广东省环境保护

1、广东省环境保护大气污染在线源解析工程技术研发中心2016年研究工作进展项目实施总体进展情况概述广东省环境保护大气污染在线源解析工程技术研发中心（下称：本工程中心）在2015年12月8日由广东省环保厅正式立为第一批环境保护工程技术研究中心（粤环201597号）。本工程中心在2016年运行一年以来，按照任务书，基本完成任务书研发任务，中心建设工作顺利实施。本工程中心的建立进一步健全企业研发组织体系，完善并优化了质谱技术开发、工程化及应用开发专业研发人才配置，自主培养了多名专业质谱研发及应用型紧缺高端人才，完善了适用于高端科学仪器研究开发的各项管理制度；促进了企业持续开展研究开发活动，参与制定和执行

2、本单位技术发展战略和技术创新、技术引进、技术开发规划和计划、提高了企业研究开发的效率，促进了企业取得更多研究开发成果，提升了企业实施国家重大科学仪器设备开发专项、国家“863”课题、广东省重大科技专项等国家、地方重大科技项目的实力，作为技术交流和产学研合作的研发平台，促进了与国内外科研院所、高校、企业的技术交流和合作，建成相对独立、人才聚集、制度健全、功能完善、运行有效的企业内部研发组织系统，服务于企业技术创新、产品开发，提升企业自主创新能力。重点项目的落实情况及成果1、成功开发了具有车载功能的PM2.5在线源解析监测系统和VOCs在线源解析监测系统, 逐步建立和完善我国大气气溶胶以及挥发性有

3、机物主要污染源的质谱特征谱库，并开发在线源解析的快速算法以及软件系统，实现对污染物来源的在线解析工作。两款仪器的各项指标基本达到任务书要求：1）技术指标车载式PM2.5在线源解析监测系统：粒径检测范围：100-3000nm；粒径检测速度：1-100个/秒；质谱分辨率：500 FWHM；检测模式：正负离子同时检测；在线源解析时间分辨：1小时；车载式VOCs在线源解析监测系统：质量范围：1-500amu；分辨率：500FWHM（甲苯）；质量精度：0.05amu；检测限：约5ppb（苯系物，1s），0.2ppb（苯系物，累加1min）；动态范围：3个数量级；2）工程化指标车载式PM2.5在线源解析监

4、测系统：1) 优化高性能单颗粒质谱仪的整体结构，减小整机体积和重量，最终仪器的整体重量200Kg左右，体积满足车载、船载等应用方面的需求。2) 完成系统整机的防震、抗震性测试，满足车载条件下的震动要求。车载式VOCs在线源解析监测系统：1)控制在线VOCs源解析系统的整机重量及稳定性，满足车载要求，体积小于480mm430mm230mm（WHD）；2）整机集成工控电脑、液晶触摸屏紧凑式结构布局，同时实现本地化数据采集、分析以及远程控制。3）应用指标1)在仪器源解析谱库中集成上百种，超过1000个颗粒物源谱特征的数据库。 2)开发配套的快速源解析算法，实现小时级的实时在线源解决。3)完成系统数据

5、与传统源解析数据结果的对比验证工作。2、其它成果1）政府项目立项情况：本工程中心执行期间，科研课题立项12项（2016年国家级重点研发计划2项、广州市重大专项2项、广州市重点项目2项、广州一般项目6项），获批资金达到5000万元；2）获得科技奖励：研发成果“PM2.5在线源解析质谱监测系统”分别获得2016年广州市科学技术进步一等奖、广州市专利优秀奖、广东省机械工程学会科技技术奖一等奖；3）获得知识产权情况：授权发明专利11项、授权实用新型专利2项、授权外观专利1项、软件著作权登记11项、发表科技论文12篇（SCI9篇）、参与制定国家标准1项、牵头制定企业标准3项；4）成果转化情况：本工程中心

6、研发的两款仪器，成功进行成果转化，在2016年实现销售收入5788万元；5）团队培养：组建建成一支可持续发展的高端质谱研发、应用型团队。其中中心负责人周振博士成功入选国家“百千万人才培养计划”、广州市杰出领军人才，核心成员分别获得广东省特支计划青年拔尖人才、珠江新星的称号，截止目前企业人员186人，其中研究人员89人（高级职称10人、博士9人、硕士36人）。3、中心的组织管理及运营本工程中心的组织架构图（见图1），下分临时项目组、工程部、研发部和品管部。综合办公室是研发中心的秘书处，协助总工管理日常事务；临时项目组主要负责临时的研发任务，并从各个部门调配人员组成；工程部负责产品机械、电子、软件

7、的开发；研发部负责产品构想、原理开发等原始开发；品管部负责产品、物料质量监控图1：组织架构图1）管理机制根据企业的发展、企业技术进步计划和中长期科技发展规划，制定了相关的工程中心管理制度，以提高企业技术中心创新能力、成果转化能力、市场竞争能力、实现效益能力为宗旨，开展多层次的技术创新活动。目前工程中心现有科技项目文档管理办法研发经费投入核算程序、绩效考核管理程序、研发项目管理程序、知识产权管理程序专利管理计算机软件著作权管理办法学术论文管理办法纸质产权奖励办法等一系列针对研发而制定的一套管理办法。接下来，我们会继续制定一系列的工程中心管理规则，以便达到更好规范作用。2）运行机制工程技术中心机构

8、管理实行总工程师负责制。总工程师由公司董事长聘任，主持研发工作。每年举行一次研究成果评奖，由专家委员会为主体的评审委员会采取无记名票决定制对具有较高学术水平或产生较大社会影响的研究人员的相关研究成果进行评奖，并对获奖者给予奖励。工程技术中心下设秘书部，开发部以及各项目小组。各项目组沿用项目经理负责制，采用ICP集成系统研究开发体系，总工程师负责整体规划、人力资源建设、研究方向及计划安排；开发部负责组织项目的的基础技术研究及储备。项目立项后由项目负责人组织项目小组，协调各项目小组成员共同进行项目攻关。图2、项目开发流程表3）绩效奖励机制工程技术中心为了提升绩效激励效果，建立了研发项目绩效管理制度

9、，实行了“增加获得感”“负责人统筹”“产品质量奖”等措施，执行多劳多得、鼓励创新、合理分配、发放与产品质量挂钩的原则，达到攻克产品难点、持续创新、利于项目实施、提升负责人话语权、提升产品研发质量的目的。该激励措施目前在部门正在实施当中，效果明显。4）加大研发投入2016年研发投入总计达到1760万元，随着企业的创新发展及政府项目支持，工程中心的研发投入将逐年递增；5）预计2019年建成国内首个科学仪器产业园2015年，禾信成功在广州科学城购置17亩的用地，并预计在2019年建设成国内首个科学仪器产业园区。获得的社会、经济和环境效益1、经济效益项目成果作为大气污染在线源解析的新型工具，在重污染天

10、气的应急、重大赛事/活动的保障、治理成效的评估、突发事件应急监测等工作中发挥重要作用。作为国际上唯一可同时在线检测大气细粒子（PM2.5）粒径、组成、混合态的分析仪器，已在全国90多个城市广泛应用，2016年的销售额达到5788万元。该项目成果，高校及中科院等研究单位、环境科学院、环境监测站等监测单位正陆续装备本项目成果，将在我国大气污染来源解析这一重大工作中发挥更加积极的作用。项目成果列入中国环境监测总站大气颗粒物来源解析能力建设的指导意见。2、社会及环境效益发展更高性能单颗粒气溶胶质谱对于提升我国仪器行业的技术实力以及应用能力都具有重要的意义。当前，我国已经成为世界上科学仪器需求量最大的国

11、家之一，然而目前市面上的质谱分析仪器，特别是高端质谱分析仪器基本上全部为国外少数的质谱厂商所垄断。在这种情形下，发展我国自主知识产权的高端质谱仪器既是举步维艰、也是意义重大。在传统的通用性质谱仪器方面，国外的厂商具有非常深厚的技术积累，无论是在原理技术、硬件、软件等方法都对中国进行技术封锁，因此在这些领域国内科学仪器厂商在短期内还难以对他们构成威胁。但是对于像单颗粒气溶胶质谱仪这种行业或领域专用型的质谱仪器，国内外在起步上差别不大，在某些特殊的领域国内厂商甚至有机会超越国外厂商。科学仪器发展已成为发达国家的一项战略措施。质谱仪是最核心、最尖端、最具决定作用的科学仪器之一，一直被西方少数公司垄断

12、。随着广州禾信近几年大力发展，培养了一大批质谱技术专业人才，在国内建立了具有自主知识产权的质谱生产线，组建了一整套质谱仪器从研发到应用及售后服务的人才队伍，质谱仪器已经打开国内市场，部分质谱产品甚至走出国门远销欧美地区。随着质谱技术的不断创新探索与实践，逐渐打破国际跨国公司及发达国家在质谱核心技术对中国的封锁，为我国的国家安全及军事、航天航空领域的发展提供技术支撑。项目实施过程中存在的问题与解决措施1、项目研发过程中的技术问题及解决方法1）仪器系统属于大型高端精密科学仪器，需要一个相对常规分析仪器更加严格运行环境，但项目目标是实现本系统在车载平台上运行，实现在线源解析，车载平台环境对本精密系统

13、的运行需求而言相对恶劣，对本系统车载工程化开发形成一定挑战，开发工作存在一定风险。本车载系统开发中将通过与第三方机构合作，在工程化开发过程中充分借鉴合作方经验，采用最优设计方案进行开发，在后期通过专业测试和实际路况测试，进一步改进以保证系统的车载抗震性能。2）大气污染来源极其复杂，常规的离线源解析方法需要三个月甚至半年以上时间，且花费大量人力物力才可实现，本项目开发的快速算法及软件系统目标是实现小时级的在线源解析，需要实时处理海量数据，对算法和软件及硬件平台开发提出一定要求，既要保证分析速度，又要求分析结果的准确度。本项目开发中计划结合神经元网络算法和示踪离子法两种算法的优点，开发全新的快速算

14、法，同时与省、市环保单位合作共同开展新算法和软件系统的测试和比对工作，通过不断完善算法，改进软件，以保证实现快速、准确的源解析。2、缺少本土的研发人才国内缺少质谱研发、应用方面的专业人才，目前通过企业与高校自主培养，基本解决该问题。本工程中心及企业未来3年的发展计划1） 在技术开发方面：加大研发力度及投入，持续保持公司在本领域的全国领先优势，三年完成2款新仪器的开发，为公司持续发展提供支撑。2）人才队伍建设方面：全职引进俄罗斯科学院能源问题研究所质谱研究团队来穗工作，为公司技术开发提供国际一流的技术指导；依托暨南大学、中国科学院广州地球化学研究所等单位培养质谱研制及应用方面的硕士生、博士生及博士后30名，为企业发展提供持续的人才支持。3）建成我国首个高端科学仪器产业园：依托产业园在广州完成我国