气体监测设备专题研究报告

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1、气体监测设备专题研究报告加强学科体系建设。重视数学、物理学、化学、天文学、地学、生命科学等基础学科，推动学科持续发展；加强信息、生物、纳米等新兴学科建设，鼓励开展跨学科研究，促进学科交叉与融合；重视产业升级与结构调整所需解决的核心科学问题，推进环境科学、海洋科学、材料科学、工程科学和临床医学等应用学科发展。各学科论文总量和论文被引用数进一步增长，部分学科学术影响力达到世界领先。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。一、 发展新一代信息技

2、术大力发展泛在融合、绿色宽带、安全智能的新一代信息技术，研发新一代互联网技术，保障网络空间安全，促进信息技术向各行业广泛渗透与深度融合。发展先进计算技术，重点加强E级（百亿亿次级）计算、云计算、量子计算、人本计算、异构计算、智能计算、机器学习等技术研发及应用；发展网络与通信技术，重点加强一体化融合网络、软件定义网络/网络功能虚拟化、超高速超大容量超长距离光通信、无线移动通信、太赫兹通信、可见光通信等技术研发及应用；发展自然人机交互技术，重点是智能感知与认知、虚实融合与自然交互、语义理解和智慧决策、云端融合交互和可穿戴等技术研发及应用。发展微电子和光电子技术，重点加强极低功耗芯片、新型传感器、第

3、三代半导体芯片和硅基光电子、混合光电子、微波光电子等技术与器件的研发。二、 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，超前部署农业前沿和共性关键技术研究。以做大做强民族种业为重点，发展以动植物组学为基础的设计育种关键技术，培育具有自主知识产权的优良品种，开发耕地质量提升与土地综合整治技术，从源头上保障国家粮食安全；以发展农业高新技术产业、支撑农业转型升级为目标，重点发展农业生物制造、农业智能生产、智能农机装备、设施农业等关键技术和产品；围绕提高资源利用率、土地产出率、劳动生产率，加快转变农业发展方式，突破一批节水农业、

4、循环农业、农业污染控制与修复、盐碱地改造、农林防灾减灾等关键技术，实现农业绿色发展。力争到2020年，建立信息化主导、生物技术引领、智能化生产、可持续发展的现代农业技术体系，支撑农业走出产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代化道路。三、 气体传感器行业基本情况传感器技术与通信技术、计算机技术并称现代信息产业的三大支柱，是当代科学技术发展的重要标志之一。传感器逐渐由传统型向智能型方向发展，传感器市场也日益繁荣。气体传感器作为传感器领域重要的分支，是一种可以将气体的某些信息，包括浓度和种类转换为可以被操作人员、仪器仪表、计算机等利用的声、电、光或者数字信息的装置，用于现场采集空气数据。通过气

5、体传感器将气体信号转换为电信号，再通过串口通信，传至单片机中进行数据处理。气体传感器是气体监测仪器仪表及整个气体监测系统的核心，对气体监测系统起着决定性的作用，气体传感器的发展历程影响着气体监测仪器仪表行业的发展历程。（一）气体传感器行业发展阶段行业起步阶段主要为二十世纪二三十年代至二十世纪六七十年代，1927年奥利弗约翰逊博士发明了第一只现代催化燃烧（LEL）传感器，随后的1928年美国硅谷的Johnson-WilliamsInstruments研制完成约翰逊-威廉姆斯仪器（或J-W仪器），该仪器成为世界上的第一个制造现场气体检测仪器；1960年第一代电化学氧气传感器出现，后被制作成便携氧气

6、检测仪器；1968年费加罗技研的创始人田口尚义率先发明了半导体式气体传感器，相应气体检测仪也被发明应用。二十世纪六七十年代至二十一世纪初，行业进入初步发展阶段。1969年更多种类的有毒气体化学传感器出现并被研制成气体检测仪器；1981年，英国City工业化地推出氧气和多种其他有毒气体的电化学传感器，从而促进了现场气体检测仪器的大规模普及。发展至二十一世纪初，行业内气体监测仪器仪表种类逐渐丰富，检测气体范围也更加广泛。二十一世纪初至今，行业进入快速发展阶段。随着集成技术、分子合成技术、微电子技术及计算机技术的发展，MEMS（微机电系统）气体传感器被成功研制，传感器逐步实现微型化和集成化；同时，随

7、着气敏材料研究的深入和新型传感器工艺的研制，气体传感器和气体监测仪器仪表的种类更加丰富，稳定性和一致性水平不断提高。在此期间，国内企业的趋势不断增强，已实现中低端气体检测仪器的，高端传感器及相应仪器仪表的研制稳步推进。（二）气体传感器行业市场规模传感器作为仪器仪表的核心器件，其性能及输出信号的处理和终端计算能力的性能决定了仪器仪表的性能。近年来，受工业气体检测、环保、医疗等领域的智能化、数字化市场需求的持续带动，全球传感器市场规模保持稳步增长。根据赛迪顾问的数据，2020年，全球传感器市场规模达到1，60630亿美元，智能传感器市场规模达到3581亿美元，占总体规模的223%。我国传感器行业起

8、步较晚，但发展迅速，已实现从小到大、从弱到强的历史性转变。根据前瞻产业研究院发布的2020年中国传感器行业市场现状及发展前景分析报告显示，2019年我国传感器市场规模达2，1888亿元，增速为1270%。四、 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

9、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。五、 气体监测设备行业特有的周期性、季节性、区域性（一）气体监测设备行业周期性气体监测设备产品应用行业广泛，包括石油、化工、冶金、燃气、电力、食品、制药等下游行业，所以行业的周期性不明显。（二）气体监测设备行业季节性气体监测设备行业呈现一定的季节性。一方面与国内客户的采购流程相关，国内客户通常在年初确定采购计划，在年中进行

10、招投标并集中于下半年签订订单，在第四季度完工。另一方面，国内客户（如石油、化工、钢铁、冶金、燃气、采矿、制药等行业客户；商场、加油站等需防火防爆、预防中毒、空气污染等场所）在春节前多存在相关部门的安全检查，客户会在第四季度集中采购和安装气体监测设备以满足检查要求。（三）气体监测设备行业区域性由于气体安全监测设备主要应用于工业行业，在工业经济较为发达的地区，其安全监测设备需求更大，气体监测设备市场具有一定的区域性。六、 强化目标导向的基础研究和前沿技术研究面向我国经济社会发展中的关键科学问题、国际科学研究发展前沿领域以及未来可能产生变革性技术的科学基础，统筹优势科研队伍、国家科研基地平台和重大科

11、技基础设施，超前投入、强化部署目标导向的基础研究和前沿技术研究。聚焦国家重大战略任务部署基础研究。面向国家重大需求、面向国民经济主战场，针对事关国计民生、产业核心竞争力的重大战略任务，凝练现代农业、人口健康、资源环境和生态保护、产业转型升级、节能环保和新能源、新型城镇化等领域的关键科学问题，促进基础研究与经济社会发展需求紧密结合，为创新驱动发展提供源头供给。七、 发展空天探测、开发和利用技术发展新一代空天系统技术和临近空间技术，提升卫星平台和载荷能力以及临近空间持久信息保障能力，强化空天技术对国防安全、经济社会发展、全球战略力量部署的综合服务和支撑作用。增强空天综合信息应用水平与技术支撑能力，

12、拓展我国地球信息产业链。加强空间科学新技术新理论研究，开展空间探测活动。开展新机理新体制遥感载荷与平台、空间辐射基准与传递定标、超敏捷卫星与空天地智能组网、全球空间信息精准获取与定量化应用、高精度全物理场定位与智能导航、泛在精确导航与位置服务、量子导航、多源多尺度时空大数据分析与地球系统模拟、地理信息系统在线可视化服务、空间核动力等核心关键技术研究及示范应用。全面提升航天运输系统技术能力，开展新概念运输系统技术研究。八、 发展智能绿色服务制造技术围绕建设制造强国，大力推进制造业向智能化、绿色化、服务化方向发展。发展网络协同制造技术，重点研究基于互联网+的创新设计、基于物联网的智能工厂、制造资源

13、集成管控、全生命周期制造服务等关键技术；发展绿色制造技术与产品，重点研究再设计、再制造与再资源化等关键技术，推动制造业生产模式和产业形态创新。发展机器人、智能感知、智能控制、微纳制造、复杂制造系统等关键技术，开发重大智能成套装备、光电子制造装备、智能机器人、增材制造、激光制造等关键装备与工艺，推进制造业智能化发展。开展设计技术、可靠性技术、制造工艺、关键基础件、工业传感器、智能仪器仪表、基础数据库、工业试验平台等制造基础共性技术研发，提升制造基础能力。推动制造业信息化服务增效，加强制造装备及产品数控一代创新应用示范，提高制造业信息化和自动化水平，支撑传统制造业转型升级。九、 气体监测仪器行业发

14、展现状（一）气体监测仪器行业基本情况气体检测仪是一种检测气体是否泄漏及具体浓度的仪器，气体检测仪首先将气体传感器采集的物理或者化学非电信号转化为电信号，随后利用外部电路对以上电信号进行整流、滤波等处理，最后处理以后的信号通过相应的模块实现气体检测的具体功能。气体检测仪可以检测硫化氢、一氧化碳、氧气、二氧化硫、磷化氢、氨气、二氧化氮、氰化氢、氯气、二氧化氯、臭氧和可燃气体等多种气体。气体监测仪器仪表按检测原理可以分为催化燃烧式、半导体式、红外线吸收式、电化学式等类型；按功能可分为单一气体检测仪和多功能气体检测仪；按使用场所可以分为常规型和防爆型；按使用方式可分为便携式（手持式）和固定式（安装式、

15、壁挂式）；按使用人群可以分为民用型和工业型；按检测气体可分为可燃性气体检测仪、有毒气体检测仪、常见气体检测仪、特殊气体检测仪等。气体监测仪器仪表作为仪器仪表产业重要的子行业之一，其应用领域已覆盖石油、化工、燃气、冶金、电力、隧道、医药等诸多工业领域，及城市公共场所、家庭等民用领域，对于工业安全生产和家居安全具有重要的意义。（二）气体监测仪器行业发展特点仪器仪表产业作为国民经济的基础性、战略性产业，一直是我国在资金、技术、人才方面重点投入的产业。进入21世纪，仪器仪表产业在促进我国工业转型升级、发展战略性新兴产业、推动现代国防建设、保障和提高人民生活水平方面发挥了重要作用，行业规模不断提升。当前，物联网及智能传感器技术蓬勃发展，全民安全意识提升。