XXXX年电子产业基金-污水处理厂测控系统国产化研究V23uah.docx

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1、电子信息息产业发发展资金金项目可行行性报告告项目名称称：污水处处理厂测测控系统统国产化化研究承担单位位：武汉国国测科技技股份有有限公司司地址及邮邮编：43000744项目负责责人：XXXX财务负责责人：王先华单位负责责人：侯铁信单位传真真：0227-88749972220联系人及及电话：XXXX填报日期期：20005年年6月信息产业业厅印制制项目简介介4一、市场场分析55(一)市市场前景景51.目标标市场的的当前规规模52.产品品的主要要用户范范围63.市场场需求增增长率66(二)市市场竞争争71.国内内外主要要竞争对对手72.对手手的投资资及其生生产能力力93.与对对手的潜潜在竞争争与供求求

2、关系99(三)本本项目的的内容及及重点解解决的问问题1001.项目目背景1102.项目目内容1123.重点点解决的的问题1154.本项项目的技技术特点点19(四)技技术趋势势211.本项项目行业业技术发发展趋势势212.本项项目自身身技术发发展趋势势23二、现有有条件分分析244(一)管管理水平平241.领导导人2442.项目目经理2243.管理理班子2244.经营营管理制制度244(二)技技术条件件251.技术术水平2252.研发发队伍2253.知识识产权2264.专利利申报2265.获奖奖情况227(三)产产品及服服务2771.产业业化程度度272.产品品及服务务的定单单27(四)开开发环

3、境境与设备备设施228三、投资资分析228(一)历历史财务务状况228(二)投投资规模模28(三)资资金来源源28(四)项项目进度度。288四、投资资评估经经济效益益分析228(一)项项目形成成的生产产能力229(二)量量本利分析析29(三)投投资回收收期299(四)预预期效益益29五、其它它方面分分析299(一)政政策风险险29(二)技技术风险险29(三)人人才风险险30(四)市市场风险险30项目简介介污水处理理厂测控控系统是是实现污水水厂运营营管理的的监视与与自动控控制系统统。在污水处处理厂整整个测控控系统中，各种种监测仪仪表与执执行器是是自动测控控的实现基基础；控控制网络络是实现现测控功

4、功能的必必要通讯讯平台；而而专用的的测控系统统软件则是是实现污污水处理理厂智能能控制的灵魂与与技术关关键。我国目前前污水处处理厂所所用测控控系统是是从传统统的通用用型工业业控制系系统直接接移植而而来。污污水处理理过程的的复杂性性决定了了这种简简单的移移植存在在很大的的不适应应性和局局限性。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。随着各级级政府和和人民群群众对环环境问题题的日益益关注，污污水处理理厂的建建设进入入了一个个快速增增长期。新新厂的建建设和老老厂的技技术改造造，都对对污水处处理厂专专用测控控系统产产品提出出了

5、新的的需要。本项目立立足中国国污水处处理厂自自身特点点，提供供具有自自主知识识产权的的污水厂厂专用的的先进过过程控制制测控系统统软件，与现有有的监测测仪表、执执行器及及现场总总线网络络紧密结结合，实实现污水水处理厂厂的智能能化测控控。该系统将将填补国国内污水水处理厂厂测控系系统的空空白，大大大提高高国内污污水处理理厂的处处理效率率和运营营管理水水平。一、 市场分析析(一) 市场前景景1. 目标市场场的当前前规模为实现“十五”环境保保护目标标，“十十五”期期间全国国环境保保护投资资共需770000亿元，约约占同期期国内生生产总值值的1.3；约占全全社会固固定资产产投资总总量的33.6%，比“九五

6、”提高11个百分分点。水水污染治治理投资资“十五”期间，必必须通过过工程措措施削减减化学需需氧量排排放量5500万万吨，其其中：需需新增城城市污水水集中处处理能力力26000万吨吨/日，可可削减化化学需氧氧量排放放量2550万吨吨/年，工工业污染染源削减减化学需需氧量2200万万吨/年年，畜禽禽规模化化养殖削削减化学学需氧量量50万万吨/年年，加上上水环境境综合整整治等共共需要227000亿元。美国加利利福尼亚亚州的佛佛斯特沙沙利文咨咨询公司司分析指指出，中中国的污污水处理理市场潜潜力巨大大。在中中国，人人口超过过50万万的城市市，污水水处理率率在20005年年前须达达到600，而而处理550

7、的的污水，就就要建造造一万座座污水处处理厂，投投资总值值达4880亿美美元。另另据统计计，截至至20005年，国国家水利利部单是是投入水水利和卫卫生基建建的资金金就高达达2600亿美元元。到220100年，我我国城市市规划控控制区要要普及排排水系统统，城市市污水处处理厂工工程总投投资达到到12000亿元元以上，其其中约有有3000亿元直直接用于于污水处处理自动动化控制制设备和和仪表的的购置。目前国内内的污水水处理厂厂的自动动化水平平较低，迫迫切需要要进行工工程改造造。在大大型污水水处理厂厂，测控系系统在总总投资中中所占的的比例，99年年底在55110左左右，每年大大约在110亿元元。对于于这一

8、技技术含量量较高的的领域，目前国国内厂家家的市场场占有率率较低，主主要原因因是我国国没有形形成从事事水处理理测控系统统的生产产厂家，主要靠靠引进外外资进口口。所以以说，我我国污水水处理测控系系统的市市场需求求是巨大大的。国家“九九五”期间环环保累积积投资达达36000亿元元，达到到GDPP的0.93，而“十五”期间则则累积投投资达770000亿元，达达到GDDP的11.3，明显显高于“九五”期间的的投资。可可见整个个环保产产业正处处于一个个快速发发展的阶阶段。未未来几年污水处处理行业业面临着着巨大的的发展前前景。2. 产品的主主要用户户范围污水处理理厂测控控系统主主要适用用于城市市污水处处理厂

9、，城城市给水水处理厂厂，各种种工业污污水处理理厂，小小区污水水处理厂厂等水处处理相关关场合。3. 市场需求求增长率率由于我们们的产品品针对性性很强，所所以产品品所创造造的收益益和行业业的发展展息息相相关，通通过对以以下对污污水处理理测控系系统的当当前市场场需求和和未来几几年内的的增长率率，我们们可以预预计，污污水处理理测控系系统在污污水处理理行业存存在很大大的利润润空间。据统计，污污水处理理测控系系统的费费用约占占到总投投资的110左左右，在在城市污污水处理理厂建设设投资的的4800亿元中中，就会会有488亿元用用于测控控系统。另另外在工工业废水水治理领领域，随随着全民民环保意意识的提提高和国

10、国家环保保治理力力度的增增强，测测控系统统也会不不断的被被各污水水处理站站点所采采用，销销售情况况也会逐逐年提高高。预计计整个污污水处理理行业专专用测控控系统33-5年年内市场场需求增增长率会会达到330-550%左左右。(二) 市场竞争争1. 国内外主主要竞争争对手目前，污污水处理理厂测控控系统基基本上都都是直接接从化工工或相关关行业的的自动化化控制系系统直接接移植过过来的，所所以主要要生产厂厂商主要要是自控控领域比比较成熟熟的企业业。国内内测控系系统市场场仍以国国外产品品为主，如如Sieemenns、AA-B、MModiiconn、OMMRONN、三菱菱、GEE的产品品。经过过多年的的发展

11、，国国内测控控系统生生产厂家家也有了了一定的的进展，但但都没有有形成颇颇具规模模的生产产能力和和名牌产产品，可可以说测测控系统统在我国国尚未形形成制造造产业化化。国内市场场可细分分为高端端和中低低端，高高端市场场基本上上由国外外品牌的的系统占占有，如如一些国国家级的的大项目目等。高高端市场场的特点点是数量量小，但但销售额额大。近近年来，随随着需求求的进一一步增强强，国内内测控系系统研究究也有了了一定的的发展。国国内测控控系统主主要占据据污水处处理厂低低端市场场。1) Siemmenss西门子公公司提供供工业自自动化控控制系统统的全套套设备与与软件。在在水处理理自动化化领域，该该公司采采用自制制

12、的PLLC充当当现场控控制设备备，使用用自主研研发的PProffibuus现场场总线进进行通讯讯，装配配其组态态软件产产品Wiinccc实现污污水处理理厂的全全方位控控制，目目前在国国内已经经形成了了很大的的市场占占有率。2) Rochh-Weell罗克韦尔尔自动化化公司一一家工业业自动化化跨国公公司，其其测控系系统品牌牌是A-B产品品，使用用PLCC作为现现场工作作站，配配置RSSVieew组态态软件实实现污水水处理厂厂的测控控自动化化。目前前在城市市污水处处理领域域该公司司占有比比较大的的市场份份额。3) Modiiconn施耐德电电气公司司推出的的世界上上第一个个通用自自动化平平台Quu

13、anttum，是是具有强强大处理理能力的的大型控控制系统统，可以以满足大大部分离离散和过过程控制制的经济济和灵活活的硬件件控制平平台。QQuanntumm系统同同时提供供了IEEC要求求的全部部5种编编程方式式：LDD、FBBD、SSFC、IIL、SST，将将传统DDCS与与PLCC的优势势完美地地结合于于一体，同同时具备备了强大大的过程程控制功功能和离离散控制制功能。该系统在水处理业也有相当的应用。4) 北京亚控控科技发发展有限限公司北京亚控控公司主要要从事工工业自动动化软件件的研制、开开发、生生产、营营销。通通用监控控组态软软件组态态王是其其主要产产品，具具有功能能强、速速度快、容容量小、

14、稳稳定性高高、通讯讯方便、操操作简单单等优点点。北京京亚控主主要从事事的是软软件领域域的发展展，因而而针对整整个测控控系统来来说，该该公司只只是完全全了其中中的一部部分。但但是该公公司的组组态软件件产品占占据了低低端市场场约600的份份额。2. 对手的投投资及其其生产能能力目前的污污水处理理测控系系统领域域，专业业从事污污水处理理测控系系统的企企业还没没有，都都是使用用通用型型自动化化控制系系统来对对污水处处理进行行控制，因因而市场场竞争还还不是很很充分。无无论是国国外的大大型跨国国公司还还是国内内的小型型软件公公司，专专业从事事污水处处理测控控的投资资和研发发生长能能力都还还很有限限。应该说

15、，污污水处理理测控系系统的主主要竞争争，是从从使用传传统的通通用型工工业自动动化系统统来实现现污水处处理自动动化控制制的厂家家来抢夺夺污水处处理测控控系统的的市场。3. 与对手的的潜在竞竞争与供供求关系系在市场竞竞争中，想想完全回回避竞争争不太现现实的。目目前在市市场上还还有其他他一些中中小型企企业提供供类似的的测控系系统软件件产品。尽尽管这个个测控系系统市场场很大，但但在市场场竞争中中，产品品需要有有独特的的竞争策策略和竞竞争内容容。污水水处理厂厂测控系系统将在在竞争中中树立自自己独特特的竞争争策略。华中科技技大学环环境科学学研究所所专业从从事环境境监测仪仪器开发发和污水水处理研研究已经经数

16、年，积积累了环环境监测测和污水水处理过过程中的的相当经经验。该该产品主主要针对对污水出出行业的的特殊需需求，是是产品能能为污水水处理领领域服务务。与竞竞争对手手相比，具具有对污污水处理理行业更更为深刻刻的理解解。因而而污水处处理厂测测控系统统具有自自己独特特的竞争争优势。虽然污水水处理测测控系统统在国内内污水处处理领域域已经有有了比较较广泛的的应用，但但是还没没有那一一家开始始或已经经从事专专业针对对污水处处理领域域的测控控系统的的研发。这这些都减减少了我我们竞争争压力，为为我们的的生存和和发展创创造了良良好的环环境。污污水处理理测控系系统具有有独特的的竞争优优势，主主要体现现在以下下几个方方

17、面：1) 针对污水水处理行行业需求求紧紧结合合针对污污水处理理行业需需求，树树立项目目的污水水处理竞竞争优势势。目前前市面上上的污水水处理测测控系统统，几乎乎没有是是针对污污水处理理专门设设计的。而而本项目目充分考考虑到污污水处理理过程数数据采集集，处理理，分析析，通讯讯，决策策，运行行的全过过程，直直接针对对污水处处理行业业，撇去去通用自自控系统统中的一一些无用用部件，将将进一步步降低成成本，提提高实用用性。2) 污污水处理理智能控控制本项目开开发的软软件系统统，由于于使用了了智能组组件，如如神经网网络和专专家系统统模型，使使软件具具有较好好的智能能效果，可可以在无无人看守守的情况况下，根根

18、据进出出水质变变化直接接作出具具有专家家水平的的决策，并并及时对对各单元元处理参参数进行行实时调调整，避避免污水水处理过过程中的的过大冲冲击。因因而直接接提高污污水处理理效率。(三) 本项目的的内容及及重点解解决的问问题1. 项目背景景污水处理理厂测控控系统是是污水处处理厂实实现自动动化运行行的基础础，直接接关系到到整个污污水处理理厂的运行效效果。220世纪纪90年年代起，我我国新建建的污水水处理厂厂大部分分设置了了自动化化控制系系统，力力求对整整个污水水处理过过程实行行全面监监控。但但由于这这项工作作尚处于于实践摸摸索阶段段，基本本使用的的都是从从其它工工业领域域直接移移植过来来的测控控系统

19、，与国外外水平相相比存在在较大差差距，主主要问题题是：2) 污水处理理厂运行行条件变变化范围围大，工工艺环境境调整多多，现有有的非专专用测控控系统无无法满足足要求；3) 主要监测测和控制制设备功功能不稳稳定，软软件接口口复杂多多样，不不能完全全达到使使用计算算机控制制的要求求；4) 自动化水水平低，距距智能化化自动控控制还有有很大差差距，运行操操作人员员不能对对工艺进进行全方方位控制制操作；5) 工业处理理过程中中常用的的线性控控制和简简单逻辑辑控制方方式不能能满足污污水处理理系统这这类工艺艺复杂、影影响因素素多的复复杂体系系的自动动化控制制需要。6) 国内没有有开发出出具有自自主知识识产权的

20、的污水处处理厂专专用测控控系统。由于污水水处理厂厂测控系系统多是是从传统统的通用用型工业业控制系系统直接接移植而而来，只只能实现现水位调调节、ppH调节节等一些些最基本本的自动动控制功功能。而而污水处处理过程程的复杂杂性决定定了这种种简单的的移植存存在很大大的不适适应性和和局限性性。对于于典型的的污水生生物处理理工艺来来说，由由于微生生物对进进水的水水质指标标的变化化比较敏敏感，一一旦进水水水质发发生变化化，而污污水处理理过程还还没有进进行及时时调整，将将会对生生物处理理过程产产生不利利影响，特特别是对对厌氧生生物处理理过程更更是如此此。所以以需要在在水质波波动时，系系统能够够自动对对处理过过

21、程进行行适度调调整，使使得整个个系统对对因水质质波动造造成的影影响降到到最小。而而且由于于每个污污水处理理厂都有有其自身身的一些些特点，所所以实时时记录水水质运行行过程的的波动，并并反馈给给系统对对控制系系统作出出调整，以以便更好好的适应应将来水水质变动动造成的的影响。所所有这些些功能都都是目前前的一些些通用型型工业控控制系统统所无法法实现的的。由于以上上条件限限制，大大多数污污水处理理厂的自自控系统统只能发发挥监视视和对部部分设备备进行远远程控制制的功能能，不能能真正达达到自动动化控制制的要求求。因而而，适合合中国国国情的污污水处理理厂测控控系统的的开发显显得尤为为迫切。2. 项目内容容本项

22、目就就是针对对国内污污水处理理厂的现现实情况况与发展展趋势，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. 专用的测测控系统统软件2.1.1 智能控制制软件模模块作为智能能控制重重要分支支的神经经网络控控制、模模糊控制制等在工工业过程程控制领领域已经经显示其其巨大的的优越性性。由于于智能控控制系统统具有自自学习、自自适应和和自组织织功能，特特别适用用于复杂杂的污水水处理动动态过程程的控制制。本项项目中的的智能控控制软件件模块就就是基于于神经网网络数学学模型开开发的，能能够实现现对污水

23、水处理厂厂的模糊糊控制与与自学习习功能。图 1描述了了污水处处理系统统模糊控控制的示示意图。图 1污水处处理模糊糊控制的的系统的的组成与与示意图图2.1.2 专家系统统软件模模块本项目中中的专家家系统软软件模块块是一个个能够以以人类专专家水平平去解决决污水处处理领域域内的困难问问题的计计算机程程序。专专家系统统的基本本结构如如图 2所示。通通过具有有自我学学习能力力的人类类专家经经验知识识库，通过过推理机机的运算算处理，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专家系系统基本本结构2.1.3 组态软件件工具包

24、包本项目产产品提供供了一整整套完备备的组态态软件工工具包，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，本本项目产产品还提提供了丰丰富的测测控系统统接口组组件库，可可以实现现与常用用的在线线监测仪仪器仪表表、各类类执行器器及现场场总线实实现无缝缝对接。2.2. 在线水质质分析仪仪器仪表表系列产产品2.2.1 在线水质质监测设设备针对国内内在线水水质分析析仪缺少少氮、磷磷等的在在线检测测仪器仪仪表技术术的现状状，从总总磷在线线监测仪仪入手，组组织完成成磷酸盐盐

25、、总磷磷、氨氮氮、总氮氮等一系系列在线线水质分分析仪的的研发与与生产，填填补此类类在线分分析仪的的国内技技术空白白。同时，对对国内现有有的色度度计、浊浊度计、ppH计、溶溶氧仪以以及液位位流量计计等相关关仪器仪仪表进行行智能化化改造，并并提供统统一的开开放式总总线接口口，实现现主要在在线水质质监测设设备的系系列化与与全面国国产化。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在在线水质质分析仪仪原理示示意图2.2.2 开放式总总线接口口的软硬硬件研发发与标准准化以往的在在线分析析仪接口口只能实实现测量量数据的的传输，无无法通过过监控网网络对仪仪器

26、进行行控制与与操作，不不能满足足组建自自动控制制监测网网的要求求。因此此，迫切切需要为为在线分分析仪研研发一种种开放式式的总线线接口。通通过开发发统一的的硬件接接口与软软件协议议，所有有的在线线分析仪仪器仪表表都可以以与整个个测控网网络实现现无缝对对接，组组建成真真正意义义上的测测控网络络。2.3. 开放式分分散控制制网络2.3.1 基于嵌入入式系统统的软PPLC控控制器通过在测测量仪表表和各类类控制器器上基于于嵌入式式系统的的软PLLC控制制器，用用以取代代传统PPLC，并并提供更更多的增增值服务务，实现现点对点点的直接接控制，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

27、工作变得更简单，减少了系统维护成本。2.3.2 基于以太太网的开放分分散控制制网络针对水处处理行业业对网络络带宽的的需求较较大而对对系统实实时性要要求不高高的特点点，对现现有以太太网进行行必要的的技术改改造与升升级，构构建开放放式的分分散控制制网络，满满足污水水处理厂厂自动测测控的需需要。此此外，此此类网络络可以方方便地接接入整个个Intternnet，实实现远程程控制与与数据收收集等功功能，为为进一步步建立全全国性的的环保系系统监控控网提供供必要的的支持。本项目产产品的研研制与推推广，将将填补国国内污水水处理厂厂测控系系统的空空白，大大大提高高国内污污水处理理厂的处处理效率率和运营营管理水水

28、平。此此类产品品的产业业化，既既可以满满足我国国新建污污水处理理厂对自自动测控控系统的的需要，也也可以为为现有污污水处理理厂的技技术改造造升级提提供相应应的产品品。3. 重点解决决的问题题3.1. 神经网络络模型的的建立污水处理理过程包包括各种种生物和和化学方方法，每每种处理理方法又又有一定定的特殊殊性，而而神经网网络模型型具有一一定的适适应性，同同一个模模型不可可能适应应于所有有的处理理过程。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。事先将类类似污水水处理厂厂调试和

29、和运行的的相关参参数输入入神经网网络系统统，通过过神经网网络模型型的学习习功能对对模型进进行驯化化，使系系统对当当前的污污水处理理厂有比比较强的的适应性性。在当当前污水水处理厂厂调试和和运行过过程中，各各个在线线水质分分析仪器器仪表所所测得在在当前水水质指标标直接传传送到中中控室的的主控计计算机的的数据库库中，分分析化验验室等其其它输入入终端也也可将所所获得的的相关数数据传送送到主控控计算机机。所有有这些数数据作为为神经网网络模型型的样本本数据集集，经过过相应的的训练、模模拟，即即根据当当前水质质情况及及其变化化趋势对对污水厂厂运行情情况做出适当当的预测测，进而而通过控控制阀、风风机、水水泵等

30、执执行器的的动作，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。需重点解解决内容容包括： 对UASSB、厌厌氧池等等典型污污水处理理设备的的模型优优选与建建立 模型输入入参数的的选择与与优化 模型输出出参数的的考核与与优化 污水处理理行业专专用神经经网络模模型的预预测控制制示范应应用 实现自学学习功能能的研究究与应用用3.2. 污水处理理厂专家家系

31、统软软件模块块的开发发当污水处处理厂运运行状况况出现异异常情况况时，员员工可以以通过求求助于专专家系统统软件，得得到优选选的处理理措施与与解决方方案。在在专家系系统和智智能测控控软件的的帮助下下，即使使是普通通员工也也可以应应对各种种异常情情况。通过水处处理专家家、实验验人员、专专业书籍籍、文献献、网上上资源等等收集对对污水处处理过程程控制的的有效信信息，并并存入系系统的知知识库。对对于知识识的表示示，采用用产生式式规则来来表示，在在设计中中根据水水质当前前状况推推理出合合理处理理步骤和和设备药药剂等，知知识就表表达为系系统可以以理解的的形式。然然后将所所有以规规则形式式编码的的水处理理领域的

32、的知识组组合形成成知识库库。在污污水处理理专家系系统中，推推理过程程是根据据在人机机界面输输入或选选择进水水和出水水水质，来来不断规规划处理理步骤，选选择技术术和经济济相对合合理的处处理设备备和药剂剂，直至至最终达达到出水水水质要要求。同同时，专专家系统统还需要要提供污污水处理理调试和和运行过过程中的的故障功功能，故故障检索索功能和和污水处处理厂维维护人员员的培训训功能。需重点解解决内容容包括： 污水处理理厂运营营相关的的专家系系统数据据库资料料的汇总总与整理理 模糊搜索索引擎的的开发 适用于污污水处理理行业的的专家系系统的算算法筛选选与软件件编制 专家系统统软件与与智能测测控软件件的整合合对

33、接3.3. 自学习型型专业数数据库污水处理理厂专业业数据库库是实现现智能模模糊控制制和专家家系统的的基础。除除了需要要有大量量的专业业数据外外，数据据库还必必须具有有自我学学习能力力，才能能在运行行过程中中不断的的自我完完善，满满足不同同应用场场合的需需要。需要重点点解决的的内容包包括： 专业数据据资料的收集整理理 对采集到到的原始始数据的的智能分分类与筛筛选的功功能 数据库结结构的自自我优化化功能 数据库在在线同步步升级功功能3.4. 在线水质质分析仪仪的研发发与标准准化在线监测测仪器以以华中科科技大学学自主研研开的光光度分析析传感器器为核心心，辅以以成熟的的电分析析器件，提提供污水水处理厂

34、厂中pHH、溶解解氧、OORP、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。通过标准准化的仪仪器接口口硬件产产品与通通讯控制制协议，实实现全部部监测仪仪表的与与整个测测控网络络与测控控系统软软件的有有机整合合。3.5. 软PLCC控制器器随着电子子制造业业和信息息技术一一日千里里的发展展，以AARM处处理器为为核心的的嵌入式式系统也也开始逐逐步进入入的工业业控制领领域。通通过在监监测仪表表和各类类执行器器(如风风机、水水泵等)中移植植基于嵌嵌入式LLinuux等实实时操作作系统的的ARMM系统

35、，形形成开放放式的软软PCLL产品，完完全可以以实现传传统PLLC控制制器的全全部功能能。3.6. 污水处理理厂测控控系统的的软硬件件的整合合与优化化组态软件件在工业业自动控控制领域域得到了了广泛应应用，其其易用性性和可扩扩充性已已得到了了充分验验证。开开发适用用于污水水处理厂厂的组态态软件工工具包，可可以将基基于神经经网络数数学模型型的智能能控制软软件模块块直接作作为一个个专用组组件直接接插入到到组态测测控软件件体系中中。专家家系统软软件可以以通过智智能控制制软件模模块的接接口，实实现与整整个测控控软件体体系的对对接。根据污水水处理过过程的特特点，开开发出一一套适于于污水处处理行业业的过程程

36、控制软软件系统统，建立立相应神神经网络络数学模模型和专专家系统统，用以以实现自自适应控控制、预预测控制制和自学学习等智智能控制制功能；根据各各污水处处理厂规规模和处处理工艺艺的不同同，可以以对这几几种智能能控制模模型进行行优化组组合，得得出最有有效的控控制方式式；通过过统一的的硬件接接口系列列产品和和标准化化接口协协议，以以开放式式以太控控制网络络为纽带带，实现现在线监监测仪表表、软PPLC控控制器与与污水处处理厂专专用测控控系统软软件的有有机整合合。最终终研制形形成拥有有自主知知识产权权和核心心技术的的污水处处理厂专专用测控控系统，用用以取代代现有的的通用型型基本策策略组态态软件系系统。4.

37、 本项目的的技术特特点4.1. 先进的过过程控制制策略在污水处处理行业业中，微微生物降降解是主主要的处处理手段段。由于于微生物物系统组组成复杂杂、对外界界变化反反应慢、内内部机理理不明等等特点，现有自自控系统统的线性性控制和和简单逻逻辑控制制的无法法满足其其自动化化控制的的需要，往往往需要要花费大大量的人人力物力力去对各各个工艺艺参数进进行细调调。本项目的的基于神神经网络络数学模模型的先先进过程程控制软软件模块块，可以以根据工工况的变变化情况况进行智智能控制制。通过模糊糊控制与与预测控控制等先先进过程程控制策策略，可可以有效效地解决决这类复复杂体系系的自动动控制问问题。更更重要的的是，智智能控

38、制制软件模模块还可可以根据据污水处处理厂的的实际运运行状态态不断对对数学模模型自身身进行修修正与调调整，实实现自我我学习功功能，显显著提高高测控系系统的智智能控制制水平。4.2. 污水处理理厂专用用的专家系系统专家系统统有其明明显的行行业特征征。不同同行业的的专家系系统在算算法上大大相径庭庭。本项项目针对对污水处处理厂系系统自身身的特点点，专门门开发了污污水处理理厂专用用专家系系统，可以对对污水处处理厂突突发性事事件提出出专业的的应急处处理意见见，帮助工工作人员员应对紧紧急事件件。此外，通通过专家家系统软软件与智智能控制制软件的的内部无无缝对接接，也可可以将专专家系统统特定的的诊断意意见通过过

39、智能控控制软件件直接对对工艺参参数进行行应急调调整，实实现全自自动化应应急处理理。4.3. 自学习型型的专业数数据库各个污水水处理厂厂虽然有有着许多多共性，但但每个站站点也都都有着自自身的特特点。本本项目的的自学习习型专业业数据库库，可以以根据站站点运行行的实际际情况实实现自我我学习与与自我调调整功能能，最大大限度地地提高测测控系统统的适用用性，以以满足不不同污水水处理站站点的需需要。此此外，产产品的数数据库在在线同步步升级功功能，可可以不断断充实专专家数据据库内容容，逐步步提高专专家系统统的准确确度与实实用性。4.4. 完整的在在线监测测仪表系系列本项目中中在线监监测仪表表所使用用的核心心器

40、件光光度分析析传感器器的整体性能能处理国国内领先先水平，部部分技术术指标达达到了国国际先进进水平，保证了了本项目目监测仪仪器仪表表产品的的技术优优势与核核心竞争争力。通通过对产产品线的的不断充充实完善善，将形形成一系系列的水水质在线线监测仪仪器仪表表的产品品，为行行业客户户提供全全面的分分析检测测方案。4.5. 软PCLL本项目中中基于嵌嵌入式系系统的软软PLCC控制器器产品的的应用，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. 具有行业业

41、特点的的智能组组态针对污水水处理厂厂这一特特定行业业开发的的组态软软件，可可以通过过开放式式分散控控制网络络，将智能能控制模模块、专专家系统统模块、在在线水质质分析仪仪器仪表表以及装装有软PPLC控控制器的的种类执执行器有有机结合合起来，形形成一个个完整的的污水处处理厂专专用测控控系统。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) 技术趋势势1. 本项目行行业技术术发展趋趋势在污水处处理厂测测控系统统领域，目目前还没没有形成成较规模模化的应用用与开发发。但纵观观整个测测控系统统的发展展趋势，将将有以下下几方面面的变化化：1.1. 专用测控控系统的的快速发发展随着近年年来通用用型自

42、动动测控系系统的不不断发展展与逐步步完善，业业界已经经把关注注的焦点点集中在在某些特特定行业业的专用用测控系系统的研研发上来来。与通用型型自动测测控系统统相比，专专用测控控系统由由于测控控对象更更明确、指指向性更更强，不不再追求求大而全全的效果果，产品品整体趋趋向于小小而精，因因而在特特定领域域的实际际应用效效果更好好，企业业的回报报率也更更高。这这一点从从目前国国内外企企业针对对电力系系统专用用测控系系统的投投入就可可见一斑斑。随着各级级政府和和人民群群众对环环境问题题的日益益关注，环环境领域域专用测测控系统统的开发发必将成成为今后后的一个个热点。1.2. 先进过程程控制策策略的应应用对于过

43、程程控制中中影响因因素复杂杂、内部部机理不不明确的的系统，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。在污水处处理行业业中，微微生物降降解是主主要的处处理手段段。在形形形色色色的厌氧氧/好氧氧处理系系统中，微微生物的的生长状状况的好好坏将直直接影响响到污水水处理效效果。污污水水质质情况、环环境温度度以及水水力负荷荷等多种种因素都都会对微微生物产产生影响响。应用用先进过过程控制制策略来来对污水水处理厂厂这类复复杂的体体系进行行自动控控制，是是一

44、种必必然的发发展趋势势。1.3. 开放型测测控网络络的推广广现有的测测控网络络多是以以PLCC直接连连接各类类仪器仪仪表和执执行器，通通过形形形色色的的现场总总线与数数据传输输网络与与中控室室的测控控软件相相连，不但网网络硬件件千差万万别，各各类硬件件接口和传传输协议议也是各各不相同同。PLLC的应应用虽然然提高了了极高的的可靠性性与稳定定性，但但也造成成了低层层执行器器和上层层应用软软件的不不透明。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。以太网技技术在IInteerneet中的的成功应应用，证证明了其其巨大的的商业价价值与应应用前景景。工业业以太网网的快速速发展，使人们

45、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。随着嵌入入式系统统软硬件件可靠性性的不断断提高，基基于嵌入入式系统统的软PPLC也也开始逐逐渐得到到大家的的认同。与与传统硬硬件PLLC相比比，软PPLC具具有更高高的灵活活性与透透明度，并并可以大大大降低低系统的的复杂程程度。软软PLCC产品的的研制开开发已经经成为了了当前的的一个热热点。2. 本项目自自身技术术发展趋趋势本项目立立足于自自身技术术

46、优势，着着眼行业业发展趋趋势，保保证了本本项目的的技术优优势与前前瞻性。本本项目将将在以下下几方面面进一步步发展完完善：2.1. 产品的专专业化污水处理理行业是是一个涉涉及多学学科、多多领域的的综合性性产业，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. 产品的系系列化污水处理理厂处理理工艺多多种多样样，水质质检测指指标也是是种类繁繁多。为为了满足足不同客客户群的的需要，必必须要在在现在产产品的基基础上，不不断完善善产品线线，形成成系列化化产品，为为不同需需要的用用户提

47、供供全方位位的产品品与技术术服务。2.3. 产品的标标准化在产品生生产与新新产品研研发过程程中，切切实做好好产品的的标准化化工作，保保证产品品的通用用性与可可延续性性。通过过市场推推广，力力争使产产品标准准得到行行业市场场认可，最最终上升升为行业业或国家家标准，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、 现有条件件分析(一) 管理水平平1. 领导人2. 项目经理理3. 管理班子子4. 经营管理理制度(二) 技术条件件1. 技术水平平本项目用用于解决决测控系系统在污污水处理理行业的的应用，其其技术整整体技术术达到国国内领先先水平，在在环境监监测仪

48、器器等领域域，产品品达到国国际先进进水平。产产品技术术主要来来源于两两个方面面：(1) 国测公司司长期从从事测量量仪表及及电力设设备的生生产研制制，聚集集了一大大批设备备设计制制造和软软件开发发的人才才，并且且具有电电力系统统中大型型监测系系统的软软件开发发和系统统集成的的丰富经经验及成成功产业业化案例例，对本本项目的的实施与与产业化化具有良良好的借借鉴作用用。加入国测测公司在在测控软件件开发方方面与系系统集成成方面的的技术基基础(2) 华中科技技大学环环境科学学研究所所在水处处理工程程、环境境监测仪仪器仪表表和信息息挖掘技技术等方方面有着着独特的的人才优优势与良良好的技技术储备备。近年年来在环环境监测测与水污污染控制制领域承承担了多多项相关关项目，并并有相关关专利和和专著论论文等多多