国家创新基金验收总结报告

上海普昱矿山设备有限公司 科技型中小企业技术创新资金项目工作总结 1 科技型中小企业技术创新资金 项目工作总结 项目名称 矿用隔爆兼本质安全型交流变频调速控制装置 项目单位 上海普昱矿山设备有限公司 主管部门 上海市青浦区科委 20102010 年年 1212 月月 上海普昱矿山设备有限公司 科技型中小企业技术创新资金项目工作总结 2 一 企业概括 二 项目概括 1 项目主要内容 2 项目关键技术和解决方案 3 社会经济意义 三 项目资金落实与支出情况 1 项目资金落实情况 2 项目资金支出情况 四 项目产品开发进度与取得成果情况 五 项目产品市场开拓与销售情况 六 计划任务书技术 经济 质量 资产指标完成情况 1 合同各项指标完成情况 1 项目总体目标完成情况 2 技术指标 3 经济指标 4 质量指标 2 项目执行期过程中存在的问题 七 其他相关说明 1 资金的作用和效果 2 企业未来发展的构想 上海普昱矿山设备有限公司 科技型中小企业技术创新资金项目工作总结 3 一 企业概况一 企业概况 1 企业基本情况 企业名称 上海普昱矿山设备有限公司 通讯地址 上海市青浦区徐泾镇龙联路 998 号北门 注册时间 2001 11 28 注册资金 320 万元 企业登记注册类型 有限责任公司 国内合资 2 上年末财务经济状况 公司内部财务控制制度较为完善 各项财务指标合理 公司 2009 年末主要 财务状况如下 总资产 元 01 上缴税费 元 32 总负债 元 13 流动负债比率 1 318 固定资产总额 元 71 速动比率 1 225 总收入 元 96 总资产报酬率 0 452 产品销售收入 元 53 净资产收益率 0 878 净利润 元 94 应收账款周转率 1 79 3 企业人员情况 1 公司主要管理人员 总经理 赵惠德 男 高级工程师 教育背景 1981 年毕业于安徽理工大学电气自动化专业 本科 工作经历和业绩 1981 1993 任煤科院上海分院检测中心工程师 1993 2001 任煤科院检测中心电气自动化研究所所长 高级工程师 2001 至今 任上海普昱矿山设备有限公司董事长 总经理 主要业绩 在煤科院上海分院检测中心工作期间 作为项目负责人完成所有检测装 置的微机监测监控系统 项目通过了国家级检验站考核 验收 在上海分院电气自动化所任职期间 作为项目负责人完成了防爆软启动装 置 防爆变频调速装置 带式输送机控制系统的研制 上海普昱矿山设备有限公司 科技型中小企业技术创新资金项目工作总结 4 2001 年创办了上海普昱矿山设备有限公司 并担任公司董事长和总经理 先后成功开发了煤矿采煤机械 掘进机械 运输机械及相关配套的电器 电控 及各种传感器 煤矿提升 通风 排水 风压等设备的调速控制装置 物流系 统的集中监控 监测系统等高新技术产品 其中 EBZ90PY 煤巷掘进机出口孟加 拉国 XJ5 1140S 输送机电控装置配套出口越南 为我国煤炭机电行业赢得了 荣誉 同时为巩固和提升企业的专业技术水平和管理水平 赵惠德一直倾力于 创建与权威研究机构的合作交流平台 促使公司与上海大学等著名科研院校建 立了长期的合作关系 在电气自动化控制等领域开展技术交流活动 副总经理 朱红云 男 高级工程师 教育背景 1981 1985 浙江大学 测试技术及自动化专业 本科 工作经历和业绩 1986 1993 煤科总院上海分院检测中心工程师 1994 2001 煤科总院上海分院电气自动化所高级工程师 2001 至今 任上海普昱矿山设备有限公司副总经理 主要业绩 在煤科总院上海分院检测中心工作期间 筹建采煤机国家级检验中心下属 计量室 并通过计量认证 在上海分院电气自动化所工作期间 担任工程部部长 作为项目负责人 完成带式输送机电控研制和设计 煤矿地面生产系统集中控制设计 煤矿主井 箕斗自动装卸载的设计以及上海市苏州河污水治理工程杨浦港水泵集控系统的 设计 在普昱矿山设备有限公司工作期间 先后担任工程部部长 市场部部长和 副总经理 几年来以其优秀的产品策划能力及技术组织 管理能力 准确地把 握公司产品的发展方向 并不断激发和调动研发人员的积极性和创造性 在项 目策划 承揽和组织方面具有丰富经验 负责了整个矿井皮带输送系统的地面 集控项目 上海普昱矿山设备有限公司 科技型中小企业技术创新资金项目工作总结 5 朱红云一直从事变频控制装置的应用开发研究 精通变频控制装置先进技术和 国内外行业发展动态 同时也积累了丰富的研发管理经验 成为国内变频控制 装置行业技术领域的精英人才 营销副总经理 陈建文 男 高级工程师 教育背景 1986 1990 山东矿业学院工程机械设计专业 本科 工作经历和业绩 1990 1995 煤炭科学院上海分院采煤机械研究所 工程师 1995 2001 煤炭科学院上海分院采煤机械研究所 天地科技股份有限公司上海 分公司 市场处处长 2001 至今 上海普昱矿山设备有限公司 副总经理 主要业绩 1990 1995 年 作为国家第一台横向布置液压牵引采煤机课题主要完成人 获国家部级科技进步奖二等奖 1995 1997 年 作为国家中厚煤层变频电牵引采煤机课题主要完成人 获 国家部级科技进步奖一等奖 1997 2001 年 任天地科技股份有限公司上海分公司市场处处长 为科研 单位产业化 科 工 贸一体化做出贡献 1999 年 在上海市高新技术工程类 转化项目评审中 被评为高级工程师 2001 年 至今 作为上海普昱矿山设备有限公司营销副总 负责公司市场 销售工作 负责新产品的决策 市场的分析 项目的策划实施等工作 在华东 华南 西北 华北区成功建立了公司的市场网络体系 亲自策划公司产品 软 件产品的市场开发工作 财务经理 王素芳 女 35 岁 工业会计专业 会计师 擅长财务管理和 资本运作 工作经历及业绩 1992 2003 洛阳一拖集团公司 会计 2003 至今 上海普昱矿山设备有限公司 财务经理 主要业绩 上海普昱矿山设备有限公司 科技型中小企业技术创新资金项目工作总结 6 在洛拖任职期间 负责采购处钢材 有色金属材料的成本核算 并担任过 财务部门稽核工作 在上海普昱矿山设备有限公司任职期间 建立健全各项财务核算制度 认 真办理会计事项 对本公司的经济活动实行有效的控制和监督 王素芳具有多年财务工作及财务主管经验 熟悉国家财务制度和相关政策 法规 熟练金碟财务软件及 OFFICE 办公软件 负责建立公司财务系统 制定财 务政策和财务制度 协调各部门工作 规范财务体系 对公司财务状况进行月 度 季度 年度财务分析 并提供分析报告 为领导决策提供财务数据 确立财 务预算编制方法和指标体系 编制和管理公司财务预算 负责公司资金管理 负 责审批公司重大资本性支出 组织公司有关部门开展经济活动分析 加强成本 管理 预算管理 存货控制 组织编制公司财务计划 成本计划 努力降低成 本 增收节支 提高效益 2 公司人员基本情况 公司现有员工 65 人 其中 1 人员结构 技术研发和支持人员 30 人 市场营销人员 12 人 生产人 员 16 人员 管理人员及其他人员 7 人 2 文化程度 博士 1 人 本科 18 人 大专 12 人 3 年龄结构 40 岁以下员工 48 人员 40 以上员工 17 人 4 主营业务及主要产品 上海普昱矿山设备有限公司成立于 2001 年 是一家专业煤矿机电设备的研 究 开发 制造及销售为一体的民营高科技企业 公司主营业务范围 生产加 工销售矿山机电设备及配件 矿山机电设备技术专业领域内的技术研究 涉及 行政许可的 凭许可证经营 公司主要产品 公司主要产品有矿用隔爆兼本质安全型变频调速软启动器 矿用隔爆兼本质安全型电控系统 煤炭矿用专用闭锁式 KTC 电话机 EBZ100PY 型悬臂式掘进机等 上海普昱矿山设备有限公司 科技型中小企业技术创新资金项目工作总结 7 二 项目概况二 项目概况 1 项目主要内容 在我国煤炭仍然是主要能源 煤矿生产还处于发展时期 煤矿生产几乎不 考虑能源的损耗 最关心的还是安全问题 随着国家 十一五 规划的深入贯 彻 节能减排的迫切要求 煤矿节能工作将会得到新的促进 在采煤机应用方 面 到目前为止还没有 1140Vac 输入的大功率变频装置可以应用 采煤机牵引 系统仍然采用低压变频器方案 需要降压变压器 增加了装置的体积 对于薄 煤层采煤机更是无法应用 为适应形势 完全自主地开发采煤机牵引系统专用 变频装置具有非常重要的意义 矿用隔爆兼本质安全型交流变频调速控制装置 项目旨在解决的技术问 题就是 提供了一种采煤机牵引系统专用大功率变频装置 项目涉及一种采煤 机牵引系统专用大功率交流变频装置 总体目标是研制 1140Vac 输入的煤矿井 下专用变频装置 采用高压 IGBT 元件构成两电平主电路结构 设计高压 IGBT 驱动电路 保证其安全运行 选用高性能 DSP 芯片 采用优化的空间电压矢量 技术实现变频电路的控制 达到高的电压传输比 充分考虑煤矿井下安全的要 求 运用先进的控制技术 实现多台电动机的同步运行和功率的平衡 变频装 置的控制功能能够满足煤矿井下大部分设备的具体要求 本研究项目采用直接 1140Vac 输入 为交直交电路结构 选用高压大功率 整流模块以及滤波电容将交流电压输入变换为直流达 1600Vdc 电压 再经过由 IGBT 模块构成的逆变单元 转换为电压幅值和频率均可调节的交流电压 用于 驱动电动机 进而实现对电动机的速度控制 项目为 1140Vac 输入的煤矿井下专用大功率变频装置 属于电力电子技术 和控制技术范畴 采用空间电压矢量技术 高压 IGBT 驱动技术 传感技术及全 数字控制技术实现煤矿井下交流电动机的调速控制 本项目所依据的技术原理 是 控制装置的核心部件即逆变功率桥臂 采用第四代 IGBT 直接串连 因此无输 入 输出变频器 中央控制采用 16 位单片机及转矩矢量控制技术 基特点是 高输出转矩 低噪音 内置 PID 控制功能 具有软驱动特性 可自动节能运行 结构紧凑 是矿用三相电动机更为理想的速度控制装置 上海普昱矿山设备有限公司 科技型中小企业技术创新资金项目工作总结 8 图 1 技术方案模块图 2 项目关键技术和解决方法 执行期内的实际完成情况 我们将煤矿采煤设备安全高效生产理念融入变频装置控制系统中 实现煤 矿采煤设备专用变频调速控制和节能的双重效果 通过准确的转矩辨识 实现 多台电动机的同步运行和输出功率的平衡控制 精心优化的空间电压矢量控制 使得变频装置的电压传输比达到 0 9 以上 1 本产品为独立自主设计 专门为煤矿采煤设备使用而量身定制 充分 考虑了采煤设备的特殊性和应用背景 各控制单元简单可靠 可以形成煤矿井 下通用的变频装置架构 2 采用高压 IGBT 元件构成两电平主电路结构 通过自行设计的高压 IGBT 驱动电路 保证其安全运行 3 选用高性能 DSP 芯片 运用我们优化的空间电压矢量技术实现变频电 路的控制 达到高的电压传输比 4 自行研发独特的水冷散热系统为 IGBT 开关器件的安全运行提供了可 靠保证 5 通过准确的转矩辨识 实现多台电动机的同步运行和输出功率的平衡 上海普昱矿山设备有限公司 科技型中小企业技术创新资金项目工作总结 9 控制 6 本装置设有硬件安全电路和软件安全电路 这些安全电路相互冗余与 闭锁 安全电路断开后 系统会立即解除运行控制指令 封锁变频器 并制动油泵 断 开安全阀和 KT 线圈 进行紧急制动 7 采用自行设计的双闭环矢量控制方案 软件的数据处理中设计了浮点 运算 定点运算相结合的方法 提高系统的运算精度 设计了任务模块化结构 提高软件的执行效率 保证系统的实时性 本产品已经建立了产品生产和质量控制标准 目前已经计入了规模化生产 阶段 产品已经大量的应用于山西 陕西 甘肃等产煤大省 经煤矿企业的实 际应用中得到的反馈信息 产品具有良好的应用效果 获得了煤矿企业的高度 好评 项目的技术水平经多次检验和测试 现已经完全成熟 经国家采煤机械 质量监督检验中心的检测 产品完全达到检测要求 产品已经获得了一项发明 专利申请公开 煤矿井下专用大功率交流变频装置 公开号 CN 3 社会经济意义 本项目产品是专用于采煤生产中的采煤机的牵引系统专用变频装置 它的成 功研制将煤矿安全生产理念融入变频装置控制系统中 实现煤矿专用变频调速 设备 通过准确的转矩辨识 实现多台电动机的同步运行和输出功率的平衡控 制 精心优化的空间电压矢量控制 使得变频装置的电压传输比达到 0 9 以上 项目产品在煤矿的生产作业中大大的提高了节能效果和智能化控制 提高了煤 矿的开采作业的安全性 促进了我国煤炭开采行业的可持续性稳定发展 对提 升我国采煤系统装备制造业的整体水平具有促进作用 本项目的实施将解决目前采煤机牵引系统仍然采用低压变频器方案 需要降 压变压器 增加了装置的体积 对于薄煤层采煤机更是无法应用等技术难题 产品性能和质量能满足煤矿开采作业的高强度要求 并且提高了在采煤机工作 中的安全性 得到了社会的广泛认可 由于本项目产品实现了采煤机的 1140Vac 输入的煤矿井下专用大功率变频装置国产化 响应了国家提出的能源 改革和安全生产的政策 满足了煤矿行业对于新型自动化电气设备的需求 这 就是经济社会效益的基础 上海普昱矿山设备有限公司 科技型中小企业技术创新资金项目工作总结 10 三 项目资金落实与支出情况三 项目资金落实与支出情况 1 项目资金落实情况 截止 2010 年 10 月 31 日 项目已到位总投资额为 520 万元 其中新增投资 365 万元 新增投资具体如下 单位 万元 合同规定实际完成情况 创新基金 70 049 0 地方匹配 45 018 60 企业自筹资金 250 0297 40 合 计 365 0365 0 项目立项前 公司已经投入 155 万元 2 项目资金支出情况 根据上海事诚会计师事务所有限公司的审计报告 截止至 2010 年 10 月 31 日 项目立项后资金支出情况如下 项目资金支出情况金额 万元 项目产品开发及试制 86 77 其中 科研开发费用 52 98 购置生产设备 23 0 流动资金 214 59 销售费用 40 64 基建 0 0 其他 0 0 合计 365 0 四 项目产品开发进度与取得成果情况四 项目产品开发进度与取得成果情况 本项目是充分利用自身技术优势 针对煤矿行业对于新型自动化电气设备 上海普昱矿山设备有限公司 科技型中小企业技术创新资金项目工作总结 11 的需求 开发出具有变频调速控制 节能 多台电机同步运行输出 电压传输 比例达 0 9 以上等高性能的矿用隔爆兼本质安全型交流变频调速控制装置 该 项目方案于 2007 年 11 月确立并积极展开科学开发 2008 年 3 月完成产品总体 技术路线和关键技术的设计 开发 2008 年 07 月项目顺利进入中试阶段 并 在用户中得到了示范应用 在此基础上我们申请了上海市创新资金的资助 项 目在取得创新资金立项后 我们按照现阶段目标在前期的技术研发的基础上完 善了项目生产 检测设备投入 并进行了产品的优化设计 通过前期用户的反 馈信息的搜集和汇总分析 进一步完善产品的各项技术性能 稳定提高产品的 经济性和可靠性 完成中试 进入产业化生产技术研究 完善系统装置的标准 化和规范化工作 直至产业化目标的实现 2008 年下半年进一步稳定完善产品的综合性能 扩大中试生产 并开拓销 售渠道 2009 年上半年进行产业化应用技术的研究 完善产品的标准化和规范 化工作 进一步拓展市场销售 建立完善的销售网络体系 2009 年下半年项目 顺利进入批量化生产推广阶段 建立了一整套的完善项目实施 生产 销售和 售后服务及技术支持的规范标准与管理体系 项目目前销售情况良好 目前已经很好的完成了阶段性销售任务 项目目 前已经获得了一项发明专利申请受理公开和一项发明专利授权 发明专利 煤 矿井下专用大功率交流变频装置 公开号 CN 实用新型专利 煤矿井下专用 大功率交流变频装置 专利号 ZL1 1 产品经过国家安全生产上海矿用设备检 测检验中心检测 各项性能指标全面达到或超过项目技术考核指标 五 项目产品市场开拓与销售情况五 项目产品市场开拓与销售情况 随着经济的高速发展 需要充足的能源供应 煤炭仍是目前我国最主要的 能源之一 煤炭工业仍将继续发展 并保持巨大的规模和产量 同时矿山的安 全生产 技术进步和现代化程度也越来越受到重视 并不断增加投入 这给矿 用防爆型电气产品提供了良好的市场和广阔的发展前景 在我国煤矿中 85 以上属于高瓦斯矿井 确保煤矿安全是煤炭工业发展的 上海普昱矿山设备有限公司 科技型中小企业技术创新资金项目工作总结 12 基础 近几年我国煤矿的矿难事故不断 矿用电气设备的安全性越来越受到关 注 然而技术陈旧的老式矿用变压器 似乎有点力不从心 留下事故隐患 就 当前情况来看 国家日益重视矿井的安全问题 矿用电气设备的安全性显得尤 为重要 国家煤矿安全局要求 要尽快将煤矿井下运行的矿用油浸变压器 替 换成安全的矿用隔爆型变压器 随着煤炭工业的高速发展 新建矿的不断开发 对于老矿 旧矿的技术改 造 替换新型自动化电气设备 对于矿用隔爆型变压器的需求量不断增加 而 近两年已达历史最高水平 并将持续下去 因此 隔爆变压器类产品 市场是 喜人的 前景是广阔的 据中国工程院和煤炭信息总院联合做出的 我国煤矿安全生产形势 差 距和对策 的课题报告 目前中国矿井的原有安全设施严重老化 不少设备超 期服役 煤矿不能进行足额安全投人 不但新设备无法补充 原有设备的维护 也被省略 一般矿井中的配电变压器或配电装置 不具备防爆性能 因运行环境恶劣 造成单相对地绝缘或相间绝缘降低 破坏 产生电气火花 引爆瓦斯 尤为严 重的是 矿井中电气设备选型 配置不合理 无防爆性能 或本身缺陷 运行 性能差 产生电气火花或电气爆炸诱发煤矿瓦斯爆炸事故 由此可见 煤矿瓦斯爆炸的电气诱因十分严重 要想实现煤矿稳定的安全 生产 关键在于保证供电电源可靠 消除井下瓦斯超标和配置防爆性能可靠的 矿井电气产品 相信煤矿瓦斯爆炸事故的发生率会明显下降 据统计 在过去的几年内我国矿用防爆变频器的市场保持着 12 15 的 增长率 这个速度已经远远超过了近几年的 GDP 增长水平 而且至少在未来的 5 年内保持着 10 以上的增长率 考虑到大约 4 6 的价格下降 我国市场上 矿用变频器安装容量 功率 的增长实际上在 20 左右 折合成经济数据的话 将是一个高达 50 亿元的巨大市场 按照这样的发展速度和我国市场的需求计算 至少在 10 年以后市场才能饱和并逐渐成熟 因此其市场潜力巨大 本项目的变频调速装置主要整流及逆变元件和 PLC 及辅助元件均采用进口 产品 具有可靠性高 使用寿命长等特点 它能有效地保护电机 延长电机的使 用寿命 由于变频调速装置采用了隔爆兼本质安全型设计 符合 煤矿安全规程 上海普昱矿山设备有限公司 科技型中小企业技术创新资金项目工作总结 13 的要求 可应用于煤矿井下含有煤尘 瓦斯爆炸危险的环境中 作为局部风机 水泵 空压机 提升绞车 带式输送机及其它设备电机的变频调速和起停及保 护控制 从而实现节能降耗 安全生产 延长电机使用寿命等多重目的 本项 目具有以下优点 1 实现了软启动 软停车 减少了机械冲击 使运行更加平稳可靠 2 起动及加速换挡时冲击电流很小 减轻了对电网的冲击 简化了操作 降低了工人的劳动强度 3 运行速度曲线成 S 形 使加减速平滑 无撞击感 4 安全保护功能齐全 除一般的过压 欠压 过载 短路 温升等保护 外 还设有过卷 等速超速 定点超速 PLC 编码器断线 错向 传动系统故障 和自动限速等保护功能 5 设有回馈制动 抱闸制动制动方式 更加安全可靠 6 四象限运行 可实现绞车的调速 换向 能量回馈制动等功能 且不受 回馈能量大小的限制 适应范围广 节能效果更加明显 6 采用双 PLC 控制回路 能够实现双回路保护 一回路出现故障 另一回 路还可以继续运行 由于目前在国内还没有同等性能的产品 因此 本项目产品在国内外市场 和同行业中具有极强的优势和市场竞争能力 本产品应用范围广泛 目前有多 家公司与我洽谈合作事宜 已接到华亭煤业集团 原平盛大实业有限公司 阳 泉煤业集团等单位订购协议 市场前景十分广阔 本项目产品在国内市场前景 具有非常良好的前景 预计市场占有份额可达 5 左右 六 计划任务书技术 经济 质量 资产指标完成情况六 计划任务书技术 经济 质量 资产指标完成情况 目前 项目经过了项目执行期两年的研发 生产 市场推广 目前关键技 术已经完全成熟并通过测试 性能完全达到设计要求 产品销售势头良好 市 场前景广阔 在全国矿井电气变频设备行业处于领先地位 我公司将进一步实 上海普昱矿山设备有限公司 科技型中小企业技术创新资金项目工作总结 14 施系列化的市场战略 继续拓展市场销售渠道 提升产品知名度 加大产品的 市场占有份额 在项目执行期内 产品实现批量销售 累计销售额约为 2610 万 元 1 合同各项指标完成情况 1 项目总体目标完成情况 总体目标总体目标合同规定情况合同规定情况实际完成情况实际完成情况 项目计划投资额365 万元365 万元 企业资产规模4200 万元5111 万元 企业职工人数61 人65 人 其中项目实施新增就业人数10 人14 人 项目年生产能力40 套55 套 项目达到的生产阶段批量 规模化 生 产 批量 规模化 生 产 2 技术指标 项目各项技术指标经国家安全生产上海矿用设备检测检验中心检测 达到 了计划目标要求 具体如下 1 输入电压 三项交流 1140Vac 50Hz 的供电电压 2 输出电压 输出交流电压为 0 1140 Vac 3 输出电流 输出交流电流为 0 260A ac 4 功率范围 200KW 400KW 5 适用电动机 目前煤矿使用的各种防爆交流电动机 6 安全要求 集成的安全控制接口和专用程序 实现煤矿井下电动机智能化安 全运行 7 防爆等级 本质安全型 本项目经过公司在项目执行期两年的研发 目前关键技术已经完全成熟 上 述技术指标完全达到了验收的要求 项目产品已经通过国家安全生产上海矿用 设备检测检验中心检测 各项技术指标均达到设计标准要求 且产品已经在兖 州 大同 平顶山 淮北 华亭 阳泉 龙煤集团 国投新集 义煤集团 焦煤集团等大 型国有煤炭企业及地方煤炭企业广泛使用和推广 上海普昱矿山设备有限公司 科技型中小企业技术创新资金项目工作总结 15 2 经济指标 经济指标合同规定情况实际完成情况完成指标比例 销售收入2750 万元3845 23 万元 139 83 净利润512 万元375 60 万元 73 36 交税总额198