气体监测设备行业技术特点研究

气体监测设备行业技术特点研究

大力发展清洁低碳、安全高效的现代能源技术，支撑能源结构优化调整和温室气体减排，保障能源安全，推进能源革命。发展煤炭清洁高效利用和新型节能技术，重点加强煤炭高效发电、煤炭清洁转化、燃煤二氧化碳捕集利用封存、余热余压深度回收利用、浅层低温地能开发利用、新型节能电机、城镇节能系统化集成、工业过程节能、能源梯级利用、互联网+节能、大型数据中心节能等技术研发及应用。发展可再生能源大规模开发利用技术，重点加强高效低成本太阳能电池、光热发电、太阳能供热制冷、大型先进风电机组、海上风电建设与运维、生物质发电供气供热及液体燃料等技术研发及应用。发展智能电网技术，重点加强特高压输电、柔性输电、大规模可再生能源并网与消纳、电网与用户互动、分布式能源以及能源互联网和大容量储能、能源微网等技术研发及应用。稳步发展核能与核安全技术及其应用，重点是核电站安全运行、大型先进压水堆、超高温气冷堆、先进快堆、小型核反应堆和后处理等技术研发及应用。实施科技冬奥行动计划，为奥运专区及周边提供零碳/低碳、经济智慧的能源解决方案。气体监测设备行业技术特点传感器是气体监测设备的核心元器件，传感器的特性极大程度上决定产品的质量，其中气体传感器的稳定性、灵敏度、功能性和可靠性是关键衡量指标。气体传感器能否在规定的工作条件和时间内（寿命期内）保持零点和输出信号，在允许变化范围内是判断气体传感器稳定性的关键，也是气体监测设备保持长寿命的关键；同时，气体传感器对被测气体是否具有检测能力也很重要，通过单位浓度被测气体时传感器的输出信号值或传感器在被测气体中的输出值与空气中输出值之比，可以判断传感器的灵敏度和气体监测设备的敏感度；气体传感器是否具备识别不同种类气体的能力即交叉灵敏度也是衡量产品性能的重要指标，功能性越强的气体传感器能检测的气体种类越高；除此之外，气体传感器在规定的环境条件、工作条件下和规定的时间内（寿命期内），完成规定传感功能的能力也非常关键，传感器的可靠性是气体监测设备保持高效长期运作的基础和保障。气体传感器的综合性能对于气体监测设备的影响非常深远，极大程度上决定了气体监测设备的产品质量和寿命，传感器的技术进步也有利于推动气体监测设备的技术升级和产品更新换代，推动行业的健康发展。近年来，用于生产气体监测设备的壳体、有色金属、线材、电子分立元件等原材料和气体传感器已经逐渐标准化，产品规格和技术水平相对成熟；而在以气体传感器的生产工艺特征为基础的定制化研发设计方面，需要本行业的企业具备算法设计领域的专业知识，主要包括编程设计、电气元件、控制系统、系统集成等技术。模块化设计是气体监测设备结构设计的有效方法，重要性也逐渐凸显。随着自动化、智能化要求日益提高，气体监测设备的系统结构越来越复杂，通过对多种气体传感器的功能进行分析，分解出不同的技术模块和产品模块，可以大大缩短气体监测设备的设计周期。同时，运用模块化设计技术，可以方便地实现气体传感器内部功能的整合、外部功能的扩展，既保持了成熟气体传感器产品的内在优势，又提高了柔性化的设计能力，拓宽了产品创新发展的空间，使气体监测设备产品系列更加丰富，功能更加完善，能够快速应对市场的变化，满足下游不同领域客户多元化的市场需求。因此，只有具备模块化生产能力的气体监测设备供应商才能够不断丰富产品种类，满足下游客户多元化、个性化的产品需求，提高行业内的竞争力和知名度。随着气体监测设备行业的发展，除气体传感器因素外，气体监测设备的技术水平还表现为检测仪器仪表电路的设计及软件技术、结构与工艺等方面，科学的设计能大大提高设备的通用程度，对产品的功耗、功能、集成程度产生重要影响。目前，气体监测设备的集成化、系统化和智能化趋势明显，已成为市场竞争的关键。集成化主要是指通过对气体监测设备外部电路的整合，以实现同一个电路对多种气体探测信号的处理，将外部电路集成化。在众多应用领域中，为了能够全面、准确地反映客观事物和环境，往往需要同时测量多种变量，如集成有压力、温度、湿度、流量、加速度、化学等不同功能敏感元件的传感器，能同时检测外界环境的多种物理特性或化学特性，进而实现对环境的多参数综合监测。因此，集成化趋势体现为气体监测设备能通过型式设计的改进，将数个气体监测设备的探头集成一个整体，以实现一个模块同时对数种气体进行检测的功能，并且同时测量不同性质的参数，实现综合监测。气体监测设备集成化，不仅能够提高产品的性能，而且可以实现低功耗，降低气体监测设备能源消耗量。系统化和智能化是指通过在传感器中内置微处理器，使其具有自动检测、自动补偿、数据存储、逻辑判断、功能计算等功能，将气体监测设备与电子计算机连接，形成智能系统，以实现对气体检测、分析、控制等方面的自动化处理。在此基础上，智能化传感器能够通过有线传输或无线通讯技术，将大量单体传感器进行集成，使过去处于信息孤岛的传感器实现互联互通和实时数据交换，实现测控系统自动信息处理以及远距离实时在线测量。气体监测设备集成化、系统化和智能化的技术特点丰富了气体监测设备的功能，提高了设备的质量，成为市场竞争的关键。未来，率先实现仪器仪表集成化、系统化和智能化的设备供应商，才能够在激烈的市场竞争中获得先发优势，提高产品的市场份额。智能生产线是指融合机械加工、电气控制、信息系统控制、工业机器人、图像传感技术、微电子等多种学科的先进技术，应用机电一体化，连续实现多个包装功能的有机结合，完成检测与控制、故障诊断与排除等复杂控制；拥有完备产品序列的气体监测设备生产企业，通过工序排布、产品整体设计和生产，可以将各环节的生产能力最大限度发挥；在生产过程检测与控制方面，智能生产线可以运用信息技术，实现气体监测设备生产控制与检测的动态适应；在故障诊断与排除方面，能进行模态分析寻找故障，自动寻找、解决故障，降低故障率，提高设备生产效率。随着国内人力资源成本的提高，气体监测设备供应商在进行设备生产的过程中，需要购置自动化设备来降低人力成本。通过购置自动化的智能产线，可以实现自动化程度的提升和生产效率的提高，减少人为因素干扰，提高生产线运行的稳定性。同时，随着市场竞争的日益加剧，气体监测设备更新换代的周期逐渐缩短，产品种类逐渐丰富，因此需要生产线具有较好的柔和性，以适应下游市场的变化，满足客户多样化的气体监测需求。未来，具有智能化、自动化和柔性化生产线的气体监测设备供应商才能够在激烈的市场竞争中占据主动地位。发展支撑商业模式创新的现代服务技术面向互联网+时代的平台经济、众包经济、创客经济、跨界经济、分享经济的发展需求，以新一代信息和网络技术为支撑，加强现代服务业技术基础设施建设，加强技术集成和商业模式创新，提高现代服务业创新发展水平。围绕生产性服务业共性需求，重点推进电子商务、现代物流、系统外包等发展，增强服务能力，提升服务效率，提高服务附加值。加强网络化、个性化、虚拟化条件下服务技术研发与集成应用，加强文化产业关键技术研发。大力开展服务模式创新，重点发展数字文化、数字医疗与健康、数字生活、教育与培训等新兴服务业。围绕企业技术创新需求，加快推进工业设计、文化创意和相关产业融合发展，提升我国重点产业的创新设计能力。加强基础研究协同保障完善基础研究投入机制，提高基础研究占全社会研发投入比例，充分发挥国家对基础研究投入的主体作用，加大财政对基础研究的支持力度，加大对基础学科、基础研究基地和基础科学重大设施的稳定支持。强化政策环境、体制机制、科研布局、评价导向等方面的系统设计，多措并举支持基础研究。积极引导和鼓励地方企业和社会力量加大对基础研究的投入，形成全社会重视和支持基础研究的合力。加强顶层设计和整体布局，完善国家基础研究管理部门之间的沟通协调机制，按照新的国家科技计划体系对基础研究工作进行系统性部署和支持。发挥国家自然科学基金支持源头创新的重要作用，充分尊重科学家的学术敏感，包容和支持非共识研究，构建宽松包容的学术环境。国家重点研发计划以及基地和人才专项加强支持开展目标导向类基础研究和协同创新，建立按照国家目标凝练基础研究重点任务的有效机制，进行长期稳定支持。推进科教融合发展，结合国际一流科研机构、世界一流大学和一流学科建设，支持高等学校与科研机构自主布局基础研究，扩大高等学校与科研机构学术自主权和个人科研选题选择权，支持一批高水平大学和科研院所组建跨学科、综合交叉的科研团队，促进高等学校和科研院所全面参与基础研究，推进基础研究全面、协调、可持续发展。改善学术环境，建立符合基础研究特点和规律的评价机制。自由探索类基础研究采用长周期评价机制，实行国际同行评估，主要评价研究的原创性和学术贡献；目标导向类基础研究强调目标实现程度，主要评价解决重大科学问题的效能；确立以创新质量和学术贡献为核心的评价导向。基本原则（一）坚持把支撑国家重大需求作为战略任务聚焦国家战略和经济社会发展重大需求，明确主攻方向和突破口；加强关键核心共性技术研发和转化应用；充分发挥科技创新在培育发展战略性新兴产业、促进经济提质增效升级、塑造引领型发展和维护国家安全中的重要作用。（二）坚持把加速赶超引领作为发展重点把握世界科技前沿发展态势，在关系长远发展的基础前沿领域，超前规划布局，实施非对称战略，强化原始创新，加强基础研究，在独创独有上下功夫，全面增强自主创新能力，在重要科技领域实现跨越发展，跟上甚至引领世界科技发展新方向，掌握新一轮全球科技竞争的战略主动。（三）坚持把科技为民作为根本宗旨紧紧围绕人民切身利益和紧迫需求，把科技创新与改善民生福祉相结合，发挥科技创新在提高人民生活水平、增强全民科学文化素质和健康素质、促进高质量就业创业、扶贫脱贫、建设资源节约型环境友好型社会中的重要作用，让更多创新成果由人民共享，提升民众获得感。（四）坚持把深化改革作为强大动力坚持科技体制改革和经济社会领域改革同步发力，充分发挥市场配置创新资源的决定性作用和更好发挥作用，强化技术创新的市场导向机制，破除科技与经济深度融合的体制机制障碍，激励原创突破和成果转化，切实提高科技投入效率，形成充满活力的科技管理和运行机制，为创新发展提供持续动力。（五）坚持把人才驱动作为本质要求落实人才优先发展战略，把人才资源开发摆在科技创新最优先的位置，在创新实践中发现人才，在创新活动中培养人才，在创新事业中凝聚人才，改革人才培养使用机制，培育造就规模宏大、结构合理、素质优良的人才队伍。（六）坚持把全球视野作为重要导向主动融入布局全球创新网络，在全球范围内优化配置创新资源，把科技创新与国家外交战略相结合，推动建立广泛的创新共同体，在更高水平上开展科技创新合作，力争成为若干重要领域的引领者和重要规则的贡献者，提高在全球创新治理中的话语权。发展清洁高效能源技术大力发展清洁低碳、安全高效的现代能源技术，支撑能源结构优化调整和温室气体减排，保障能源安全，推进能源革命。发展煤炭清洁高效利用和新型节能技术，重点加强煤炭高效发电、煤炭清洁转化、燃煤二氧化碳捕集利用封存、余热余压深度回收利用、浅层低温地能开发利用、新型节能电机、城镇节能系统化集成、工业过程节能、能源梯级利用、互联网+节能、大型数据中心节能等技术研发及应用。发展可再生能源大规模开发利用技术，重点加强高效低成本太阳能电池、光热发电、太阳能供热制冷、大型先进风电机组、海上风电建设与运维、生物质发电供气供热及液体燃料等技术研发及应用。发展智能电网技术，重点加强特高压输电、柔性输电、大规模可再生能源并网与消纳、电网与用户互动、分布式能源以及能源互联网和大容量储能、能源微网等技术研发及应用。稳步发展核能与核安全技术及其应用，重点是核电站安全运行、大型先进压水堆、超高温气冷堆、先进快堆、小型核反应堆和后处理等技术研发及应用。实施科技冬奥行动计划，为奥运专区及周边提供零碳/低碳、经济智慧的能源解决方案。发展新材料技术围绕重点基础产业、战略性新兴产业和国防建设对新材料的重大需求，加快新材料技术突破和应用。发展先进结构材料技术，重点是高温合金、高品质特殊钢、先进轻合金、特种工程塑料、高性能纤维及复合材料、特种玻璃与陶瓷等技术及应用。发展先进功能材料技术，重点是第三代半导体材料、纳米材料、新能源材料、印刷显示与激光显示材料、智能/仿生/超材料、高温超导材料、稀土新材料、膜分离材料、新型生物医用材料、生态环境材料等技术及应用。发展变革性的材料研发与绿色制造新技术，重点是材料基因工程关键技术与支撑平台，短流程、近终形、高能效、低排放为特征的材料绿色制造技术及工程应用。深入实施国家科技重大专项按照聚焦目标、突出重点、加快推进的要求，加快实施已部署的国家科技重大专项，推动专项成果应用及产业化，提升专项实施成效，确保实现专项目标。持续攻克核高基（核心电子器件、高端通用芯片、基础软件）、集成电路装备、宽带移动通信、数控机床、油气开发、核电、水污染治理、转基因、新药创制、传染病防治等关键核心技术，着力解决制约经济社会发展和事关国家安全的重大科技问题；研发具有国际竞争力的重大战略产品，建设高水平重大示范工程，发挥对民生改善和国家支柱产业发展的辐射带动作用；凝聚和培养一批科技人才和高水平创新创业团队，建成一批引领性强的创新平台和具有国际影响力的产业化基地，造就一批具有较强国际竞争力的创新型领军企业，在部分领域形成世界领先的高科技产业。部署启动新的重大科技项目面向2030年，再选择一批体现国家战略意图的重大科技项目，力争有所突破。从更长远的战略需求出发，坚持有所为、有所不为，力争在航空发动机及燃气轮机、深海空间站、量子通信与量子计算、脑科学与类脑研究、国家网络空间安全、深空探测及空间飞行器在轨服务与维护系统、种业自主创新、煤炭清洁高效利用、智能电网、天地一体化信息网络、大数据、智能制造和机器人、重点新材料研发及应用、京津冀环境综合治理、健康保障等重点方向率先突破。按照成熟一项、启动一项的原则，分批次有序启动实施。营造良好创新生态强化创新的法治保障，积极营造有利于知识产权创造和保护的法治环境；持续优化创新政策供给，构建普惠性创新政策体系，增强政策储备，加大重点政策落实力度；激发全社会的创造活力，营造崇尚创新创业的文化环境。发展高效安全生态的现代农业技术以加快推进农业现代化、保障国家粮食安全和农民增收为目标，深入实施藏粮于地、藏粮于技战略，超前部署