互联网加大学生创新创业大赛项目计划书

淄川次3火学

“互联网+”大学生创新创业大赛

项目计划书

项目名称：多功能取样检测飞行机器人______________

所属学科：机械设计制造及其自动化______________

项目负责人：潘万齐联系电话/p>

专业班级:机械设计制造及其自动化8班学号：13010836

项目所属学院：机电工程学院_________________________

联系邮箱：2906754323@____________________

指导教师：吴爱梅联系电话：

年月H

目录

第一部分策划书摘要.....................................-7-

1.1产品介绍............................................-7-

1.2团队简介...........................................-7-

1.3市场分析............................................-8-

1.4营销策略............................................-9-

1.5融资方案..........................................-10-

1.6财务计划..........................................-10-

1.7主要风险..........................................-11-

第二部分产品介绍.......................................-12-

2.1产品介绍..........................................-12-

2.1.1多功能取样检测飞行机器人的功能..............-14-

2.1.2技术关键.....................................-15-

2.1.3设计方案.....................................-16-

2.2产品的可实施性与市场前景.........................-31-

2.2.1适应范围及推广前景...........................-31-

2.2.2产品的进一步开发和更新换代计划..............-33-

2.3产品的售后服务....................................-34-

第三部分公司介绍.......................................-36-

3.1公司简介...........................................-36-

3.1.1公司名称......................................-36-

3.1.2公司简介.....................................-36-

3.1.3公司地理位置.................................-36-

3.2公司内部组织结构.................................-37-

3.3企业骨干成员职位介绍.............................-38-

3.4企业员工招聘与培训...............................-47-

3.4.1在员工的招聘方面.............................-47-

342在员工培训方面...............................-48-

3.5企业员工晋升管理与人才储备.......................-49-

3.6公司战略..........................................-49-

3.6.1企业总体战略规划.............................-50-

362阶段发展目标..................................-50-

363公司三年计划最终目标.........................-52-

3.6.4经营管理战略.................................-52-

365品牌营销战略..................................-54-

366财务管理战略..................................-55-

3.6.7战略控制.....................................-55-

第四部分市场分析.......................................-57-

4.1目前市场状况......................................-58-

4.1.1政策支持.....................................-58-

4.1.2取样检测飞行器发展现状......................-59-

4.1.3我国环境污染调查............................-59-

4.2智能取样检测飞行器的研究状况.....................-68-

4.2.1旋翼飞行器...................................-69-

4.2.2气体采样检测器..............................-70-

4.2.3水质采样器...................................-71-

4.3市场需求预测.....................................-72-

4.3.1目标市场预测.................................-72-

4.3.2目标市场.....................................-73-

4.4市场竞争状况.....................................-73-

4.4.1主要的竞争对手...............................-73-

442本公司产品的优势.............................-74-

第五部分营销策略.......................................-76-

5.1营销策略..........................................-76-

5.1.1市场机构和营销渠道的选择....................-76-

5.1.2营销队伍和管理..............................-78-

5.1.3促销计划和广告策略..........................-80-

第六部分产品制造......................................-82-

6.1产品制造方式.....................................-82-

6.1.1产品零部件的生产规划........................-82-

6.1.2企业厂址的建设..............................-83-

6.2产品生产..........................................-84-

6.2.1产品生产流程.................................-84-

6.2.2产品的成本控制及措施........................-86-

6.3产品定价..........................................-88-

631价格决定因素..................................-88-

第七部分融资说明.......................................-92-

7.1融资方式..........................................-92-

7.1.1一期融资资本来源............................-92-

7.12企业初期发展融资计划.........................-92-

7.2资本结构..........................................-93-

7.3融资说明..........................................-94-

7.3.1资金用途......................................-94-

7.3.2融资说明.....................................-95-

第八部分财务计划......................................-99-

8.1贝才务能力说明......................................-99-

8.1.12015年年末损益表............................-99-

8.1.22015年年末资产负债表.......................-100-

8.2财务分析说明.....................................-101-

8.2.1主要的财务假设..............................-101-

8.2.2预计2016年到2018年的损益情况.............-101-

823预计2016年到2018年的现金流量表...........-102-

8.2.4预计•2016年到2018年资产负债表.............-103-

8.3财务费用.........................................-104-

8.3.12016年——年18年具体财务费用预算..........-104-

第九部分风险评估与应对措施..........................-106-

9.1经营风险..........................................-106-

9.2财务风险........................................-106-

9.3市场风险.........................................-106-

9.4管理风险........................................-107-

9.5技术开发风险....................................-108-

9.6生产风险........................................-108-

9.7技术人员流失风险................................-109-

9.8风险类别及应对措施一览表.......................-109-

9.9企业危机与管理..................................-111-

991危机理解及防范..............................-111-

9.9.2危机预防处理三要素..........................-111-

9.10应对危机防范措施...............................-112-

第十部分资本风险的退出...............................-114-

10」风险资本的退出..................................-114-

10.2风险资本退出的选择渠道........................-115-

10.3退出时间.......................................-116-

10.4退出回报.......................................-116-

第一部分策划书摘要

1.1产品介绍

本产品名称为多功能取样检测飞行机器人，是一种便携式采集水样和

空气样本、检测空气质量的飞行机器人。由旋翼飞行器作为搭载平台，将

空气取样检测装置、液体取样装置、摄像头观察装置、太阳能电池板供电

装置、远程控制和ZigBee无线组网转WiFi数据传输模块等组装合成到旋

翼飞行机器人，实现远程取样和检测。空气取样检测装置采用舵机传动机

构采集空气样本，安装微型雾霾检测仪和甲醛、二氧化硫检测仪等来检测

空气，通过WiFi将信息传输到手机APP；液体取样装置用12V小水泵来

采集水样。该机器人具有体型小、易操作、智能化、便捷安全、应用领域

广阔等一系列特点，可将采集的数据通过WiFi在手机APP显示。

1.2团队简介

我们团队由5人组成，主要涉及机械设计制造及其自动化专业、工商

管理专业和国际经济与贸易专业等多方面技术人才，具有坚实的理论基础

和丰富的实践经验，严谨的科学作风和团队协作攻关精神。我们预计于

2015年4月在工商局正式注册成立甘肃速强智能取样检测科技装备有限

公司，公司预期注册资本300万元，采用直线职能型的组织结构，根据本

公司产品特色和应用前景，因地制宜地制定相应的营销战略和长期可持续

-7-

的发展战略。同时为了跟上国内取样、检测两方面的研究进程和发展，我

们团队会组织特定小组成员去实地调研，并与国家专利局，国家科技园等

研究型单位取得联系和合作，让我们的产品第一时间服务于国内需求。在

满足国内需求的前提下，我们还需要注意国外的先进研究成果，懂得引进

先进技术和具备丰富经验的人才。通过商业预期分析，公司可在3年之内

收回投资成本。我们将在提高技术水平，产品不断更新的同时，加强基础

设施建设，完善组织管理机构，解决广大消费者的需求，用至高的服务，

打造一个真正意义上具有高新技术含量，实用价值高的取样检测公司。

公司采用直线职能型组织结构，并不断根据公司的发展进行结构优

化。力求公司组织计划促进公司目标的实现，并逐步实现公司的发展战略,

打出品牌效应，开创规模型经济发展。

1.3市场分析

人类探索活动的深度和广度的不断提高，促成了智能取样检测的诞

生。人工操控智能取样检测不仅可以代替人做许多危险性大、时效性强的

批量工作，而且还可以在人类无法到达的恶劣环境中只能替代人体工作，

特别是危险性高的环境，例如高空取样、深海作业、急流区域、重污染水

域等。这些客观的需求，推动了多功能取样检测飞行机器人的研究。与此

同时机械制造水平的提高，以及机械电子、计算机、材料、化学等技术的

不断发展，特别是整合控制论和仿生学的发展，促进了智能取样检测在国

-8-

家环保、地理、大气、监测的广泛应用。

而且近年来水污染、雾霾、沙尘暴、核泄漏以及全球变暖等问成曾为

我们的健康隐患，给居民造成了诸多不便和惶恐。因此我们在增加安全措

施的同时，监测和监督工作显得尤为重要，而健康就是身体之本，为确保

居民身体健康、安居乐业，我们必须要做好监测的预防工作并及时处理所

出现的问题，并为之提供可靠、便捷的检测工具，此时智能取样、智能检

测便显现出了其独特优势。因此科学家们和科技工作人员便开始了取样和

监测的研究，而我们的多功能取样检测飞行机器人就是为解决这些问题而

设计制作的。并把取样和监测双工作合二为一，更加实用和便捷。

1.4营销策略

本公司采用差异性市场战略，把整体市场化分为若干个需求与愿望

大致相同的细分市场。然后，根据企业的资源营销实力选择不同数目的细

分市场作为目标市场，并为所选择的目标市场制定不同的市场营销组合策

略。当一个企业采取差异性营销战略并在市场上取得良好的营销效益时，

就能够树立起良好的市场形象，吸引更多的购买者和潜在购买者。

我们将从本公司的实情出发，认真分析行业和产业的市场营销环境、

消费者市场和购买行为分析，在此基础上，努力做好市场调研，采取SWOT

分析法，综合考虑，进行目标市场选择。产品、价格、分销、促销等方面

加以市场销售。采用差异性市场战略的最大长处，是可以有针对性的满足

-9-

具有不同特征的顾客群的需求，提高产品的竞争能力。但是差异性市场战

略也不是完美无缺的。由于产品品种、销售渠道、广告宣传的扩大化与多

样化，市场营销费用大幅度增加。所以，无差异市场战略的优势基本上成

为差异性市场战略的劣势。其他问题还在于：该战略在推动成本和销售额

上升的同时，市场效益并无保证。正因为如此，企业在市场营销中需要进

行“反细”或“扩大顾客的基数”。这种思想在全球市场细分战略中得到

充分体现。

1.5融资方案

为保证项目实施，本公司计划的初步启动资金为200万元，由五位

股东一共出资80万元；以技术和起步公司资产做抵押，申请技术产权20

万；向银行借贷50万元；申请有关科技创业扶持金或大学生创业贷款25

万；其余25万资金可由其他公司融资。

起步期以总资金的55%投入产品的生产，5%为厂房的租借费，5%作为

设备采购费，10%作为设施建设费，15%作为前三个月劳资费，10%作为周

转资金。

1.6财务计划

公司预期注册资本为300万元，资本构成如图：

股东成份投入资金（万元）股权比例

创业团队12040%

银行贷款5016.7%

创业贷款5016.7%

其他公司融资8026.6%

合计300100%

公司可用资金为120万元，用于支付期一年度生产中所需要的直接

原材料、直接人工、制造费用，其他各类费用以及前期的费用。

其中：

(1)厂房与设备投资90万元；

(2)设备投入12万元；

(3)实验仪器36万元；

(4)无形资产12万元；

(5)货币资金24万元，

在一定范围内，销售收入的下降及销售成本的上升对利润的影响不是

很大，企业的抗风险能力较强；在测算收入与成本的问题上，考虑收入的

最低限及成本的最大化，因此对销售利润率的测算将是比较保守的。

1.7主要风险

本公司的主要风险有市场风险、管理风险、技术风险、资金风险以及

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技术人员的流失风险。目前国内研究领域和应用领域都以检测和取样两个

领域为主，而且采样大多都是航空设备、海运设备、大型钻井和开采设备

为主，而对以四旋翼飞行器作为搭载平台的两者结合多功能取样检测飞行

机器人则研究较少，因而我们的智能取样检测在研发技术上暂时还存在着

诸多不足，比如技术创新所需要的相关技术还不太成熟，对技术创新的市

场预测不够充分等，另外研发人员所具备的研发能力暂时有限，竞争者技

术水平难以预料等，所以技术上的风险是我们的最主要风险。

止匕外，为普及人们对产品的认识，提高产品知名度和人们对产品的接

受程度，我们还有大量工作要做。在性能稳定和技术可靠的情况下，我们

需要获得政府部门的提倡和支持，初期我们的产品可能受到社会人们的不

认可，做到社会各界的认可也是一项重大的挑战。

第二部分产品介绍

2.1产品介绍

多功能取样检测飞行机器人由创新性四旋翼飞行器、空气取样检测

装置、液体取样装置、摄像头观察装置、远程控制模块等构成。它的发明

主要是为了保护环境节约资源、实现取样检测的智能化、节省人力、降

-12-

低在危险区域（如高空领域、危险领域、火山区、急流区域以及核辐射区

等等）的采集风险，在紧急情况下获得空气或水源的污染源。

其思路是用四旋翼飞行器作为搭载平台代替人力，携带空气取样检测

装置、液体取样装置、摄像头观察装置，实现取样的远程控制，节省人力,

降低风险，节约环保。

创新点主要是大大的节省人力、装置轻巧灵便、提高作业安全性、使

采集样品集约化，智能化，返回数据准确，能达到实时取样检测，远程操

控，远程数据传输。

-13-

图2.1旋翼飞行器实物图

飞行器的稳定飞行是我们多功能取样检测飞行机器人设计与应用中

首要的考虑因素。据我们查证，目前主流的飞行器有喷气式、单旋翼、四

旋翼等几种。为了使取样飞行器取样时具有较好的灵活性和稳定性，我们

制作的机器在飞行器上采用四旋翼飞行器。四轴飞行器是微型飞行器的一

种，也是一种智能机器人。最初是由航空模型爱好者自制成功，后来很多

自动化厂商发现它可以用于多种用途而积极参于研制。它有四个旋翼作为

飞行引擎来进行空中飞行，它的尺寸较小、重量较轻、适合携带。使用四

旋翼飞行器一样能够携带一定的任务载荷，具备自主导航飞行能力。在复

杂、危险的环境下完成特定的飞行任务。

2.1.1多功能取样检测飞行机器人的功能

(1)实时空气取样检测：在空气重污染区域，空气质量多变需要实

时测控，人工难以到达空中进行空气取样，大型采样检测机器成本太高，

我们的取样检测飞行器可以便携的装卸和操控到达污染区域及时进行取

样检测并将数据返回地面以便地面人员实时监控空气质量；

(2)精准水质取样：在突发的水质污染区域，人工不方便深入一些苛

刻水域(如深水、沼泽、大风大浪海域等)条件进行水质取样，这是取样

检测飞行器能很好的代替人力，方便快捷的深入各类水域条件进行污染水

质的取样工作；

(3)自然灾害区域检测取样：多功能取样检测飞行机器人可以在灾难

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发生后(如地震、水灾等)第一时间进入灾难现场实现远程无线监测取样,

用于灾后现场的空气污染信息搜集，以及周边水源取样和伤员的搜救工

作，对灾区水域质量和空气质量进行实时检测取样，将数据信息及时返回

救灾抢险指挥中心，以减少人员伤亡和财产损失，确保灾区群众的饮水及

生活安全；

(4)高端区域工作：在发生意外事故的核反应堆等危险环境中，可

利用该机器进行空气有毒物检测取样，周围水源的取样，进行排险及搜索

作业，而不危险到取样人员的生命。

2.1.2技术关键

(1)无线通信传输各种不同的信息，包括视频信息、温度信息、湿

度信息、距离信息、气体信息等等，需要在控制系统与飞行器之间设置相

适应的通信标准，避免发生信息紊乱。本产品所采用的远程控制系统既要

远程显示取样飞行器采集到的数据(主要包括各类空气质量参数)，又要

实现对飞行器的控制，因此远程控制系统程序的编写也是一项比较复杂的

工作，该项的主要技术指标在于取样飞行器与控制系统的通信的准确度，

以及采集数据的保存工作；

(3)控制系统对飞行器的控制，包括对飞行路线、取样开关、传感

器方向控制等等，该项的主要技术指标在于对运动执行件控制的速度和精

度；

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(4)飞行器对信息采集部分通过传感器实现，该项的主要技术指标

在于对周围环境的信息采集的精确度和准确度；

(5)飞行器可遥控距离：开阔地带不低于100m；

(6)四轴飞行器的设计也是相当复杂，需要通过角速度传感器，加

速度传感器，DSP,单片机，模拟放大器，模拟滤波器，AD变换，数字信

号处理，滤波器，无线数传等。航姿控制分为两个主要部分：空中姿态控

制和航行行为控制。其中空中姿态控制应该是自主完成的，主要包括飞行

器的自旋，俯仰，侧倾和高度。而航行行为控制主要是由操作者通过无线

传输对飞行器进行遥控操作的。如果空中姿态能够很好得控制和保持，那

么航行行为控制的问题也就迎刃而解了，从而实现对取样过程的精确控

制，保证取样过程的平稳性和时效性。

2.1.3设计方案

其

二、设计方案

1、整体结构：

整体构造以飞行器作为搭载平台，由空气取样检测装置、液体取样装

置、摄像头观察装置、太阳能电池板供电装置和远程控制模块的空中与样

检测装置有机结合在一起，实现了机器人的多功能与智能化。

-16-

多功能智能取样检测机器人简图

【图1】机器人结构简图

工作原理概述：多功能取样检测飞行机器人是一种带有空气取样检测装

置、液体取样装置、摄像头观察装置、太阳能电池板供电装置和远程控制

模块的空中取样检测多功能机器人，该产品由以下5个部分组成：

(1)四旋翼飞行器：四轴飞行器是微型飞行器的其中一种，也是一种

智能机器人。它利用有四个旋翼作为飞行引擎来进行空中飞行，它的尺寸

较小、重量较轻，能够携带一定的任务载荷，具备自主导航飞行能力。在

复杂、危险的环境下完成特定的飞行任务。它还通过电子调控器来保证其

快速飞行，鉴于四轴飞行器的这些有利特色，因此，我们团队开发四旋翼

飞行器在空气检测，危险地域液体取样等多方面的功能。

(2)空气取样检测装置：采用舵机传动机构采集空气样本，安装微型

雾霾检测仪、湿度温度传感器等检测装置来检测空气。

(3)液体取样装置：该装置由12V小水泵，防堵过滤网，集液瓶和管

道组成，完成各种水样采集。

(4)摄像头观察装置：前端配备高清摄像监控装置，拍摄的数据通过

17-

无线通讯模块实时返回前端画面到地面显示器上，以实现远程监视功能。

此装置是为了更好的控制飞行器，远程操控时可以观察周围环境。该装置

同时配备大容量存储器，可以对画面进行实时存取，能够满足1小时以上

的视屏容量，以便后续的调用和研究。

(5)数据传输：ZigBee转WiFi数据传输模块将包括空气中PM2.5的

值、二氧化硫含量、甲醛含量、温度、湿度等各种监测数据信息实时传输

回来，这样飞行机器人可以边取样，边监测空气污染，通过WiFi数据传

输模块远程数据传输，实时将数据传输出来，可以让数据更科学，更有时

效性。

2、机械创新设计

2.1太阳能电池板供电装置

太阳能电池板供电装置中，电池板通过机械摇杆机构可以上下转动一

定角度，这样可以更充分的吸收光能，给其他设备提供更多的电能，提高

机器人的续航能力。由于飞行机器人工作的环境复杂，常有小水珠、尘埃、

PM2.5等物质，将对机器人的摄像头等其他电器设备造成影响，而可转动

一定角度的太阳能电池板将对其他电器设备起到很大的保护作用。这样即

节约电能，还起保护作用，一举两得。

2.2动力及受力分析

搭载平台四轴飞行器是在它的四个角上各装有一旋翼，由电机分别带

动来提供动力，叶片可以正转，也可以反转。为了保持飞行器的稳定飞行,

-18-

在四轴飞行器上装有3个方向的陀螺仪和3轴加速度传感器组成惯性导

航模块，它还通过电子调控器来保证其快速飞行。

拉力计算：拉力(kg)=直径(m)*螺距(m)*桨宽(m)*转速(r/s)

平方*1个标准大气压*经验系数(0.25)

拉力(F)=直径(cm)*螺距(cm)*桨宽(cm)*转速(r/s)平方*1个

标准大气压*经验系数(0.00025)

F=a*D*P*b*n*l（atm）

F：拉力D：直径b：桨宽n：转速a：经验系数取电压

为10V,n（转/分）=kv（电机kv值）*V（电压）n=800*10/60=13.33r/s

F=ll*2.54*4.7*3.1*（800*10/60）~2*1*0.00025=1.81kg

四个电机总升力Fz=4*F=L81*4=7.24kg

最大载重G=2/5*Fz=2.90kg

【图2】机器人实物展示

3、电气控制设计方案:

-19-

多功能取样检测飞行机器人的电器控制主要完成机器的指令接受，采

集信息发送和信息接受。主控制系统由当前比较先进的上位机控制面板及

ZigBee无线组网转WiFi数据传输模块组成，通过互联网技术WiFi模块

将信息传送到手机或PC机上，再显示在上位机的控制面板上，进行分析。

电气控制是由上位机和下位机组成的。

I

【图3】电气控制总体设计示意图

3.1电气硬件设计：

硬件电路由STC89C52单片机、PM2.5监测模块、二氧化硫、甲醛

检测模块、ZigBee和ZigBee转WiFi远程传输模块、取样和取水装置组

成。对各硬件做如下分析：

(1)、PM2.5检测装置：

该传感器是将气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过

气体传感器对气体样品进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、干

燥或制冷处理仪表显示部分。如图所示：

-20-

【图4】PM2.5模块实物图

PM2.5模块的六个引脚分别对应单片机上端口入如上图所示。

(2)、单片机模块(STC89c52)：

主芯片将数据过滤处理，再发出信号提示相应功能，计算机再将

相应的数据通过网关发送出去。主控芯片VCC端口需接入5V电压，通

过变压电路实现。如下图所示:

(RESET)Pcec□PC5(AOC5/SCL)

(RXD)POOC□PC4(A0C4.*SDA)

(TXO)P01C□PC3(A0C3)

(INTO)PO2U二PC2(ADC2)

(WTnPO3C□PC1(A0C1)

(XCKfTO)PO4C3PCO(ADCO)

VCCC□ONO

GNOC□AREF

(XTALi/ToscnPsec□AVCC

(XTAL2/TOSC2)P87C□PBS(SCK)

rmrosc□P94(MISO)

(AJNQ)Poec□PB3(MOSIOC2)

(A»N1)PO7C二%2(SSOC间

(ICP1)P8OC□P81(OCiA)

【图6】实物图【图7】主芯片电路图

(3)、ZigBee模块

ZigBee是部署无线传感器网络的新技术。它是一种短距离、低速

率无线网络技术，是一种介于无线标记技术和BlueTooth之间的技术提

案。ZigBee一词源自蜜蜂群在发现花粉位置时，通过跳ZigZag形舞蹈来

告知同伴，达到交换信息的目的。借此称呼一种专注于低功耗、低成本、

低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术。可以将采集的数据传输和处

-21-

理。

«

:F8913*a$

,ZigBooModule•

【图8】ZigBee模块实物图

(4)、ZigBee转Wifi模块

1〉上电＞2启动ZigBee协调器》3启动wifi加入无线路由器＞4

接收ZigBee数据发送到wifi路由器＞5接收无线WIFI转发到ZigBee协

调器》6返回4

【图8】ZigBee转WiFi模块实物图

(5)ZigBee温度模块

-22-

ZIGBEE无线温度传感器

RW

«

&

号m

Q-

S1

3ia

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1

S.'

番

^千

3Sg

Sa

BE

t

(6)、

(7)、ZigBee继电器模块

(8)、二氧化硫，甲醛检测装置:

本检测仪在硬件上由气路部分和电路部分组成，系统的硬件电路设计

-23-

包括二氧化硫检测电路和A/D转换连接电路，以STC89C52单片机为

控制器。

【图12】二氧化硫监测模块【图13】二氧化硫在线监测前置电路

(9)、取样和取水装置继电器如图所示：

【图14］继电器实物图【图15］继电器控制电路图

继电器1端口和3端口分别接电动机的正负极，2端口接入12V电源

电压，该取水装置，使用两路带隔离继电器模块。

3.2电气软件设计

(1)、上位机

上位机是由C#编写的控制界面如图所示:

-24-

多功能取髓H飞行机器人揍控界面

检测显示：

1#位■:温度:湿度:PM2.5

2#位■:温度:湿度:PM2.5

3#位置:温度:湿度:PM2.5

开始检测检测状态：已完成/进行中

水质取样操作：

1#位置:完成2#位■:完成

3#位置：完成

开始水质取样停止

【图16】上位机的手机APP控制面板示意图

面板介绍：

状态显不：

检测工作状态：显示当前的检测运行状态。

空气中PM2.5的值、二氧化硫含量、甲醛含量、温度、湿度在三个

位置检测值和空气质量分析，水质量采样的进行和完成显示。

(2)、下位机

当用户按下控制面板上的相应的按钮时，则驱动STCE89C52RC单片机

-25-

的主芯片，再将开始信号分别发送至各芯片，芯片发出信号提示相应功能,

检测完毕之后把数据汇总到主芯片进行过滤处理，再主芯片将处理好的数

据信息发送到ZIGBEE远程传输模块芯片。通过ZIGBEE转wifi模块将信

息传送手机app上，再显示在上位机的控制面板上，进行分析。完成一次

取样检测。

总体电路原理图：

【图18］总体电路原理图

(3)、控制节点控制流程图：

_26一

【图19］水质取样节点流程图

光照节点采集流程图

【图20】温湿度采集节点流程图

-27-

网关周围环境

采集命令

ADC采集

CC2530节点光敏传感器

【图21］光照节点采集流程图

7哇

U

+

【图21】网关原理图

三、市场分析

1、整体分析

-28-

1.该项目重在通过水质取样、空气取样检测，节约资源，获取重要环

境污染数据，使广大群众关注资源和环境问题，唤醒人们节能减排的意识。

实用性好，后期开发前景相当广阔。使节能减排理念的深入人心（只有人

们的意识提上去，节能减排才能收到实效）。

2.2、市场前景

3.人类探索活动的深度和广度的不断提高，促成了智能取样检测的诞

生。人工操控智能取样检测不仅可以代替人做许多危险性大、时效性强的

批量工作，而且还可以在人类无法到达的恶劣环境中能替代人体工作，特

别是危险性高的环境，例如高空取样、深海作业、急流区域、重污染水域

等。这些客观的需求，推动了多功能取样检测飞行器的研究。与此同时机

械制造水平的提高，以及机械电子、计算机、材料、化学等技术的不断发

展,特别是整合控制论和仿生学的发展，促进了智能取样检测在国家环保、

地理、大气、监测的广泛应用。而且近年来水污染、雾霾、沙尘暴、核泄

漏以及全球变暖等问成曾为我们的健康隐患，给居民造成了诸多不便和惶

恐。因此我们在增加安全措施的同时，监测和监督工作显得尤为重要，而

健康就是身体之本，为确保居民身体健康、安居乐业，我们必须要做好监

测的预防工作并及时处理所出现的问题，并为之提供可靠、便捷的检测工

具，此时智能取样、智能检测便显现出了其独特优势。而我们的多功能取

样检测飞行器就是为解决上述问题而设计制作的。并把取样和监测双工作

合二为一，更加实用和便捷。

-29-

4.3、利润空间分析

5.纵观国内外空气取样检测、水质取样以及旋翼飞行器产品市场，工

业化的单一设备占据了主导地位，但是随着社会发展的需要，尤其是近年

来灾难的频繁发生，对便携式环境检测装置的要求也越来越高，但取样检

测飞行器尚处于探索阶段，由于明显的优势并且它的应用涉及到人们自身

的安全等切身利益，因此它的发展必然会得到人们的认可和支持。

6.效益分析：我们可以做一个计算，就以严重污染的太湖为例，在湖

面取半径2海里的圆上取均匀5点检测，如果2人乘坐速度为5海里/时

的游艇检测完五点需要两小时，耗油约70升，记420元，每人每次工资

按150元计算。

7.对比：1、游艇全程共计150*2+420=720元。我们的机器人：维护

费+电费＜50元。

8.2、一般小型游艇成本价：20000元/艘。我们的机器人造价:

2000元/台。

9.3、游艇尾气对环境造成极大污染，我们的产品节能环保，

效益十分可观。

四、创新之处及特色

这款机器人的创新之处主要体现在以下方面：

10.大大的节省人力、装置轻巧灵便、提高作业安全性、使采集样品

集约化，智能化。

-30-

11.配有高精度检测装置，使采集的数据更具有可靠性，大大提高采

集数据的精确性。

12.通过远程控制，数据远程传输，自动化程度高。

13.通过用电性能优化，各设备只需要不多的电能，能耗少，但效果明

显。

5、自带太阳能电池板供电装置，在节能的前提下还自身节能，节能效

果大大提高。

7、对不能到达的污染地区，以及突发性污染地区，能实现远距离水质

取样、空气检测。

8、环保监督人员、暗访记者、秘密科研人员都可用此飞行机器人，隐

蔽性好，操作简单容易，获得的数据准确度高，有可靠性。

2.2产品的可实施性与市场前景

目前国内外尚无这类取样飞行器成熟的技术,故而这方面是一个有待

于发展的空间，很值得我们去开发应用。该类取样飞行器研究起步较晚,

大多数研究尚处于某个单项研究阶段，对于成型的飞行器，目前还没有人

研究，我公司将申请专利，并推向市场，因此具有广阔的市场。

2.2.1适应范围及推广前景

(1)在空气重污染区域，空气质量多变需要实时测控，人工难以到达

空中进行空气取样，大型采样检测机器成本太高，我们的取样检测飞行器

-31-

可以便携的装卸和操控到达污染区域及时进行取样检测并将数据返回地

面以便地面人员实时监控空气质量；

(2)在突发的水质污染区域，人工不方便深入一些苛刻水域(如深水、

沼泽、大风大浪海域等)条件进行水质取样，这时取样检测飞行器能很好

的代替人力，方便快捷的深入各类水域条件进行污染水质的取样工作；

(3)多功能取样检测飞行机器人可以在灾难(如地震、水灾等)发生

后第一时间进入灾难现场实现远程无线监测取样，用于灾后现场的空气污

染信息搜集，以及周边水源取样和伤员的搜救工作，对灾区水域质量和空

气质量进行实时检测取样，将数据信息及时返回救灾抢险指挥中心，以减

少人员伤亡和财产损失，确保灾区群众的饮水及生活安全；

(4)在发生意外事故的核反应堆等危险环境中，可利用该机器进行

空气有毒物检测取样，周围水源的取样，进行排险及搜索作业，而不危及

到取样人员的生命，探险人员在进行对某些未知区域盲目取样时，势必有

很多危险性，而装置轻巧的取样检测飞行器将发挥很大的作用；

(5)在发生战争时，在军事应用领域，由智能检测型移动多功能取

样检测飞行机器人构成的侦察，可在降低人员伤亡同时提高部队的作战能

力；

(6)以四旋翼飞行器为基体，开发高级检测取样器，投入市场，获

取利益；

-32-

(7)以该取样飞行器系统为基础，开发其他各种远程控制的控制系

统及四旋翼飞行器。

2.2.2产品的进一步开发和更新换代计划

在产品的更新方面，本公司将结合产品技术的改革程度、技术的先进

与否、生产效率的提高程度和经济情况，对产品进行适当的更新和变革。

对于换代我们将根据产品的现行情况及时理性的针对产品的更新做出及

时的调整，现计划每一次大的技术更新,产品的全新完全换代周期为两年。

本公司初期致力于生产多功能取样检测飞行机器人，主要是空气的检

测和取样、水的取样，它将是“皆批产品，实现它的稳定操作和持久

性工作是我们第一年的工作目标，主要应用于降低在危险区域(如高空领

域，危险领域，火山区，急流区域、核辐射区等等)的样品采集风险，在

紧急情况下获得空气或水源的污染源，灾后信息采集等。第二年我们将在

此基础上进行深入的研究，主要在污染土壤的取样和飞行器操作的灵活性

方面进行研究，争取在两年时间内完成污染土壤的取样和飞行器操作的灵

活性这两个方面大的突破。下面是我们公司初步制定的第一个五年内产品

更新换代计划走向方框图：

空气取样检测飞行器水质取样飞行器、

全方位多功能取样检测飞行机土壤取样飞行J

-33-

2.3产品的售后服务

为加强公司的产品售后服务工作，提升顾客满意度，树立公司品牌形

象，推进诚信制度建设，特制定以下制度：

1.营销人员应做好发货工作，将产品使用和贮存要求说明提供给客

户，并向顾客提供《顾客意见评价表》，及时反馈顾客意见；

2.公司设立售后服务部，负责产品使用技术指导、客户意见收集、投

诉受理、退换货工作。并负责《顾客满意表》的收集、统计和顾客满意度

的统计，将信息反馈给总经理；

3.公司设立售后服务热线，售后服务部指定专人负责热线记录，并及

时将顾客的咨询、意见及投诉反馈给相关部门；

4.售后服务人员接受专门培训后方可上岗，接待过程不可怠慢顾客；

5.受理意见中涉及产品质量或其他重大问题，可能影响公司产品形象

的列为专案优先处理；

6.公司对每一个来电、来访，都必须在24小时内给出满意答复，对

客户提出的有价值的意见要上报公司奖励；

7.仓库、财务、生产部对客户提出的退货和索赔要支持和配合，做好

相关流程上的衔接，严禁互相推诿；

-34-

8.销售人员和售后服务人员要及时到市场上对客户进行，耐心听取客

户意见，形成书面材料，并主动广泛征求用户对公司提出的各项改进意见;

9.回访意见及时交公司办公室，对反应的较大质量问题有技术部门会

同质检、生产部门协商解决，不给客户留下后患。

-35-

第三部分公司介绍

3.1公司简介

3.1.1公司名称

甘肃速强智能取样检测科技装备有限公司

3.1.2公司简介

本公司是一家专门从事智能取样检测装备的开发、设计、生产及应用

的股份有限公司。

本团队成员是一批充满创新激情与创业梦想的有志青年，正是这种热

情的力量和创业的冲动把我们深深的凝聚在了一起，我们彼此一起努力、

奋斗，为实现智能取样检测，节能环保化贡献自己的一份力量。我相信，

我们的努力一定会使更多人了解智能取样检测的创举，积极投入研究和实

践，为人民生活健康、国家科技进步、节能环保起到推动作用。

3.1.3公司地理位置

甘肃速强取样检测科技装备有限公司将建设在永登兰州新区，占地面

积大约1000平方米。兰州新区是国家级的第五个新区，交通方便，获得国

家政策支持，有招商引资的先决条及一系列优惠政策。有利于我们产品的

市场宣传，材料来源、技术人才的引进。由于兰州新区土地昂贵，为缩小

了建设面积，我们公司主要进行产品的组装和软件开发。在公司获得发展

后再进一步考虑后向一体化战略发展，兼并收购上游材料供应商，从而实

-36-

现供产一体化，大大节约成本。在成本的基础上进一步降低产品价格，从

而达到普及和吸引顾客群体的作用。有了资本支持我们优先考虑在古都陕

西西安建立分公司，从而打开和占有西北大市场，再逐步扩大公司规模和

国内外市场。

3.2公司内部组织结构

生产单位

厂IV-

V

大

小

本

部

部

本

公

件

件

公

司

委

委

司

关

托

托

键

最

加

加

部

终

工

工

件

装

单

单

加

配

位

位

工

-37-

图3.1公司内部组织结构

3.3企业骨干成员职位介绍

姓名潘万齐性别男

毕业院校兰州理工大学学历本科

专业机械设计制造籍贯甘肃定西

职位董事长联系方/p>

主要职责：

1、主持公司的全面经营管理工作，组织实施董事会的各项决议，

实现公司经营管理目标；

2、拟订公司的战略发展规划、年度经营计划以及投、融资方案，

经公司董事会批准后，组织实施。

3、拟订公司内部管理机构设置方案；

4、拟订公司的基本管理制度，制定公司的具体规章；

5、提请聘任或者解聘公司副总经理、财务负责人及除董事、副总

经理和财务负责人以外的其他高层管理人员；

6、决定聘任或者解聘除应由董事会聘任或解聘以外的非高层管理

人员；

7、拟定公司职工的工资、福利、奖惩方案，报董事会批准后实施；

-38-

8、听取股东或董事会委托的专门机构或部门就其受委托事项提出

的股东意见或决策建议；

9、董事会授予的其他职权。

个人主要经历和业绩：

在校学习机械设计制造及其自动化专业，从小喜欢科技发明，

动手能力强，喜欢探索发现。在大学，在注重专业技能学习的同时,

也广泛涉猎各累学科书籍，喜欢学习电子、计算机软件、数模等知

识，课余时间常和小伙伴一起探讨一些科技小发明，小创造。热爱

运动，酷爱书法。在校期间个人经历如下：

1.2015参加兰州理工大学节能减排大赛，获得一等奖。

2.2014年参加兰州理工大学第五届大学生创新创业大赛中获校

级优秀奖。

3.2013年参加兰州理工大学钳工设计大赛，获得二等奖。

4.2013年参加节能减排大赛中制作原创作品——废旧干电池回

收机。

5.2013年通过计算机辅助设计CAD考试认证；

6.2013年通过proE三维设计考试认证、计算机二级考试。

-39-

姓名黄前本性别男

毕业院校兰州理工大学学历本科

专业机械设计及其自动化籍贯甘肃武威

职位总经理联系方/p>

主要职责：