国家863计划先进制造技术领域流程工业数字化仪器仪表全文案例分析电子版

国家863计划先进制造技术领域“流程工业数字化仪器仪表”重点项目2006年度申请指南一、指南说明能源、重化工等流程工业是国民经济的支柱产业，大型电力、石化、冶金等企业的重大装备是多种技术和众多设备的集成，具有大型化、高参数化、工艺复杂化等特点。传感技术、检测技术、分析测试技术和各种仪器仪表技术是确保这些重大装备安全可靠运行的关键，是整个装备的神经中枢、运行中心和安全屏障，是国民经济发展的倍增器。当前国际流程工业仪器仪表的技术发展呈现出在数字化、智能化和网络化技术的支持下实现高可靠性、多功能和高适用性的趋势。我国流程工业仪器仪表产业在中低档产品方面已经拥有一定的市场份额，但与国际先进水平相比，还存在可靠性较差、精度较低、数字化智能化等功能落后等问题，高端产品严重依赖进口。为了提高我国流程工业仪器仪表产业的竞争力，必须在“十五”发展的基础上，以《国家中长期科学与技术发展纲要》和“十一五”科技发展规划为指导，结合国家未来战略需求与仪器仪表产业发展的需求，开展面向流程工业的新一代数字化仪器仪表的研究。此次发布的是先进制造与自动化技术领域的流程工业数字化仪器仪表重点项目申请指南。重点开展以下几方面的工作，一方面通过数字化技术提升传统仪器仪表的技术水平和产品档次，扩大国产仪器仪表的市场占有率；另一方面研究新一代高端数字化仪表，树立国产仪表形象和品牌；同时针对国家走新型工业化道路的发展战略，开展以节能降耗为目标的检测技术和仪器仪表的研究。项目共分10个课题，项目总经费1.5亿元，其中安排国家资金6000万元，项目实施年限3年。二、指南内容1、项目名称流程工业数字化仪器仪表2、项目总体目标通过项目的实施，掌握数字化智能仪器仪表的设计、生产工艺等关键技术，重点解决国产仪器仪表可靠性较差、精度较低、数字化智能化等功能落后等问题，使我国仪器仪表产业总体接近国际先进水平，减少进口，扩大出口，满足流程工业对测量技术与仪器仪表的需求和支柱产业的战略安全需求，支撑并引领国民经济的健康发展。3、项目主要研究内容项目研究开发重点的确定，根据技术、产品在行业内的应用范围、数量、重要性等因素来选择，集中资源支持我国有一定基础，对仪器仪表产业的发展有引导作用的产品和技术，主要包括3个研究方向的10个课题。方向一，通用仪表智能化技术及产业化，包括以下三个课题：（1）基于EPA的智能化模块和仪表的研究和开发主要研究内容：基于EPA的智能化通信模块和仪表的研究和开发，包括相关的硬件、软件、测试技术、集成技术等。能够批量生产，具有一定的市场占有率。产品核心技术具有自主知识产权并形成自我更新升级能力。在实现产业化的同时，应积极研究产品标准和检测认证平台，规范数字化仪表市场。（2）基于FF、Profibus等通信技术的智能化模块和仪表的研究和开发主要研究内容：基于无线、FF、Profibus等通信技术的智能化通信模块和仪表的研究和开发，模块应集成微处理器及部分外围器件、通信接口及通信栈软件、操作系统，以及常规的运算功能块等。能够批量生产，具有一定的市场占有率。产品核心技术具有自主知识产权并形成自我更新升级能力。（3）智能化通用仪器仪表的开发及产业化主要研究内容：重点支持压力/差压变送器、流量计、阀门定位器等产品的智能化和产业化，包括仪器仪表的故障诊断技术、自适应技术、低功耗防爆技术、微弱信号提取和处理技术、抗电磁干扰技术、嵌入式系统、基于智能通信功能的应用软件和分析软件等技术攻关，以及产业化中关键核心的精密、微型、高性能、高可靠性的功能部件的设计、工艺技术攻关。方向二，高端仪表关键技术及示范应用，包括以下四个课题：（4）高精度压力/差压变送器主要研究内容：通过对传感器设计制造技术，包括超净化环境下的精密加工技术，焊接、冲灌及封装技术，自动测试、数字复合补偿技术等关键技术的研究开发，研制测量精度达到0.05%的压力/差压变送器，实现产品的高精度、高可靠性和小批量生产，并得到示范应用。（5）高精度流量测量仪表主要研究内容：支持基于电磁、科氏力、超声等检测原理的高精度流量计，以及多相流等特种检测技术的开发和研究，重点开展高精度、高可靠性、本安等技术的攻关，支持相关的高精度流量检测、标定技术研究，实现小批量生产并得到示范应用。（6）基于变频控制技术的智能电动执行器主要研究内容：研究开发基于变频控制技术的智能电动执行器系列新产品，包括变频智能控制技术、故障诊断及保护技术、动态定位技术、抗电磁干扰技术、模块化设计技术、高效变频电机及传动技术、S9工作制等先进技术，实现小批量生产并得到工程应用。（7）特殊环境下的非接触式测量仪表主要研究内容：采用图像、辐射、超声、雷达等先进测量技术，开发在高温、高压、粉尘、强腐蚀、非接触、防爆等特殊环境下关键工艺参数的在线检测、分析类仪表与装置，实现小批量生产并得到典型工程示范应用。方向三，面向节能降耗的先进检测技术与仪表，包括以下三个课题：（8）能耗、物耗在线检测技术、仪表及管理系统主要研究内容：面向炼油企业具有重大能耗和资源消耗的公用工程系统（包括蒸汽动力系统、瓦斯管网、氢气管网和换热网络等），开发针对炼油企业能耗物耗的先进检测与优化管理系统，其主要内容包括：完善测量网络、各主要装置的瓦斯和氢气产耗软测量仪表、计量管理系统、优化调度系统以及公用工程运行管理系统等，实现能耗、物耗的计量、数据采集、远传、记录、分析与预测，实现能源与资源的有效利用，并通过示范应用，取得明显节能降耗效果。（9）基于光谱、色谱、软测量等先进检测技术的在线分析装置主要研究内容：采用光谱、色谱、软测量等先进检测技术，开发冶金、石化等生产过程关键工艺参数与生产指标的在线分析与预报装置（如产品组分、馏程、收率等在线分析与预报装置等），以实现生产过程的优化控制，提高产品质量与生产效率、降低能耗与物耗的目的。具体研究内容包括色谱模拟蒸馏的多功能在线分析测量仪、基于近红外光谱的多通道多参数在线分析测量仪、基于软测量技术的油品性质软仪表、基于软测量技术的高炉温度和钢水温度等冶金过程检测装备等。（10）面向流程工业的排污在线检测技术与仪表主要研究内容：针对污染严重的生产过程的排污（如废气、废水等）问题，研制面向冶金、石化、电力、建材行业典型工程的高性能、多功能、模块化的在线气体、水质成份分析仪器及成套检测装置，满足工业典型污染物排放的在线监控、数据分析、远程通讯的要求，并示范应用，为各种工业污染物的有效处理提供实时、科学的依据，取得改善区域环境污染、加强环境保护的明显效果。4、项目主要考核指标（1）通用仪表智能化技术及产业化方向三个课题的主要考核指标如下：智能化仪表通信模块的数字通信符合EPA、FF、Profibus等现场总线标准，取得相关认证；电磁兼容性EMC符合IEC-61326标准三级；平均故障间隔时间MTBF大于10万小时；智能化压力/差压变送器产量达到10000台/年，其中符合0.075%精度要求的变送器达到1000台/年；智能化流量计产量达到2000台/年，其中测量精度达到0.2%以上的达到200台；智能化阀门定位器产量达到1000台/年。（2）高端仪表关键技术及示范应用方向四个课题的主要考核指标如下：在高端产品方面，跟踪国际仪器仪表发展趋势，并有所突破。高精度压力、流量等检测仪表与国际先进水平的差距缩短到5年内，在行业内产生较大影响力。高精度压力/差压变送器精度达到0.05%以上；高精度科氏力流量计精度达到0.2%以上，高精度超声流量计精度达到0.5%以上，高端电磁流量计精度达到0.15%以上；基于变频技术的模块化智能电动执行器，精度达到1%，可实现故障诊断、动态定位、柔性关断保护、S9高频次动作（3000次/小时以上）性能和功能；上述高端仪表工程应用达200台以上；研制出非接触式检测仪表，精度和功能等指标达到国外同类产品的水平，并实现示范应用。（3）面向节能降耗的先进检测技术与仪表方向三个课题的主要考核指标如下：基于软测量、光谱、色谱等技术的油品物性检测仪表，能在线分析5种以上油品性质参数，精度达到1%；基于软测量技术的冶金过程温度检测设备，能在线检测冶金过程中各装备的温场，精度达到1%；基于现场总线的多组份、智能化排污检测仪器，其中气体类仪器包括：最小检测范围0-5ppmCO2的红外分析仪、高氧检测达到98-100%的磁氧分析仪、最小检测范围0-100ppmSO2紫外分析仪；水质类仪器包括在线检测TOC(检测限0.1ppm)、硅（磷）酸根（最小量程0-20ppb）、浊度（0-100NTU/0-5000NTU）等；能耗、物耗检测系统，能在线计量、记录、远传、分析企业电能、热能、水的消耗信息，实现能耗、物耗的优化管理，实现能耗、物耗综合指标降低2%以上；在流程工业现场实现10个以上工程的示范应用。5、项目经费来源及构成项目总经费预算为15000万元，其中国家拨款6000万元，项目单位自筹与配套9000万元。其中：具体内容见下表：研究方向课题名称国拨经费通用仪表智能化技术及产业化基于EPA的智能化模块和仪表的研究和开发900~1100基于FF、Profibus等通信技术的智能化模块和仪表的研究和开发700~800智能化通用仪器仪表的开发及产业化700~900高端仪表关键技术及示范应用高精度压力/差压变送器500~600高精度流量测量仪表400~500基于变频控制技术的智能电动执行器400~500特殊环境下的非接触式测量仪表200~300面向节能降耗的先进检测技术与仪表能耗、物耗在线检测技术、仪表及管理系统300~500基于光谱、色谱、软测量等先进检测技术的在线分析装置500~700面向流程工业的排污在线检测技术与仪表300~5006、项目支持年限项目于2006年启动，项目周期为3年。7、其它内容本项目按照公开申报、择优选择的程序组织实施。三、注意事项1、课题申请单位必须是中华人民共和国境内注册一年以上的中国法人单位，如果是企业，要求企业的大部分所有权或控制权为中方所持有。如果联合申请，申请单位与协作单位之间的分工应明确，协作单位原则上不超过5家。2、课题负责人必须具有中华人民共和国国籍，年龄在55岁以下（1951年1月1日以后出生），具有副高级以上职称或已获得博士学位，每年（含跨年度连续）离职或出国的时间不超过3个月，同期只能主持一项863计划课题，并可参加一项课题。3、申请程序和要求863计划项目申请采取网上集中申报。申报通过“国家科技计划项目申报中心”进行，网址为。本批项目申请受理的截止日期为2006年10月31日。项目申请程序和要求如下：依托单位在国家科技计划项目申报中心进行注册。有关注册程序和要求参见申报中心网上说明，技术咨询电话：[phone]。注册成功后，依托单位指定申请负责人，授予其申报用户权限。鉴于注册需要一定时间，请依托单位（包括协作单位）尽快进行网上注册。申请者了解与项目申请有关的信息。建议拟申请者在申请前认真阅读相关申请指南，以及863计划有关管理规定等，从而了解863计划的性质、申请资格要求等事项。拟申请者可以登录科技部网站（）或863计划网站（）查阅有关规定、办法和相关信息。申请负责人登录国家科技计划项目申报中心，点击进入863计划申报界面，即可按照要求填写《国家高技术研究发展计划（863计划）项目课题申请书》，也可下载项目申请书模板准备相关内容，再登录系统完成填写工作。依托单位审核和提交项目申请书。申请书填写完毕后，提交依托单位，由依托单位对申请书的真实性等进行审核，并在受理期限内提交国家科技计划项目申报中心。4．咨询联系人及联系方式联系人:盛延林电话：[phone]电子邮件：[e-mail]5、其它需要说明的事项申请人要遵守科学道德，以严谨的科学作风和实事求是的科学精神填写课题申请书，保证课题申请书的真实性，避免出现夸大和不准确的内容。同时，不得将研究内容相同或者近似的课题进行重复申请。8