XXXX年电子产业基金-污水处理厂测控系统国产化研究V23.doc

电子信息产业发展资金项目可行性报告项目名称：污水处理厂测控系统国产化研究承担单位：武汉国测科技股份有限公司地址及邮编：430074项目负责人：XXX财务负责人：王 先 华单位负责人：侯 铁 信单位传真系人及电话：XXX填报日期：2005年6月信息产业厅印制项目简介4一、市场分析5(一)市场前景51.目标市场的当前规模52.产品的主要用户范围63.市场需求增长率6(二)市场竞争71.国内外主要竞争对手72.对手的投资及其生产能力93.与对手的潜在竞争与供求关系9(三)本项目的内容及重点解决的问题101.项目背景102.项目内容123.重点解决的问题154.本项目的技术特点19(四)技术趋势211.本项目行业技术发展趋势212.本项目自身技术发展趋势23二、现有条件分析24(一)管理水平241.领导人242.项目经理243.管理班子244.经营管理制度24(二)技术条件251.技术水平252.研发队伍253.知识产权264.专利申报265.获奖情况27(三)产品及服务271.产业化程度272.产品及服务的定单27(四)开发环境与设备设施28三、投资分析28(一)历史财务状况28(二)投资规模28(三)资金来源28(四)项目进度。28四、投资评估经济效益分析28(一)项目形成的生产能力29(二)量本利分析29(三)投资回收期29(四)预期效益29五、其它方面分析29(一)政策风险29(二)技术风险29(三)人才风险30(四)市场风险30项目简介污水处理厂测控系统是实现污水厂运营管理的监视与自动控制系统。在污水处理厂整个测控系统中，各种监测仪表与执行器是自动测控的实现基础；控制网络是实现测控功能的必要通讯平台；而专用的测控系统软件则是实现污水处理厂智能控制的灵魂与技术关键。我国目前污水处理厂所用测控系统是从传统的通用型工业控制系统直接移植而来。污水处理过程的复杂性决定了这种简单的移植存在很大的不适应性和局限性。部分国外厂商虽然已经推出了污水处理厂专用的测控系统，但产品价格高昂，加之国外公司的技术壁垒，无法在国内大范围推广使用。随着各级政府和人民群众对环境问题的日益关注，污水处理厂的建设进入了一个快速增长期。新厂的建设和老厂的技术改造，都对污水处理厂专用测控系统产品提出了新的需要。本项目立足中国污水处理厂自身特点，提供具有自主知识产权的污水厂专用的先进过程控制测控系统软件，与现有的监测仪表、执行器及现场总线网络紧密结合，实现污水处理厂的智能化测控。该系统将填补国内污水处理厂测控系统的空白，大大提高国内污水处理厂的处理效率和运营管理水平。一、 市场分析(一) 市场前景1. 目标市场的当前规模为实现“十五”环境保护目标，“十五”期间全国环境保护投资共需7000亿元，约占同期国内生产总值的1.3；约占全社会固定资产投资总量的3.6%，比“九五”提高1个百分点。水污染治理投资“十五”期间，必须通过工程措施削减化学需氧量排放量500万吨，其中：需新增城市污水集中处理能力2600万吨/日，可削减化学需氧量排放量250万吨/年，工业污染源削减化学需氧量200万吨/年，畜禽规模化养殖削减化学需氧量50万吨/年，加上水环境综合整治等共需要2700亿元。美国加利福尼亚州的佛斯特沙利文咨询公司分析指出，中国的污水处理市场潜力巨大。在中国，人口超过50万的城市，污水处理率在2005年前须达到60，而处理50的污水，就要建造一万座污水处理厂，投资总值达480亿美元。另据统计，截至2005年，国家水利部单是投入水利和卫生基建的资金就高达260亿美元。到2010年，我国城市规划控制区要普及排水系统，城市污水处理厂工程总投资达到1200亿元以上，其中约有300亿元直接用于污水处理自动化控制设备和仪表的购置。目前国内的污水处理厂的自动化水平较低，迫切需要进行工程改造。在大型污水处理厂，测控系统在总投资中所占的比例，99年底在510左右，每年大约在10亿元。对于这一技术含量较高的领域，目前国内厂家的市场占有率较低，主要原因是我国没有形成从事水处理测控系统的生产厂家，主要靠引进外资进口。所以说，我国污水处理测控系统的市场需求是巨大的。国家“九五”期间环保累积投资达3600亿元，达到GDP的0.93，而“十五”期间则累积投资达7000亿元，达到GDP的1.3，明显高于“九五”期间的投资。可见整个环保产业正处于一个快速发展的阶段。未来几年污水处理行业面临着巨大的发展前景。2. 产品的主要用户范围污水处理厂测控系统主要适用于城市污水处理厂，城市给水处理厂，各种工业污水处理厂，小区污水处理厂等水处理相关场合。3. 市场需求增长率由于我们的产品针对性很强，所以产品所创造的收益和行业的发展息息相关，通过对以下对污水处理测控系统的当前市场需求和未来几年内的增长率，我们可以预计，污水处理测控系统在污水处理行业存在很大的利润空间。据统计，污水处理测控系统的费用约占到总投资的10左右，在城市污水处理厂建设投资的480亿元中，就会有48亿元用于测控系统。另外在工业废水治理领域，随着全民环保意识的提高和国家环保治理力度的增强，测控系统也会不断的被各污水处理站点所采用，销售情况也会逐年提高。预计整个污水处理行业专用测控系统3-5年内市场需求增长率会达到30-50%左右。(二) 市场竞争1. 国内外主要竞争对手目前，污水处理厂测控系统基本上都是直接从化工或相关行业的自动化控制系统直接移植过来的，所以主要生产厂商主要是自控领域比较成熟的企业。国内测控系统市场仍以国外产品为主，如Siemens、A-B、Modicon、OMRON、三菱、GE的产品。经过多年的发展，国内测控系统生产厂家也有了一定的进展，但都没有形成颇具规模的生产能力和名牌产品，可以说测控系统在我国尚未形成制造产业化。国内市场可细分为高端和中低端，高端市场基本上由国外品牌的系统占有，如一些国家级的大项目等。高端市场的特点是数量小，但销售额大。近年来，随着需求的进一步增强，国内测控系统研究也有了一定的发展。国内测控系统主要占据污水处理厂低端市场。1) Siemens西门子公司提供工业自动化控制系统的全套设备与软件。在水处理自动化领域，该公司采用自制的PLC充当现场控制设备，使用自主研发的Profibus现场总线进行通讯，装配其组态软件产品Wincc实现污水处理厂的全方位控制，目前在国内已经形成了很大的市场占有率。2) Roch-Well罗克韦尔自动化公司一家工业自动化跨国公司，其测控系统品牌是A-B产品，使用PLC作为现场工作站，配置RSView组态软件实现污水处理厂的测控自动化。目前在城市污水处理领域该公司占有比较大的市场份额。3) Modicon施耐德电气公司推出的世界上第一个通用自动化平台Quantum，是具有强大处理能力的大型控制系统，可以满足大部分离散和过程控制的经济和灵活的硬件控制平台。Quantum系统同时提供了IEC要求的全部5种编程方式：LD、FBD、SFC、IL、ST，将传统DCS与PLC的优势完美地结合于一体，同时具备了强大的过程控制功能和离散控制功能。该系统在水处理业也有相当的应用。4) 北京亚控科技发展有限公司北京亚控公司主要从事工业自动化软件的研制、开发、生产、营销。通用监控组态软件组态王是其主要产品，具有功能强、速度快、容量小、稳定性高、通讯方便、操作简单等优点。北京亚控主要从事的是软件领域的发展，因而针对整个测控系统来说，该公司只是完全了其中的一部分。但是该公司的组态软件产品占据了低端市场约60的份额。2. 对手的投资及其生产能力目前的污水处理测控系统领域，专业从事污水处理测控系统的企业还没有，都是使用通用型自动化控制系统来对污水处理进行控制，因而市场竞争还不是很充分。无论是国外的大型跨国公司还是国内的小型软件公司，专业从事污水处理测控的投资和研发生长能力都还很有限。应该说，污水处理测控系统的主要竞争，是从使用传统的通用型工业自动化系统来实现污水处理自动化控制的厂家来抢夺污水处理测控系统的市场。3. 与对手的潜在竞争与供求关系在市场竞争中，想完全回避竞争不太现实的。目前在市场上还有其他一些中小型企业提供类似的测控系统软件产品。尽管这个测控系统市场很大，但在市场竞争中，产品需要有独特的竞争策略和竞争内容。污水处理厂测控系统将在竞争中树立自己独特的竞争策略。华中科技大学环境科学研究所专业从事环境监测仪器开发和污水处理研究已经数年，积累了环境监测和污水处理过程中的相当经验。该产品主要针对污水出行业的特殊需求，是产品能为污水处理领域服务。与竞争对手相比，具有对污水处理行业更为深刻的理解。因而污水处理厂测控系统具有自己独特的竞争优势。虽然污水处理测控系统在国内污水处理领域已经有了比较广泛的应用，但是还没有那一家开始或已经从事专业针对污水处理领域的测控系统的研发。这些都减少了我们竞争压力，为我们的生存和发展创造了良好的环境。污水处理测控系统具有独特的竞争优势，主要体现在以下几个方面：1) 针对污水处理行业需求紧紧结合针对污水处理行业需求，树立项目的污水处理竞争优势。目前市面上的污水处理测控系统，几乎没有是针对污水处理专门设计的。而本项目充分考虑到污水处理过程数据采集，处理，分析，通讯，决策，运行的全过程，直接针对污水处理行业，撇去通用自控系统中的一些无用部件，将进一步降低成本，提高实用性。2) 污水处理智能控制本项目开发的软件系统，由于使用了智能组件，如神经网络和专家系统模型，使软件具有较好的智能效果，可以在无人看守的情况下，根据进出水质变化直接作出具有专家水平的决策，并及时对各单元处理参数进行实时调整，避免污水处理过程中的过大冲击。因而直接提高污水处理效率。(三) 本项目的内容及重点解决的问题1. 项目背景污水处理厂测控系统是污水处理厂实现自动化运行的基础，直接关系到整个污水处理厂的运行效果。20世纪90年代起，我国新建的污水处理厂大部分设置了自动化控制系统，力求对整个污水处理过程实行全面监控。但由于这项工作尚处于实践摸索阶段，基本使用的都是从其它工业领域直接移植过来的测控系统，与国外水平相比存在较大差距，主要问题是：2) 污水处理厂运行条件变化范围大，工艺环境调整多，现有的非专用测控系统无法满足要求；3) 主要监测和控制设备功能不稳定，软件接口复杂多样，不能完全达到使用计算机控制的要求；4) 自动化水平低，距智能化自动控制还有很大差距，运行操作人员不能对工艺进行全方位控制操作；5) 工业处理过程中常用的线性控制和简单逻辑控制方式不能满足污水处理系统这类工艺复杂、影响因素多的复杂体系的自动化控制需要。6) 国内没有开发出具有自主知识产权的污水处理厂专用测控系统。由于污水处理厂测控系统多是从传统的通用型工业控制系统直接移植而来，只能实现水位调节、pH调节等一些最基本的自动控制功能。而污水处理过程的复杂性决定了这种简单的移植存在很大的不适应性和局限性。对于典型的污水生物处理工艺来说，由于微生物对进水的水质指标的变化比较敏感，一旦进水水质发生变化，而污水处理过程还没有进行及时调整，将会对生物处理过程产生不利影响，特别是对厌氧生物处理过程更是如此。所以需要在水质波动时，系统能够自动对处理过程进行适度调整，使得整个系统对因水质波动造成的影响降到最小。而且由于每个污水处理厂都有其自身的一些特点，所以实时记录水质运行过程的波动，并反馈给系统对控制系统作出调整，以便更好的适应将来水质变动造成的影响。所有这些功能都是目前的一些通用型工业控制系统所无法实现的。由于以上条件限制，大多数污水处理厂的自控系统只能发挥监视和对部分设备进行远程控制的功能，不能真正达到自动化控制的要求。因而，适合中国国情的污水处理厂测控系统的开发显得尤为迫切。2. 项目内容本项目就是针对国内污水处理厂的现实情况与发展趋势，提供一整套具有自主知识产权的污水厂专用的先进测控系统产品，通过智能测控软件与监测仪表、各类执行器及现场总线网络的紧密结合，实现污水处理厂的智能化测控。2.1. 专用的测控系统软件2.1.1 智能控制软件模块作为智能控制重要分支的神经网络控制、模糊控制等在工业过程控制领域已经显示其巨大的优越性。由于智能控制系统具有自学习、自适应和自组织功能，特别适用于复杂的污水处理动态过程的控制。本项目中的智能控制软件模块就是基于神经网络数学模型开发的，能够实现对污水处理厂的模糊控制与自学习功能。图 1描述了污水处理系统模糊控制的示意图。图 1污水处理模糊控制的系统的组成与示意图2.1.2 专家系统软件模块本项目中的专家系统软件模块是一个能够以人类专家水平去解决污水处理领域内的困难问题的计算机程序。专家系统的基本结构如图 2所示。通过具有自我学习能力的人类专家经验知识库，通过推理机的运算处理，可以对污水处理厂的种类突发事件和意外事故进行分析，提出完整的解决方案，指导操作人员进行处理，从而保证污水处理厂的正常运行。图 2专家系统基本结构2.1.3 组态软件工具包本项目产品提供了一整套完备的组态软件工具包，除了包含有控制组件、通讯组件及常用自动控制组件外，还包括了本项目产品特有的污水处理厂专用智能控制软件组件和专家系统组件。用户可以在图形化的操作界面上，轻松实现测控系统的二次开发。此外，本项目产品还提供了丰富的测控系统接口组件库，可以实现与常用的在线监测仪器仪表、各类执行器及现场总线实现无缝对接。2.2. 在线水质分析仪器仪表系列产品2.2.1 在线水质监测设备针对国内在线水质分析仪缺少氮、磷等的在线检测仪器仪表技术的现状，从总磷在线监测仪入手，组织完成磷酸盐、总磷、氨氮、总氮等一系列在线水质分析仪的研发与生产，填补此类在线分析仪的国内技术空白。同时，对国内现有的色度计、浊度计、pH计、溶氧仪以及液位流量计等相关仪器仪表进行智能化改造，并提供统一的开放式总线接口，实现主要在线水质监测设备的系列化与全面国产化。水样采集单元化学试剂加药单元电分析单元样品预处理单元光度分析单元废液处置单元液流与控制单元图3在线水质分析仪原理示意图2.2.2 开放式总线接口的软硬件研发与标准化以往的在线分析仪接口只能实现测量数据的传输，无法通过监控网络对仪器进行控制与操作，不能满足组建自动控制监测网的要求。因此，迫切需要为在线分析仪研发一种开放式的总线接口。通过开发统一的硬件接口与软件协议，所有的在线分析仪器仪表都可以与整个测控网络实现无缝对接，组建成真正意义上的测控网络。2.3. 开放式分散控制网络2.3.1 基于嵌入式系统的软PLC控制器通过在测量仪表和各类控制器上基于嵌入式系统的软PLC控制器，用以取代传统PLC，并提供更多的增值服务，实现点对点的直接控制，大大简化网络结构，显著降低网络建设的硬件费用，同时又使日常的维护工作变得更简单，减少了系统维护成本。2.3.2 基于以太网的开放分散控制网络针对水处理行业对网络带宽的需求较大而对系统实时性要求不高的特点，对现有以太网进行必要的技术改造与升级，构建开放式的分散控制网络，满足污水处理厂自动测控的需要。此外，此类网络可以方便地接入整个Internet，实现远程控制与数据收集等功能，为进一步建立全国性的环保系统监控网提供必要的支持。本项目产品的研制与推广，将填补国内污水处理厂测控系统的空白，大大提高国内污水处理厂的处理效率和运营管理水平。此类产品的产业化，既可以满足我国新建污水处理厂对自动测控系统的需要，也可以为现有污水处理厂的技术改造升级提供相应的产品。3. 重点解决的问题3.1. 神经网络模型的建立污水处理过程包括各种生物和化学方法，每种处理方法又有一定的特殊性，而神经网络模型具有一定的适应性，同一个模型不可能适应于所有的处理过程。针对污水处理厂特定的处理工艺流程，需要对神经网络的算法进行选择与优化，并通过不断的自学习与调整，建立起适用于不同水处理工艺段的多个专用神经网络模型，进而实现智能模糊控制。事先将类似污水处理厂调试和运行的相关参数输入神经网络系统，通过神经网络模型的学习功能对模型进行驯化，使系统对当前的污水处理厂有比较强的适应性。在当前污水处理厂调试和运行过程中，各个在线水质分析仪器仪表所测得在当前水质指标直接传送到中控室的主控计算机的数据库中，分析化验室等其它输入终端也可将所获得的相关数据传送到主控计算机。所有这些数据作为神经网络模型的样本数据集，经过相应的训练、模拟，即根据当前水质情况及其变化趋势对污水厂运行情况做出适当的预测，进而通过控制阀、风机、水泵等执行器的动作，做出相应的控制操作，以保证污水处理系统的最优化运行。 此外，随着时间的推移，数据库中的相关信息会不断丰富。神经网络测控软件模块会根据这些新加入的数据，不断修正和优化预测模型及相关参数，从而实现一种智能的自学习功能。随着污水站点运行时间的增长，预测控制软件模块的的预测准确度和可靠性也会不断的提高。需重点解决内容包括： 对UASB、厌氧池等典型污水处理设备的模型优选与建立 模型输入参数的选择与优化 模型输出参数的考核与优化 污水处理行业专用神经网络模型的预测控制示范应用 实现自学习功能的研究与应用3.2. 污水处理厂专家系统软件模块的开发当污水处理厂运行状况出现异常情况时，员工可以通过求助于专家系统软件，得到优选的处理措施与解决方案。在专家系统和智能测控软件的帮助下，即使是普通员工也可以应对各种异常情况。通过水处理专家、实验人员、专业书籍、文献、网上资源等收集对污水处理过程控制的有效信息，并存入系统的知识库。对于知识的表示，采用产生式规则来表示，在设计中根据水质当前状况推理出合理处理步骤和设备药剂等，知识就表达为系统可以理解的形式。然后将所有以规则形式编码的水处理领域的知识组合形成知识库。在污水处理专家系统中，推理过程是根据在人机界面输入或选择进水和出水水质，来不断规划处理步骤，选择技术和经济相对合理的处理设备和药剂，直至最终达到出水水质要求。同时，专家系统还需要提供污水处理调试和运行过程中的故障功能，故障检索功能和污水处理厂维护人员的培训功能。需重点解决内容包括： 污水处理厂运营相关的专家系统数据库资料的汇总与整理 模糊搜索引擎的开发 适用于污水处理行业的专家系统的算法筛选与软件编制 专家系统软件与智能测控软件的整合对接3.3. 自学习型专业数据库污水处理厂专业数据库是实现智能模糊控制和专家系统的基础。除了需要有大量的专业数据外，数据库还必须具有自我学习能力，才能在运行过程中不断的自我完善，满足不同应用场合的需要。需要重点解决的内容包括： 专业数据资料的收集整理 对采集到的原始数据的智能分类与筛选的功能 数据库结构的自我优化功能 数据库在线同步升级功能3.4. 在线水质分析仪的研发与标准化在线监测仪器以华中科技大学自主研开的光度分析传感器为核心，辅以成熟的电分析器件，提供污水处理厂中pH、溶解氧、ORP、磷酸盐、总磷、氨氮、总氮、COD、色度、浊度等多种主要污染物指标的全自动在线测量仪器仪表。并可根据污水处理厂实际情况，对各种测量指标实现调整组合。通过标准化的仪器接口硬件产品与通讯控制协议，实现全部监测仪表的与整个测控网络与测控系统软件的有机整合。3.5. 软PLC控制器随着电子制造业和信息技术一日千里的发展，以ARM处理器为核心的嵌入式系统也开始逐步进入的工业控制领域。通过在监测仪表和各类执行器(如风机、水泵等)中移植基于嵌入式Linux等实时操作系统的ARM系统，形成开放式的软PCL产品，完全可以实现传统PLC控制器的全部功能。3.6. 污水处理厂测控系统的软硬件的整合与优化组态软件在工业自动控制领域得到了广泛应用，其易用性和可扩充性已得到了充分验证。开发适用于污水处理厂的组态软件工具包，可以将基于神经网络数学模型的智能控制软件模块直接作为一个专用组件直接插入到组态测控软件体系中。专家系统软件可以通过智能控制软件模块的接口，实现与整个测控软件体系的对接。根据污水处理过程的特点，开发出一套适于污水处理行业的过程控制软件系统，建立相应神经网络数学模型和专家系统，用以实现自适应控制、预测控制和自学习等智能控制功能；根据各污水处理厂规模和处理工艺的不同，可以对这几种智能控制模型进行优化组合，得出最有效的控制方式；通过统一的硬件接口系列产品和标准化接口协议，以开放式以太控制网络为纽带，实现在线监测仪表、软PLC控制器与污水处理厂专用测控系统软件的有机整合。最终研制形成拥有自主知识产权和核心技术的污水处理厂专用测控系统，用以取代现有的通用型基本策略组态软件系统。4. 本项目的技术特点4.1. 先进的过程控制策略在污水处理行业中，微生物降解是主要的处理手段。由于微生物系统组成复杂、对外界变化反应慢、内部机理不明等特点，现有自控系统的线性控制和简单逻辑控制的无法满足其自动化控制的需要，往往需要花费大量的人力物力去对各个工艺参数进行细调。本项目的基于神经网络数学模型的先进过程控制软件模块，可以根据工况的变化情况进行智能控制。通过模糊控制与预测控制等先进过程控制策略，可以有效地解决这类复杂体系的自动控制问题。更重要的是，智能控制软件模块还可以根据污水处理厂的实际运行状态不断对数学模型自身进行修正与调整，实现自我学习功能，显著提高测控系统的智能控制水平。4.2. 污水处理厂专用的专家系统专家系统有其明显的行业特征。不同行业的专家系统在算法上大相径庭。本项目针对污水处理厂系统自身的特点，专门开发了污水处理厂专用专家系统，可以对污水处理厂突发性事件提出专业的应急处理意见，帮助工作人员应对紧急事件。此外，通过专家系统软件与智能控制软件的内部无缝对接，也可以将专家系统特定的诊断意见通过智能控制软件直接对工艺参数进行应急调整，实现全自动化应急处理。4.3. 自学习型的专业数据库各个污水处理厂虽然有着许多共性，但每个站点也都有着自身的特点。本项目的自学习型专业数据库，可以根据站点运行的实际情况实现自我学习与自我调整功能，最大限度地提高测控系统的适用性，以满足不同污水处理站点的需要。此外，产品的数据库在线同步升级功能，可以不断充实专家数据库内容，逐步提高专家系统的准确度与实用性。4.4. 完整的在线监测仪表系列本项目中在线监测仪表所使用的核心器件光度分析传感器的整体性能处理国内领先水平，部分技术指标达到了国际先进水平，保证了本项目监测仪器仪表产品的技术优势与核心竞争力。通过对产品线的不断充实完善，将形成一系列的水质在线监测仪器仪表的产品，为行业客户提供全面的分析检测方案。4.5. 软PCL本项目中基于嵌入式系统的软PLC控制器产品的应用，可以大大简单化系统结构，有效降低成本，使整个测控系统更加透明、开放。此外，软PLC可以提供Web浏览、FTP服务等更多增值服务。与传统硬件PLC相比，软PLC产品具有更强的生命力与市场竞争力。4.6. 具有行业特点的智能组态针对污水处理厂这一特定行业开发的组态软件，可以通过开放式分散控制网络，将智能控制模块、专家系统模块、在线水质分析仪器仪表以及装有软PLC控制器的种类执行器有机结合起来，形成一个完整的污水处理厂专用测控系统。用户可以在友好的人机界面上对系统进行操作与二次开发。(四) 技术趋势1. 本项目行业技术发展趋势在污水处理厂测控系统领域，目前还没有形成较规模化的应用与开发。但纵观整个测控系统的发展趋势，将有以下几方面的变化：1.1. 专用测控系统的快速发展随着近年来通用型自动测控系统的不断发展与逐步完善，业界已经把关注的焦点集中在某些特定行业的专用测控系统的研发上来。与通用型自动测控系统相比，专用测控系统由于测控对象更明确、指向性更强，不再追求大而全的效果，产品整体趋向于小而精，因而在特定领域的实际应用效果更好，企业的回报率也更高。这一点从目前国内外企业针对电力系统专用测控系统的投入就可见一斑。随着各级政府和人民群众对环境问题的日益关注，环境领域专用测控系统的开发必将成为今后的一个热点。1.2. 先进过程控制策略的应用对于过程控制中影响因素复杂、内部机理不明确的系统，传统的逻辑控制策略在处理时显得捉襟见肘力不从心。运用先进过程控制策略来处理这类复杂系统问题已经成为国际上一个大的趋势。神经网络、专家系统、模糊控制、预测控制这些词语必将越来越多地出现在测控系统领域。在污水处理行业中，微生物降解是主要的处理手段。在形形色色的厌氧/好氧处理系统中，微生物的生长状况的好坏将直接影响到污水处理效果。污水水质情况、环境温度以及水力负荷等多种因素都会对微生物产生影响。应用先进过程控制策略来对污水处理厂这类复杂的体系进行自动控制，是一种必然的发展趋势。1.3. 开放型测控网络的推广现有的测控网络多是以PLC直接连接各类仪器仪表和执行器，通过形形色色的现场总线与数据传输网络与中控室的测控软件相连，不但网络硬件千差万别，各类硬件接口和传输协议也是各不相同。PLC的应用虽然提高了极高的可靠性与稳定性，但也造成了低层执行器和上层应用软件的不透明。因此，寻求一个统一标准的开放式测控网络成为业内人士共同的追求。以太网技术在Internet中的成功应用，证明了其巨大的商业价值与应用前景。工业以太网的快速发展，使人们转向希望以物美阶廉的以太网设备替代控制网络中相对昂贵的专用总线设备。正是在现场总线标准争论处于不可开交之际，以太网悄然进军现场总线控制网络领域。德国施耐德公司基于以太网技术的“透明工厂”计划的顺利推进，也从一个侧面反映了工业以太网的实用性与可行性。随着嵌入式系统软硬件可靠性的不断提高，基于嵌入式系统的软PLC也开始逐渐得到大家的认同。与传统硬件PLC相比，软PLC具有更高的灵活性与透明度，并可以大大降低系统的复杂程度。软PLC产品的研制开发已经成为了当前的一个热点。2. 本项目自身技术发展趋势本项目立足于自身技术优势，着眼行业发展趋势，保证了本项目的技术优势与前瞻性。本项目将在以下几方面进一步发展完善：2.1. 产品的专业化污水处理行业是一个涉及多学科、多领域的综合性产业，并处于不断的发展变化中。为了不断提高污水处理厂测控系统产品的实用性与先进性，需要在现有基础上，对污水处理行业各类水处理工艺进行持续深入的研究开发，保证产品的专业化。2.2. 产品的系列化污水处理厂处理工艺多种多样，水质检测指标也是种类繁多。为了满足不同客户群的需要，必须要在现在产品的基础上，不断完善产品线，形成系列化产品，为不同需要的用户提供全方位的产品与技术服务。2.3. 产品的标准化在产品生产与新产品研发过程中，切实做好产品的标准化工作，保证产品的通用性与可延续性。通过市场推广，力争使产品标准得到行业市场认可，最终上升为行业或国家标准，从而打破国外企业的垄断，最终形成具有自主知识产权的标准与协议，实现测控系统的全面国产化。二、 现有条件分析(一) 管理水平1. 领导人2. 项目经理3. 管理班子4. 经营管理制度(二) 技术条件1. 技术水平本项目用于解决测控系统在污水处理行业的应用，其技术整体技术达到国内领先水平，在环境监测仪器等领域，产品达到国际先进水平。产品技术主要来源于两个方面：(1) 国测公司长期从事测量仪表及电力设备的生产研制，聚集了一大批设备设计制造和软件开发的人才，并且具有电力系统中大型监测系统的软件开发和系统集成的丰富经验及成功产业化案例，对本项目的实施与产业化具有良好的借鉴作用。加入国测公司在测控软件开发方面与系统集成方面的技术基础(2) 华中科技大学环境科学研究所在水处理工程、环境监测仪器仪表和信息挖掘技术等方面有着独特的人才优势与良好的技术储备。近年来在环境监测与水污染控制领域承担了多项相关项目，并有相关专利和专著论文等多项，具有国内领先的研发能力。作为合作单位，通过技术转让与合作开发等多种合作方式，为本项目的实施提供了有力的技术支持。2. 研发队伍自主研制的污水处理厂测控系统主要依靠国测公司技术中心和华中科技大学环境科学研究来共同完成该项目。国测公司技术中心为湖北省省级技术中心，有较强的自主研发能力，国测技术中心有一支由100余人组成的高素质的研发队伍，其中软件开发人员占60%的比例。华中科技大学环境科学研究所拥有包括博士生导师、教授、博士和研究生在内的研发人员50余人，在水处理工程、环境监测仪器仪表及信息挖掘技术等领域有着很强的研究基础与研发能力。所有这些研究力量，为提高测控系统开发的效率和降低开发成本，推动污水处理厂过程控制软件向着专业化、系列化、标准化方向发展提供了坚实的基础。3. 知识产权本项目为国测公司与华中科技大学环境科学研究所合作开发，具有完全的自主知识产权。4. 专利申报目前已申报成功的相关专利有：1) 实用新型，陆晓华、陈光东，便携式光度分析仪，专利号：00230150.42) 实用新型，陈光东、段三丁、陆晓华、杨海，一种在线浊度检测仪，专利号：ZL200320115970.3。3) 实用新型，陆晓华、陈光东、杨海、金伟、段三丁，一种便携式农药残留检测仪，专利号：ZL200320115971.8。目前正在申报的相关专利有：1) 发明专利，陆晓华、陈光东、杨海、金伟、段三丁，一种农药残留检测方法及其便携式检测仪，申请号200310111427.0，2003.11.20申请。2) 发明专利，陆晓华、杨海、王琳玲，集成化微型光学分析仪，申请号200410013418.2，2004.07.04申请。3) 实用新型，陆晓华、杨海、王琳玲，集成化微型光学分析仪，申请号200420065192.6，2004.07.04申请。4) 发明专利，陆晓华、杨海、王琳玲，多通道手持式食品安全检测仪，申请号200410013417.8，2004.07.04申请。5) 实用新型，陆晓华、杨海、王琳玲，多通道手持式食品安全检测仪，申请号200420065191.1，2004.07.04申请。5. 获奖情况2004年9月，陆晓华、陈光东、杨海、王琳玲、段三丁、金伟，环境监测仪器的研究与开发获得湖北省科技进步三等奖(三) 产品及服务1. 产业化程度本项目主要研发工作已接近尾声，正在进行产业化前期准备。预计2006年1月可以实现试生产，2006年12月实现达产。当达产时累计完成1890万元销售额，实现产品（开发套件）销售100套，版权发放15000个。2. 产品及服务的定单现有定单：意向用户：(四) 开发环境与设备设施国测的资料华中科技大学环境科学研究所长期从事环境监测与水处理技术研究，其专业化的环境监测实验室拥有气相色谱、液相色谱、GC/MS、离子色谱等环境监测专业分析仪器，价值近200万元。研究所投资还自筹20万设计建造了PCMA组合污水处理平台中试装置，用于污水处理工艺的研究。三、 投资分析(一) 历史财务状况(二) 投资规模投资的规模及确定投资规模的依据，追加投资总额，资金来源及使用计划，贷款期限、利率(三) 资金来源项目铺底流动资金的来源，正常生产流动资金的供应渠道(四) 项目进度。四、 投资评估经济效益分析(一) 项目形成的生产能力(二) 量本利分析采用量-本-利分析法找出盈亏平衡点，根据市场需求及生产能力，求得最大收益(三) 投资回收期计算投资回收期（年）=投资总额/（年利税+年折旧）(四) 预期效益预计年产量，品种，产值、利税。五、 其它方面分析(一) 政策风险近年来，环保产业受到国家和地方各级政府的普遍关注，也是人民群众关心的热点话题。从国家中长期发展规划中不观看出，国家对环保领域的投资与扶持力度还要近一步加大。本项目所涉及的污水处理行业，将是国家近几来大力支持的热门行业。(二) 技术风险通过国测公司和华中科技大学环境学院的合作攻关，已经掌握了本项目实施的关键技术，整体技术水平达到国内领先水平，部分关键技术已达到国际先进水平。部分相关技术的已通过科技成果鉴定，并申报了专利，项目实施的技术风险很小。境外一些发达国家的同类产品势必继续冲击我国的污水处理测控系统市场。防范的措施只有不断提高项目的技术水平，加强与国内重点科研单位和国外合作伙伴的技术合作,跟踪国内外技术发展动态，引进、消化、吸收和充分利用国际、国内同行新的先进技术成果，使项目的技术优势处于不败的地位。(三) 人才风险本项目产品是新兴测控产业，而且要求有污水处理和自动化控制方面的实际经验，这类人力资源本身较少，因此这类人才成为同行业竞争的焦点。合作单位华中科技大学环境科学研究所长期从事环境监测、水污染控制和数据挖掘技术的研发，现有从事相关专业的在校博士生、硕士生近30，为本项目的实施提供了最有力的人才储备。此外，公司为吸引人才，投入较多资金在人才引进上，公司聘请华中科技大学能源科学与工程学院院长张勇传院士担任我公司首席科学家，参与我公司战略决策及研发指导等工作。公司还实施高级管理人员、高级技术人员持股、期权制，研发项目收益提成，并有针对性为每为员工设计职业发展规划进行长期激励。在积极进行人力资源内部开发的同时，公司还努力寻求外部人力资源开发途径。二00二年，公司共有三人次获武汉市博士资助基金、入选武汉市新世纪人才工程、入选武汉市优秀专家。(四) 市场风险为了克服项目产品的市场风险，其主要的措施为投入大量的资源和技术力量，不断完善原有产品，确保产品功能齐全、质量稳定。同时改进新产品和开发辅助测试设备，使之不断升级，形成产品系列化。目前的污水处理厂测控系统基本上都是引进国外企业的成套技术与设备，加入WTO后，国外同类产品将进一步冲击国内市场。因此，公司一方面加大综合技术改造力度,不断提高公司技术开发和中试生产能力，保持并增强公司的科技创新能力和技术领先地位，做到生产一代、储备一代、研制一代、使公司充满创新活力延伸出一系列新型污水处理测控系统产品，在城市污水处理、工业废水治理工程、给水处理、污水回用处理、地表水修复等领域开拓新的市场。在市场营销方面，公司将会加强宣传力度，加大资源投入，扩大市场份额，公司还将建立一整套激励开发市场的机制。 附表1资金来源落实情况 及使用计划 资金来源项目及使用年份电子发展资金银行贷款企业自筹其它合计资助贴息投资小计投资总概算累计已投入资金计划期投入资金 年（本年） 年 年项目简介资金资助开支范围具体内容人民币金额外汇金额供应厂家设备、仪器、软件购置原材料燃料动力资料、印刷租赁鉴定、验收财务费用（贴息项目填写）人力费用调研费用其他 附表2股权结构序号股东名称（前五位）出资额股权比例入股时间12345项目完成后达到的目标完成投资（万）资产负债率（%）总达到的生产阶段省级以上论文篇数体目标年生产能力专著资产规模（万）专利经济指标累计实现销售收入创汇上缴税金社会贡献率净利润技术指标其他指标附表3信息产业主管部门意见企 业 资 产 负 债 表编制单位： 公司 审计单位： 年 月 日 单位：元资 产行次年 初 数期 末 数负 债 及 所 有 者 权 益行次年 初 数期 末 数流动资产：流动负债：货币资金1短期借款46短期投资2应付票据47应收票据3应付帐款48应收帐款4预收帐款49减：坏帐准备5其他应付款50应收帐款净额6应付工资51预付帐款7应付福利费52应收出口退税8未交税金53应收补贴款9未付利润54其他应收款10其他未交款55存货11预提费用56待转其他业务支出12一年内到期的长期负债57待摊费用13其他流动负债58待处理流动资产净损失14流动负债合计65一年内到期的长期债券投资15长期负债：其他流动资产16长期借款66流动资产合计20应付债券67长期投资：长期应付款68长期投资21其他长期负债69固定资产：其中：住房周转金70固定资产原价24长期负债合计76减：累计折旧25递延税项：固定资产净值26递延税款贷项77固定资产清理27负债合计80在建工程28所有者权益：待处理固定资产净损失29实收资本81固定资产合计35（1、 ）无形资产及递延资产：（2、 ）无形资产3