的无线网络瓦斯监控系统产品包括分析与预警软件、监控节 点、井下分站和地面中心站。由于监控节点和分析与预警软件的性能直接 关系到无线传感网络瓦斯监控系统的检测速度和检测结果的可靠性，且其 成本在整个系统中占的比重约为6 0 8 0 ( 成本构成明细见4 2 3 ) ，因此这 两部分是无线传感网络中最重要的部分。井下分站和地面中心站占主要部 件成本比重低，且与同类其他产品的差异性并不大。 由此可知，监控节点和分析与预警软件的价格谈判能力对产品成本和 竞争力影响大，而井下分站和地面中心站作用一般。但由于分析预警软件 属于本公司自行研发的核心产品，井下分站和地面中心站的供应商比较普 及，且差异性不大，因此，我们需要对监控节点的供应商情况进行详细的 分析。 监控节点是由矿用瓦斯传感器、操作系统、m c u ( 数据处理芯片) 、 电池、金属外壳、印刷电路板和电子器件组成。从成本构成角度看，矿用 瓦斯传感器占了无线传感网络瓦斯监控节点总成本的4 6 3 6 ，作为检测的 主要部件，其性能直接关系到煤矿安全监控系统的可靠性和灵敏度，对监 测监控起着决定作用；操作系统在总成本中的比重居第二，其性能会影响 到无线传感网络瓦斯监控节点的通讯效果与检测水平；m c u 也是一个很重 要的元件，主要操纵着检测节点的工作；而电池、印刷电路板、电子器件 等占成本比重低，市场上的供应商也很多，公司需求量大、转换成本低， 本公司价格谈判能力强，面临的压力和风险都较小。由于操作系统为我们 自行编程、设计并输入，因此监控节点供应商分析主要集中在瓦斯传感器 与m c u 上。 目前的煤矿安全监控系统所采用的瓦斯传感器分为三类，分别为热催 1 4 硕士学位论文第2 章项目的市场分析 化原理瓦斯传感器、红外原理的传感器及光纤瓦斯传感器。红外原理瓦斯 传感器和光纤瓦斯传感器具有比较快速、准确的气体分析技术，国外已有 多家公司推出了用于煤矿井下检测瓦斯的红外原理的传感器及便携仪，目 前国内还未研制出同类产品。我国市场上采用的全部是热催化原理检测瓦 斯，其性能有一定的局限性，但是却具有价格低廉的特点，易于煤矿量大 面广的使用，在今后一段时间内，我国煤矿检测瓦斯仍会以热催化检测原 理的敏感元件为主。目前我国生产热催化原理瓦斯传感器的厂商较多，报 价也因其用处和性能而各有不同，从几十到几百元不等。我公司使用的瓦 斯传感器大多为3 5 0 元左右的瓦斯传感器，此类传感器价格中等，性能也 符合并下综合系统的瓦斯测控需求。目前市场上此类传感器的供应商也比 较多，我公司具备较好的议价能力。 目前市场上m c u ( 数据处理芯片) 的供应商较多，其价格稳定在 1 0 0 1 5 0 元间，我公司同样具备较好的议价能力。 通过以上分析我们可以看出，供应商的讨价还价能力较为有限。 ( 5 ) 购买者的讨价还价能力分析 在市场竞争中，购买者可以通过强行压低价格，或者要求更高的产品 质量和更多的服务，从而对企业的盈利性造成威胁。 在对无线网络瓦斯监控系统进行采购时，大中型矿山企业大部分是以 集团为单位进行统一竞标购买的，购买者的规模化程度越大，则讨价还价 的能力越强，因此大中型矿山企业购买者具有越强的讨价还价能力；小型 矿山企业一般不采用团购的形式，由于产品技术含量较高，市场较为专业， 且产品需要根据矿井情况单独进行设计安装，因此厂家对产品的定价具有 一定的主导权，小型矿山企业购买者讨价