电容式触摸屏(共5篇)
申报材料
泓域咨询/ / 规划设计/ / 投资分析
摘要
自苹果公司推出 iPhone 智能手机后,电子终端市场旋即掀起了电容式触摸屏的应用风暴。电容屏迅速代替电阻屏成为市场主导技术并成为智能手机、平板电脑等高端电子产品的首选触控器件。
该电容触摸屏项目计划总投资 12535.82 万元,其中:固定资产投资9194.67 万元,占项目总投资的 73.35%;流动资金 3341.15 万元,占项目总投资的 26.65%。
达产年营业收入 33035.00 万元,总成本费用 24956.97 万元,税金及附加 285.78 万元,利润总额 8078.03 万元,利税总额 9478.02 万元,税后净利润 6058.52 万元,达产年纳税总额 3419.50 万元;达产年投资利润率64.44%,投资利税率 75.61%,投资回报率 48.33%,全部投资回收期 3.57年,提供就业职位 649 个。
报告根据项目的经营特点,对项目进行定量的财务分析,测算项目投产期、达产年营业收入和综合总成本费用,计算项目财务效益指标,结合融资方案进行偿债能力分析,并开展项目不确定性分析等。
电容式触摸屏是在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质。当手指触摸在金属层上时,触点的电容就会发生变化,使得与之相连的振荡器频率发生变化,通过测量频率变化可以确定触摸位置获得信息。由于电容随温度、湿度或接地情况的不同而变化,故其稳定性较差,往往会产生漂移现象。
报告主要内容:总论、投资背景和必要性分析、市场调研预测、项目建设规模、项目选址可行性分析、土建工程设计、工艺技术说明、环境保护、清洁生产、职业保护、项目风险情况、节能评估、项目进度方案、投资规划、盈利能力分析、综合评价说明等。
电容触 摸屏项目申报材料目录
第一章
总论
第二章
投资背景和必要性分析
第三章
市场调研预测
第四章
项目建设规模
第五章
项目选址可行性分析
第六章
土建工程设计
第七章
工艺技术说明
第八章
环境保护、清洁生产
第九章
职业保护
第十章
项目风险情况
第十一章
节能评估
第十二章
项目进度方案
第十三章
投资规划
第十四章
盈利能力分析
第十五章
项目招投标方案
第十六章
综合评价说明
第一章
总论
一、项目承办单位基本情况
(一)公司名称
xxx(集团)有限公司
(二)公司简介
顺应经济新常态,需要公司积极转变发展方式,实现内涵式增长。为此,公司要求各级单位通过创新驱动、结构优化、产业升级、提升产品和服务质量、提高效率和效益等路径,努力实现“做实、做强、做大、做好、做长”的发展理念。
公司自成立以来,在整合产业服务资源的基础上,积累用户需求实现技术创新,专注为客户创造价值。展望未来,公司将立足先进制造业,加强国内外技术交流合作,不断提升自主研发与生产工艺的核心技术能力,以客户服务、品质树品牌,以品牌推市场;致力成为产业的领跑者及值得信赖的合作伙伴。undefined
为了确保研发团队的稳定性,提升技术创新能力,公司在研发投入、技术人员激励等方面实施了多项行之有效的措施。公司自成立以来,一直奉行“诚信创新、科学高效、持续改进、顾客满意”的质量方针,将产品的质量控制贯穿研发、采购、生产、仓储、销售、服务等整个流程中。公司依靠先进的生产、检测设备和品质管理系统,确保了品质的稳定性,赢
得了客户的肯定。公司以生产运行部、规划发展部等专业技术人员为主体,依托各单位生产技术人员,组建了技术研发团队。研发团队现有核心技术骨干 十余人,均有丰富的科研工作经验及实践经验。
(三)公司经济效益分析
上一,xxx 公司实现营业收入 34732.53 万元,同比增长 15.59%(4684.62 万元)。其中,主营业业务电容触摸屏生产及销售收入为32930.67 万元,占营业总收入的 94.81%。
上主要经济指标
序 号 项目 第一季度 第二季度 第三季度 第四季度 合计 1
营业收入
7293.83
9725.11
9030.46
8683.13
34732.53
主营业务收入
6915.44
9220.59
8561.97
8232.67
32930.67
2.1
电容触摸屏(A)
2282.10
3042.79
2825.45
2716.78
10867.12
2.2
电容触摸屏(B)
1590.55
2120.74
1969.25
1893.51
7574.05
2.3
电容触摸屏(C)
1175.62
1567.50
1455.54
1399.55
5598.21
2.4
电容触摸屏(D)
829.85
1106.47
1027.44
987.92
3951.68
2.5
电容触摸屏(E)
553.24
737.65
684.96
658.61
2634.45
2.6
电容触摸屏(F)
345.77
461.03
428.10
411.63
1646.53
2.7
电容触摸屏(...)
138.31
184.41
171.24
164.65
658.61
其他业务收入
378.39
504.52
468.48
450.47
1801.86
根据初步统计测算,公司实现利润总额 7828.51 万元,较去年同期相比增长 1496.43 万元,增长率 23.63%;实现净利润 5871.38 万元,较去年
同期相比增长 1096.39 万元,增长率 22.96%。
上主要经济指标
项目 单位 指标 完成营业收入
万元
34732.53
完成主营业务收入
万元
32930.67
主营业务收入占比
94.81%
营业收入增长率(同比)
15.59%
营业收入增长量(同比)
万元
4684.62
利润总额
万元
7828.51
利润总额增长率
23.63%
利润总额增长量
万元
1496.43
净利润
万元
5871.38
净利润增长率
22.96%
净利润增长量
万元
1096.39
投资利润率
70.88%
投资回报率
53.16%
财务内部收益率
22.79%
企业总资产
万元
23808.35
流动资产总额占比
万元
31.61%
流动资产总额
万元
7526.63
资产负债率
24.98%
二、项目建设符合性
(一)产业发展政策符合性
由 xxx(集团)有限公司承办的“电容触摸屏项目”主要从事电容触摸屏项目投资经营,其不属于国家发展改革委《产业结构调整指导目录(2011 年本)》(2013 年修正)有关条款限制类及淘汰类项目。
(二)项目选址与用地规划相容性
电容触摸屏项目选址于某某工业园区,项目所占用地为规划工业用地,符合用地规划要求,此外,项目建设前后,未改变项目建设区域环境功能区划;在落实该项目提出的各项污染防治措施后,可确保污染物达标排放,满足某某工业园区环境保护规划要求。因此,建设项目符合项目建设区域用地规划、产业规划、环境保护规划等规划要求。
(三)
“ 三线一单 ” 符合性
1、生态保护红线:电容触摸屏项目用地性质为建设用地,不在主导生态功能区范围内,且不在当地饮用水水源区、风景区、自然保护区等生态保护区内,符合生态保护红线要求。
2、环境质量底线:该项目建设区域环境质量不低于项目所在地环境功能区划要求,有一定的环境容量,符合环境质量底线要求。
3、资源利用上线:项目营运过程消耗一定的电能、水,资源消耗量相对于区域资源利用总量较少,符合资源利用上线要求。
4、环境准入负面清单:该项目所在地无环境准入负面清单,项目采取环境保护措施后,废气、废水、噪声均可达标排放,固体废物能够得到合理处置,不会产生二次污染。
三、项目概况
(一)项目名称
电容触摸屏项目
自中国大陆第一条 G5 显示器件生产线于 2004 年在上海投产以来,13年来中国大陆在新型显示(LCD&OLED)、驱动 IC、模组直接配套产业总投资超过 10000 亿!涌现出了京东方、天马、华星光电、中电熊猫、维信诺、和辉光电等面板生产企业,并逐渐形成了长三角、珠三角、环渤海、川渝鄂等产业聚集地。预计到 2019 年左右,中国大陆将成为全球显示器件出货面积第一的生产地区。
就市场规模而言,工业用显示屏的市场规模不到消费类显示屏市场规模的 1%,目前消费类显示屏的市场规模是 1,000 亿美元的样子,而工业用的市场规模也就 12 亿美元。但随着在手持设备、监视器、显示器和其他互动应用等中低批量市场中,业界对触摸屏技术需求的不断增长,特别是在医疗和工业等领域,带触摸屏技术的工业用液晶模块市场在逐渐回暖。
(二)项目选址
某某工业园区
(三)项目用地规模
项目总用地面积 38019.00平方米(折合约 57.00 亩)。
(四)项目用地控制指标
该工程规划建筑系数 64.25%,建筑容积率 1.23,建设区域绿化覆盖率7.51%,固定资产投资强度 161.31 万元/亩。
(五)土建工程指标
项目净用地面积 38019.00平方米,建筑物基底占地面积 24427.21平方米,总建筑面积 46763.37平方米,其中:规划建设主体工程 34558.72平方米,项目规划绿化面积 3513.77平方米。
(六)设备选型方案
项目计划购置设备共计 94 台(套),设备购置费 4747.58 万元。
(七)节能分析
1、项目年用电量 703978.63 千瓦时,折合 86.52 吨标准煤。
2、项目年总用水量 33055.73 立方米,折合 2.82 吨标准煤。
3、“电容触摸屏项目投资建设项目”,年用电量 703978.63 千瓦时,年总用水量 33055.73 立方米,项目年综合总耗能量(当量值)89.34 吨标准煤/年。达产年综合节能量 23.75 吨标准煤/年,项目总节能率 23.00%,能源利用效果良好。
(八)环境保护
项目符合某某工业园区发展规划,符合某某工业园区产业结构调整规划和国家的产业发展政策;对产生的各类污染物都采取了切实可行的治理措施,严格控制在国家规定的排放标准内,项目建设不会对区域生态环境产生明显的影响。
(九)项目总投资及资金构成
项目预计总投资 12535.82 万元,其中:固定资产投资 9194.67 万元,占项目总投资的 73.35%;流动资金 3341.15 万元,占项目总投资的 26.65%。
(十)资金筹措
该项目现阶段投资均由企业自筹。
(十一)项目预期经济效益规划目标
预期达产年营业收入 33035.00 万元,总成本费用 24956.97 万元,税金及附加 285.78 万元,利润总额 8078.03 万元,利税总额 9478.02 万元,税后净利润 6058.52 万元,达产年纳税总额 3419.50 万元;达产年投资利润率 64.44%,投资利税率 75.61%,投资回报率 48.33%,全部投资回收期3.57 年,提供就业职位 649 个。
(十二)进度规划
本期工程项目建设期限规划 12 个月。
对于难以预见的因素导致施工进度赶不上计划要求时及时研究,项目建设单位要认真制定和安排赶工计划并及时付诸实施。
四、项目评价
1、本期工程项目符合国家产业发展政策和规划要求,符合某某工业园区及某某工业园区电容触摸屏行业布局和结构调整政策;项目的建设对促进某某工业园区电容触摸屏产业结构、技术结构、组织结构、产品结构的调整优化有着积极的推动意义。
2、xxx 公司为适应国内外市场需求,拟建“电容触摸屏项目”,本期工程项目的建设能够有力促进某某工业园区经济发展,为社会提供就业职位 649 个,达产年纳税总额 3419.50 万元,可以促进某某工业园区区域经济的繁荣发展和社会稳定,为地方财政收入做出积极的贡献。
3、项目达产年投资利润率 64.44%,投资利税率 75.61%,全部投资回报率 48.33%,全部投资回收期 3.57 年,固定资产投资回收期 3.57 年(含建设期),项目具有较强的盈利能力和抗风险能力。
4、引导民间投资参与制造业重大项目建设,国务院办公厅转发财政部发展改革委人民银行《关于在公共服务领域推广政府和社会资本合作模式指导意见》,要求广泛采用政府和社会资本合作(PPP)模式。为推动《中国制造 2025》国家战略实施,中央财政在工业转型升级资金基础上整合设立了工业转型升级(中国制造 2025)资金。围绕《中国制造 2025》战略,重点解决产业发展的基础、共性问题,充分发挥政府资金的引导作用,带动产业向纵深发展。重点支持制造业关键领域和薄弱环节发展,加强产业链条关键环节支持力度,为各类企业转型升级提供产业和技术支撑。undefined
综上所述,项目的建设和实施无论是经济效益、社会效益还是环境保护、清洁生产都是积极可行的。
五、主要经济指标
主要经济指标一览表
序号 项目 单位 指标 备注 1
占地面积
平方米
38019.00
57.00 亩
1.1
容积率
1.23
1.2
建筑系数
64.25%
1.3
投资强度
万元/亩
161.31
1.4
基底面积
平方米
24427.21
1.5
总建筑面积
平方米
46763.37
1.6
绿化面积
平方米
3513.77
绿化率 7.51%
总投资
万元
12535.82
2.1
固定资产投资
万元
9194.67
2.1.1
土建工程投资
万元
3341.65
2.1.1.1
土建工程投资占比
万元
26.66%
2.1.2
设备投资
万元
4747.58
2.1.2.1
设备投资占比
37.87%
2.1.3
其它投资
万元
1105.44
2.1.3.1
其它投资占比
8.82%
2.1.4
固定资产投资占比
73.35%
2.2
流动资金
万元
3341.15
2.2.1
流动资金占比
26.65%
收入
万元
33035.00
总成本
万元
24956.97
利润总额
万元
8078.03
净利润
万元
6058.52
所得税
万元
1.23
增值税
万元
1114.21
税金及附加
万元
285.78
纳税总额
万元
3419.50
利税总额
万元
9478.02
投资利润率
64.44%
投资利税率
75.61%
投资回报率
48.33%
回收期
年
3.57
设备数量
台(套)
年用电量
千瓦时
703978.63
年用水量
立方米
33055.73
总能耗
吨标准煤
89.34
节能率
23.00%
节能量
吨标准煤
23.75
员工数量
人
649
第二章
投资背景和必要性分析
一、电容触摸屏项目背景分析
自苹果公司推出 iPhone 智能手机后,电子终端市场旋即掀起了电容式触摸屏的应用风暴。电容屏迅速代替电阻屏成为市场主导技术并成为智能手机、平板电脑等高端电子产品的首选触控器件。
集微网消息,自苹果公司推出 iPhone 智能手机后,电子终端市场旋即掀起了电容式触摸屏的应用风暴。电容屏迅速代替电阻屏成为市场主导技术并成为智能手机、平板电脑等高端电子产品的首选触控器件。
由于电子产品对于外形及重量几近苛刻的追求,使得触摸屏行业的发展进入快车道。从 G+G、G+FF 到 OGS、In-Cell、On-Cell,技术的更新迭代让用户体验越来越好,也促进了触摸屏应用领域的不断拓展。
如今的触摸屏不仅仅出现在智能手机、平板电脑这类电子产品上,智能音箱、车载移动终端及商业化信息查询系统等智能终端也随处可见。应用领域的多样化给触摸屏也带来了新的要求,人们希望触摸屏有超大尺寸、能快速响应、要精确控制等。
随着先进材料及制造技术的逐步引入,触控屏的尺寸不再受限,柔性触控技术的实现也指日可待,触控屏技术与先进平板显示技术将
进一步的完美融合。就此,触摸屏成为目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式,它被应用在公共信息的查询、领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、多媒体教学、房地产预售等生活中的方方面面。触摸屏的市场需求量也呈井喷式增长。
二、电容触摸屏项目建设必要性分析
就市场规模而言,工业用显示屏的市场规模不到消费类显示屏市场规模的 1%,目前消费类显示屏的市场规模是 1,000 亿美元的样子,而工业用的市场规模也就 12 亿美元。但随着在手持设备、监视器、显示器和其他互动应用等中低批量市场中,业界对触摸屏技术需求的不断增长,特别是在医疗和工业等领域,带触摸屏技术的工业用液晶模块市场在逐渐回暖。
工控触摸屏通常用的是电阻屏,而当今触控产品发展强大,反应灵敏的电容屏完全替代掉电阻屏。随着电力,冶金,交通灯的发展,对工控机的要求也越来越大,相对的带动工控机触摸屏需求市场,那么对触摸屏这块也是高标准要求。
电容触摸屏的透光率和清晰度优于四线电阻屏,电容屏反光严重,而且,电容技术的四层复合触摸屏对各波长光的透光率不均匀,存在色彩失真的问题,由于光线在各层间的反射,还造成图像字符的模糊
电容屏更主要的缺点是漂移:当环境温度、湿度改变时,环境电场发生改变时,都会引起电容屏的漂移,造成不准确电容触摸屏最外面的矽土保护玻璃防刮擦性很好,但是怕指甲或硬物的敲击,敲出一个小洞就会伤及夹层 ITO,不管是伤及夹层 ITO 还是安装运输过程中伤及内表面 ITO 层,电容屏就不能正常工作了。
据了解,适合电容屏操作的工控 OS 或 UI 界面开发应用很少,也还没有行成一定的行业标准,大陆目前在先装市场上,工控电容屏市场增长十分缓慢。在这方面有所建树的,基本上是那些原来在工控领域跟国际厂商有过合作的触控 IC 或电容屏厂商,借国外的机电设备进口渠道机会,主导大陆的工控电容平板市场。而在后装或改装工控市场上,一般是利用原有系统,通过 IPAD 之类的商业平板通过无线连接,作为临时调试或处理数据用。
由于工业互联网涉及到工业信息安全,所以在工控主机或工控平板方面,各方面的研究开发都十分谨慎。现在用于工控主机或平板的界面互动方式,基本上还是鼠标、键盘加电阻式触摸屏进行。进行生产资料输入时,多数还是传统的鼠标、键盘方式,进行现场局部数据调整时,通过电阻式触摸屏进行,未来市场工控电容触摸屏会慢慢替代电阻屏。
第三章
市场调研预测
一、电容触摸屏行业分析
自中国大陆第一条 G5 显示器件生产线于 2004 年在上海投产以来,13 年来中国大陆在新型显示(LCD&OLED)、驱动 IC、模组直接配套产业总投资超过 10000 亿!涌现出了京东方、天马、华星光电、中电熊猫、维信诺、和辉光电等面板生产企业,并逐渐形成了长三角、珠三角、环渤海、川渝鄂等产业聚集地。预计到 2019 年左右,中国大陆将成为全球显示器件出货面积第一的生产地区。
中国触摸屏行业发展也出现了新特点,触摸屏企业增加,布局扩展;台湾地区触摸屏企业的订单向大陆转移;触摸屏产业链态发生新变化;大陆触摸屏企业无序竞争,潜伏危机。
目前,智能手机已经成为人们日常生活的刚需,中国智能手机出货量占国内整体手机市场的 95%,全球手机市场历经多年的高速增长进入存量替换阶段,增长速度逐渐趋缓。但由于全球性的消费升级带动,智能手机销售额依然维持较高增长速度,预计 2018 年全球智能手机销售总额将达到 5684 亿美金,同比增长 19%。
从 2017 年起,盖板厂投入超过 300 亿人民币用于 3D 玻璃盖板扩产,预计到 2019 年全球盖板产能可达到 8 亿片。包括苹果、华为、三
星、OPPO、VIVO、小米等品牌手机以及富士康、比亚迪、蓝思、伯恩、亚华、沃格、瑞升等产业链企业都在投入 2.5D 和 3D 玻璃的研发应用与加工制造。部分品牌的高端机型采用 3D 玻璃,颜值和差异化使得手机供不应求。
二、电容触摸屏市场分析预测
电容式触摸屏是在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质。当手指触摸在金属层上时,触点的电容就会发生变化,使得与之相连的振荡器频率发生变化,通过测量频率变化可以确定触摸位置获得信息。由于电容随温度、湿度或接地情况的不同而变化,故其稳定性较差,往往会产生漂移现象。
电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导电体内形成一个低电压交流电场。在触摸屏幕时,由于人体电场,手指与导体层间会形成一个耦合电容,四边电极发出的电流会流向触点,而电流强弱与手指到电极的距离成正比,位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置。电容触摸屏的双玻璃不但能保护导体及感应器,更有效地防止外在环境因素对触摸屏造成影响,就算屏幕沾有污秽、尘埃或油渍,电容式触摸屏依然能准确算出触摸位置。
近几年来,随着智能手机、平板电脑的兴起,电容式触摸屏市场得到了较快的发展,2008-2012 年,中国触控面板出货量表现为快速增长态势,四年间年均增长率超过 40%,行业发展迅速。2012 年,中国触控面板出货量为 426.64 百万片,同比增长 71.53%。对于触摸屏行业未来的发展趋势,分析认为,2013 年,触摸屏行业仍将保持较快增速,超级本以及非苹果智能机市场是 2013 年触控市场最大亮点。超级本市场需求爆发是 2013 年触摸屏市场需求增长的主要因素。Win8 推动超级本市场繁荣,更带来触控屏大屏市场繁荣。
第四章
项目建设规模
一、产品规划
项目主要产品为电容触摸屏,根据市场情况,预计年产值 33035.00 万元。
项目承办单位应建立良好的营销队伍,利用多媒体、广告、连锁等模式,不断拓展项目产品良好的营销渠道,提高企业的经济效益。通过对国内外市场需求预测可以看出,我国项目产品将以内销为主并扩大外销,随着产品宣传力度的加大,产品价格的降低,产品质量的提高和产品的多样化,项目产品必将更受欢迎;通过对市场需求预测分析,国内外市场对项目产品的需求量均呈逐年增加的趋势,市场销售前景非常看好。
二、建设规模
(一)用地规模
该项目总征地面积 38019.00平方米(折合约 57.00 亩),其中:净用地面积 38019.00平方米(红线范围折合约 57.00 亩)。项目规划总建筑面积 46763.37平方米,其中:规划建设主体工程 34558.72平方米,计容建筑面积 46763.37平方米;预计建筑工程投资 3341.65 万元。
(二)设备购置
项目计划购置设备共计 94 台(套),设备购置费 4747.58 万元。
(三)产能规模
项目计划总投资 12535.82 万元;预计年实现营业收入 33035.00 万元。
第五章
项目选址可行性分析
一、项目选址原则
二、项目选址
该项目选址位于某某工业园区。
当地制定了一系列配套优惠政策,按照“精简、高效”的原则设置内部机构,对区内企业实行“一条龙”跟踪服务,具有了“小政府、大社会”,“小机构、大服务”的功能。几年来,高新区以引进高新技术项目为重点,形成了新材料、交通、环保设备、电子信息等为重点的产业框架。园区是市政府于 1996 年批准成立的市级经济园区,当时批准的建设用地为6平方公里。围绕做大做强优势产业,改造提升传统产业,加快发展战略性新兴产业和生产性服务业,突出扶大引强,实施龙头带动,引导产业合理布局、错位发展,推进产业链整合与集群式发展。依托当地城市圈发展,推进东进东接,力争到 2020 年,全市工业规模进一步壮大,产业结构进一步优化,创新能力进一步增强,发展水平进一步提升。“十三五”期间,全市规模总产值年均增速在 11.3%以上,到 2020 年,规模工业总产值达3500 亿元,力争达到 4000 亿元。全市规模工业增加值年均增速在 11%以上,到 2020 年,规模工业增加值力争达到 1000 亿元。
三、建设条件分析
项目承办单位自成立以来始终坚持“自主创新、自主研发”的理念,始终把提升创新能力作为企业竞争的最重要手段,因此,积累了一定的项目产品技术优势。项目承办单位在项目产品开发、设计、制造、检测等方面形成了一套完整的质量保证和管理体系,通过了 ISO9000 质量体系认证,赢得了用户的信赖和认可。项目周边市场存在着巨大的项目产品需求空间,与此同时,项目建设地也成为资本市场追逐的热点,而且项目已经列入当地经济总体发展规划和项目建设地发展规划,符合地区规划要求。项目承办单位已经培养和集聚了一大批具有丰富经验的项目产品生产专业技术和管理人才,通过引进和内部培养,搭建了一支研究方向多元、完整的专业研发团队,形成了核心技术专家、关键技术骨干、一般技术人员的完整梯队。当地相关行业的前列,具有显著的人才优势;项目承办单位还与多家科研院所建立了长期的紧密合作关系,并建立了向科研开发倾斜的奖励机制,每年都拿出一定数量的专项资金用于对重点产品及关键工艺开发的奖励。
四、用地控制指标
投资项目占地税收产出率符合国土资源部发布的《工业项目建设用地控制指标》(国土资发【2008】24 号)中规定的产品制造行业占地税收产出率≥150.00 万元/公顷的规定;同时,满足项目建设地确定的“占地税收产出率≥150.00 万元/公顷”的具体要求。建设项目平面布置符合行业厂房
建设和单位面积产能设计规定标准,达到《工业项目建设用地控制指标》(国土资发【2008】24 号)文件规定的具体要求。投资项目土地综合利用率 100.00%,完全符合国土资源部发布的《工业项目建设用地控制指标》(国土资发【2008】24 号)中规定的产品制造行业土地综合利用率≥90.00%的规定;同时,满足项目建设地确定的“土地综合利用率≥95.00%”的具体要求。
五、用地总体要求
本期工程项目建设规划建筑系数 64.25%,建筑容积率 1.23,建设区域绿化覆盖率 7.51%,固定资产投资强度 161.31 万元/亩。
土建工程投资一览表
序号 项目 占地面积(㎡)
基底面积(㎡)
建筑面积(㎡)
计容面积(㎡)
投资(万元)
主体生产工程
17270.04
17270.04
34558.72
34558.72
2716.47
1.1
主要生产车间
10362.02
10362.02
20735.23
20735.23
1684.21
1.2
辅助生产车间
5526.41
5526.41
11058.79
11058.79
869.27
1.3
其他生产车间
1381.60
1381.60
2004.41
2004.41
162.99
仓储工程
3664.08
3664.08
7933.02
7933.02
453.51
2.1
成品贮存
916.02
916.02
1983.26
1983.26
113.38
2.2
原料仓储
1905.32
1905.32
4125.17
4125.17
235.83
2.3
辅助材料仓库
842.74
842.74
1824.59
1824.59
104.31
供配电工程
195.42
195.42
195.42
195.42
12.57
3.1
供配电室
195.42
195.42
195.42
195.42
12.57
给排水工程
224.73
224.73
224.73
224.73
11.24
4.1
给排水
224.73
224.73
224.73
224.73
11.24
服务性工程
2320.58
2320.58
2320.58
2320.58
132.66
5.1
办公用房
1140.61
1140.61
1140.61
1140.61
69.09
5.2
生活服务
1179.97
1179.97
1179.97
1179.97
65.33
消防及环保工程
654.65
654.65
654.65
654.65
42.10
6.1
消防环保工程
654.65
654.65
654.65
654.65
42.10
项目总图工程
97.71
97.71
97.71
97.71
-122.92
7.1
场地及道路硬化
6792.67
1099.58
1099.58
7.2
场区围墙
1099.58
6792.67
6792.67
7.3
安全保卫室
97.71
97.71
97.71
97.71
绿化工程
2743.57
96.02
合计
24427.21
46763.37
46763.37
3341.65
六、节约用地措施
在项目建设过程中,项目承办单位根据项目建设地的总体规划以及项目建设地对投资项目地块的控制性指标,本着“经济适宜、综合利用”的原则进行科学规划、合理布局,最大限度地提高土地综合利用率。土地既是人类赖以生存的物质基础,也是社会经济可持续发展必不可少的条件,因此,项目承办单位在利用土地资源时,严格执行国家有关行业规定的用地指标,根据建设内容、规模和建设方案,按照国家有关节约土地资源要求,合理利用土地。投资项目建设认真贯彻执行专业化生产的原则,除了主要生产过程和关键工序由项目承办单位实施外,其他附属商品采取外协(外购)的方式,从而减少重复建设,节约了资金、能源和土地资源。
七、总图布置方案
(一)平面布置总体设计原则
达到工艺流程(经营程序)顺畅、原材料与各种物料的输送线路最短、货物人流分道、生产调度方便的标准要求。同时考虑用地少、施工费用节约等要求,沿围墙、路边和可利用场地种植花卉、树木、草坪及常绿植物,改善和美化生产环境。
(二)主要工程布置设计要求
项目承办单位项目建设场区主干道宽度 6.00 米,次干道宽度 3.00 米,人行道宽度采用 1.20 米。道路路缘石转弯半径,一般需通行消防车的为12.00 米,通行其它车辆的为 9.00 米、6.00 米。道路均采用砼路面,道路类型为城市型。undefined
(三)绿化设计
场区植物配置以本地区树种为主,绿化设计的树木花草配置应依据项目建设区域的总体布置、竖向、道路及管线综合布置等要求,并适合当地气象、土壤、生态习性与防护性能,疏密适当高低错落,形成一定的层次感。投资项目绿化的重点是场区周边、办公区及主要道路两侧的空地,美化的重点是办公区,场区周边以高大乔木为主,办公区以绿色草坪、花坛为主,道路两侧以观赏树木、绿篱、草坪为主,适当结合花坛和垂直绿化,起到环境保护与美观的作用,创造一个“环境优美、统一协调”的建筑空间。
(四)辅助工程设计
1、给水系统由项目建设地给水管网直供;场区给水网确定采用生产、生活及消防合一系统的供水方式,在场区内形成环状,从而保证供水水压的平衡及消防用水的要求。投资项目用水由项目建设地给水管网统一供给,规划在场区内建设完善的给水管网,接入场区外部现有给水管网,即可保证项目的正常用水。场内供水采用生活供水系统、消防供水系统、生产补给水系统,消防供水系统在场区内形成供水管网。
2、项目用水由项目建设地市政管网给水干管统一提供,供水管网水压大于 0.40Mpa 可以满足项目用水需求;进厂总管径选用 DN300?L,各车间分管选用 DN50?L-DN100?L,给水管道在场区内形成完善的环状给水管网,各单体用水从场区环网上分别接出支管,以满足各单体的生产、生活、消防用水的需要;室外给水主管道采用 PP-R 给水管,消防管道采用热镀锌钢管。项目建设区域位于项目建设地,场区水源为市政自来水管网,水源充裕水质良好,符合国家卫生要求,场区给水系统采用生产、生活、消防合一给水系统。投资项目生产给水的对象主要是各类清洗设备,其余辅助设备、空压机及厂房内水冷制冷机组等均采取冷却循环用水。
3、车间照明分为普通照明、值班照明、事故照明和局部照明;普通照明是整个照明系统应用最多的系统,根据不同厂房对照度的要求,对灯具按照“合理、美观、有效、节能”的原则进行布置。高大空间的主体工程顶灯采用金属卤化物灯,车间沿生产线吊架上设置双管荧光灯,检测室采
用荧光灯,车间局部采用节能灯,金属卤化物灯灯具为块板式节能灯具,并带电容补偿,荧光灯采用高效反射灯具。
4、场外运输主要为原材料的供给以及产品的外运;产品的远距离运输由汽车或铁路运输解决,项目建设地社会运输力量充足,可满足投资项目场外远距离运输的需求。
5、项目承办单位设计提供监控系统的基本要求和配置;选用系统设备时,各配套设备的性能及技术要求应协调一致,系统配置的详细清单及安装、辅助材料待确定系统成套供货商后,按技术要求由成套厂商提供;系统应由资信地位可靠、具有相关资质、有一定业绩、服务良好、具有现场安装调试、开车运行经验、能做到“交钥匙”工程的成套厂商配套供货,并应对项目承办单位操作人员进行相关的技术培训。数据通信:数据传输通道主要采用中国电信 ADSL 构建 VPN 虚拟专用通信网,可同时解决场区数据、IP 数据及计算机上网需求;也可采用 GPRS 数据传输通信,投资项目数据利用中国电信 ADSL 构建 VPN 虚拟专用通信网,上传至项目承办单位调度中心。
八、选址综合评价
项目建设遵循“合理和集约用地”的原则,按照产品制造行业生产规范和要求,进行科学设计、合理布局,符合行业产品生产经营的需要。项目建设地工业园着力打造创新型、服务型开发区,致力于投资创业软硬环境建设,出台优惠政策,对入驻建设区的企业在立项审批、工商税务登记、土地办证以及招工等方面提供“全方位、一条龙”的联动服务,积极围绕增强综合服务能力,以扩大开放和体制创新为动力,全力推动经济聚集区建设务实高效运转,力争成为辐射能力强、政府效能高、商业机会多、交易成本低、生态环境美、社会文明程度高的现代化绿色经济新区。
第六章
土建工程设计
一、建筑工程设计原则
项目承办单位本着“适用、安全、经济、美观”的原则并遵照国家建筑设计规范进行项目建筑工程设计;在满足投资项目生产工艺设备要求的前提下,力求布局合理、造型美观、色彩协调、施工方便,努力建设既有时代感又有地方特色的工业建筑群的新形象。建筑物平面设计以满足生产工艺要求为前提,力求生产流程布置合理,尽量做到人货分流,功能分区明确,符合《建筑设计防火规范》(GB50016)要求。
二、项目总平面设计要求
应留有发展或改、扩建余地。应有完整的绿化规划。本工程项目位于项目建设地,本次设计通过与建设方的多次沟通、考察、论证,最后达成共识。
三、土建工程设计年限及安全等级
根据《建筑抗震设计规范》(GB50011)的规定,投资项目建筑物结构设计符合根据《建筑抗震设计规范》(GB50011)的规定,投资项目建筑物结构设计符合Ⅷ度抗震设防的要求,基本地震加速度值为 0.20g,设计地震分组为第一组,抗震设防类别为乙类,各建筑物均采取相应抗震构造设计。根据《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068)的规定,投资项目中所有建(构)筑物均按永久性建筑要求设计,使用年限为 50.00 年。建筑结
构的安全等级是根据建筑物结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、造成经济损失)的严重性来划分的,本工程结构安全等级设计为Ⅰ级。
四、建筑工程设计总体要求
该项目建筑设计及结构设计在满足生产工艺要求的前提下,尽量贯彻工业厂房联合化、露天化、结构轻型化原则,并注意因地制宜。对采光通风、保温隔热、防火、防腐、抗震等均按国家现行规范、规程和规定执行,努力做到场房设计保障安全、技术先进、经济合理、美观适用,同时方便施工、安装和维修。本项目设计必须认真执行国家的技术经济政策及现行的有关规范,根据国民经济发展的需要,按照市规划和环境保护等规划的要求,统筹安排、因地制宜,做到技术先进、经济合理、安全适用、功能齐全、确保建筑工程质量。undefined
五、土建工程建设指标
本期工程项目预计总建筑面积 46763.37平方米,其中:计容建筑面积46763.37平方米,计划建筑工程投资 3341.65 万元,占项目总投资的26.66%。
第七章
工艺技术说明
一、原辅材料采购及管理
所需原料应经济易得,就不同原料的投资、成本、生产效率进行比较,选择最为适合、最经济的原料。undefined
二、技术管理特点
在项目产品制造过程中,根据客户需要直接或间接将产品的生产、检验要求转化为公司内部质量控制标准,加强过程控制,确保产品制造质量的稳定。项目承办单位“倡导预防、健康安全、遵纪守法、持续和谐”的质量方针,实现持续改进。项目产品数据管理技术(PDM):项目承办单位数据管理技术即是以软件技术为基础,以产品为核心,实现对产品相关的数据、过程、资源一体化集成管理的技术。PDM 明确定位为面向制造企业,以产品为管理的核心,以数据、过程和资源为管理信息的三大要素。
三、项目工艺技术设计方案
(一)工艺技术方案要求
工艺技术生态效益与清洁生产原则:项目建设与地方特色经济发展相结合,将项目建设与区域生态环境综合整治相结合,纳入当地的社会经济发展规划,并与区域环境保护规划方案相协调一致;投资项目建设应与当地区域自然生态系统相结合;按照可持续发展的要求进行产业结构调整和传统产业的升级改造,大幅度提高资源利用效率,减少污染物产生和对环
境的压力,项目选址应充分考虑建设区域生态环境容量。以生产项目产品为基础,以提高质量为前提,在充分考虑经济条件以及生产过程中人流、物流、信息流合理顺畅的基础上,优先选用安全可靠、技术先进、工艺成熟、投资省、占地少、运行费用低、操作管理方便的生产技术工艺。
(二)项目技术优势分析
投资项目采用国内先进的产品技术,该技术具有资金占用少、生产效率高、资源消耗低、劳动强度小的特点,其技术特性属于技术密集型,该技术具备以下优势:投资项目采用国内先进的产品技术,该技术具有资金占用少、生产效率高、资源消耗低、劳动强度小的特点,其技术特性属于技术密集型,该技术具备以下优势:技术设备投资和产品生产成本低,具有较强的经济合理性;投资项目采用本技术方案建设其主要设备多数可按通用标准在国内采购。
四、设备选型方案
投资项目生产工艺装备和检验设备的选用以“先进、高效、实用、节能、可靠”为原则,项目产品生产设备应具有效率高、质量好、物料损耗少、自动化程度高、劳动强度小、噪音低的特点。项目承办单位根据项目产品生产工艺的要求,对比考察了多个生产设备制造企业,优选了项目产品生产专用设备和检测设备等国内先进的环境保护节能型设备,确保投资项目生产及产品质量检验的需要。
项目拟选购国内先进的关键工艺设备和国内外先进的检测设备,预计购置安装主要设备共计 94 台(套),设备购置费 4747.58 万元。
第八章
环境保护、清洁生产
中国制造 2025》提出的创新驱动、绿色发展、智能制造、工业强基等基本方针和主要任务,具有高度的战略关联性和目标协整性。这些方针和任务立足建设制造强国的总体要求,又与主要发达国家应对工业 4.0 的举措形成战略呼应。从要素利用方式、生产流程变革、能源管理潜力及其效果来看,以创新为支点,绿色化与智能化互为条件、相互融合,将共同支撑中国工业整体素质的改善和全体系再造。为此,《规划》将《中国制造2025》确立的方针任务细化落地,进一步提出“实施绿色制造互联网,提升工业绿色智能水平”。推动互联网与绿色制造融合发展,是大数据时代两化融合的提升和深化。企业利用移动互联网、云计算、大数据、物联网以及分享经济等智能技术和模式,不仅为绿色产品设计制造销售提供新的研发理念、技术手段和商业模式,而且传统产业绿色改造、资源回收利用方式的绿色化创新同样需要丰富优质的数字资产和信息平台做支撑。坚持走新型工业化道路,形成有利于节约资源、保护环境的生产方式和消费方式;坚持推进经济结构调整,加快技术进步,加强监督管理,提高资源利用效率,减少废物的产生和排放;坚持以企业为主体,政府调控、市场引导、公众参与相结合,形成有利于促进循环经济发展的政策体系和社会氛围。
一、建设区域环境质量现状
投资项目拟建区域范围内土壤中 pH、Zn、Cr 等指标均达到了《土壤环境质量标准》(GB15618)中的Ⅱ级标准要求,土壤环境现状质量较好。undefined
二、建设期环境保护
(一)建设期大气环境影响防治对策
施工车辆在进入施工场地时,需减速行驶以减少施工场地扬尘,建议行驶速度不大于 5.00 千米/小时,此时的扬尘量可减少为一般行驶速度(15.00 千米/小时计)情况下的三分之一;另一方面缩短怠速、减速和加速的时间,增加正常运行时间,减轻车辆尾气排放对周围环境的影响。
(二)建设期噪声环境影响防治对策
项目建设承包单位应加强施工管理,合理安排施工作业时间,午间(12:00-14:00)及晚间(22:00-6:00)严禁高噪设备施工,降低人为噪声,合理布局施工现场,严格按照施工噪声管理的有关规定执行,在施工过程中,施工单位应严格执行《建筑施工场界噪声限值》(GB12523)中的有关规定,避免施工噪声扰民事件的发生。建筑施工在不同阶段产生的噪声具有各自的噪声特性,土方阶段噪声源主要有挖掘机、推土机、装载机和各种运输车辆,基本为移动式声源,无明显的指向性;基础阶段噪声源主要有各种平地车、移动式空气压缩机和风镐等,基本属于固定声源;结构阶段是建筑施工中周期最长的阶段,使用设备较多,是噪声重点控制阶段,主要噪声源包括各种运输设备、振捣棒、吊车等,多属于撞击噪声,但声源数量较少。
(三)建设期水环境影响防治对策
施工单位应设置临时厕所等生活设施;施工人员生活所产生的少量生活废水,主要污染物是:COD、氨氮、SS 等,生活废水经临时化粪池处理,达到《污水综合排放标准》(GB8978)Ⅱ级标准后排入附近的水体,对受纳水体的水质影响较小。
(四)建设期固体废弃物环境影响防治对策
土建施工是引起水土流失的主要工程因素,在施工过程中,土壤暴露在雨、风和其他干扰之中,泥土转运、装卸、作业过程中的临时堆放,都可能出现散落和水土流失;同时,施工中土壤结构会受到破坏,土壤抵抗侵蚀的能力将会大大减弱,在暴雨中由于降雨所发生的土壤侵蚀,将会造成项目建设施工过程中水土流失。施工单位在开工前,应当与当地环境卫生行政主管部门签订环境卫生责任书,对施工过程中产生的渣土和各类建筑垃圾应当及时清理,保持施工现场整洁;在建设期间,应认真核实土石方量避免多余弃土,多余废弃物和弃土必须及时清运,以免影响周围环境。随着主体工程、道路的陆续建成,场区内不渗漏的地面增加,从而提高了暴雨地表径流量,缩短了径流时间,水道系统在暴雨条件下将有可能改变原来的排泄方式,排出的暴雨雨水将增加接受水体的污染负荷,因此,建设期的水土流失问题必须采取必要的措施加以控制。
(五)建设期生态环境保护措施
土地利用资源影响:项目建设前土地使用功能以农业生产为主,随着项目的建设,土体可利用潜在资源受到一定破坏,开发利用时应边建设边征用。
三、运营期环境保护
(一)运营期废水影响分析及防治对策
投资项目正常经营所产生的生活和办公废水主要有:食堂餐饮废水、工作人员和来往人员生活废水、卫生间污水等,主要污染因子 CODcr、SS、氨氮、动植物油等;根据检测,项目实际运营中办公及生活废水中污染物排放指标 CODcr 约 620.00mg/L,SS 约 500.00mg/L,氨氮约 35.00mg/L,BOD5 约 200.00mg/L。为保持地面的清洁和主体工程具备适宜的温度和湿度,根据生产工艺的要求,每天要对车间地面进行冲洗,冲洗车间地坪用水排至场区污水处理系统进行分质处理,清洗水经过滤去除固体杂物,达到再生水水质指标后由专用排水管道排入沉淀池,经物理性沉淀后进入污水处理系统,治理后的废水达到《污水综合排放标准》(GB8978)Ⅰ级排放要求,用于绿化、喷洒路面,或作为循环水补水,对项目建设区水环境质量影响较小。
(二)运营期废气影响分析及防治对策
(三)运营期噪声影响分析及防治对策
采用建筑隔声结构、厂房内加装隔声、吸声效果好的建筑材料,安装隔音板等措施降低噪音污染,根据吸声材料的吸声系数,建议选择超细玻璃棉、矿渣棉、岩棉板等性能良好的隔声、吸声材料,在建筑中采用薄板共振吸声结构,使其具有低频的吸声特性。采取吸声、隔声以及隔震措施后,噪声能大大减少,各主要设备的噪音可降低到 30.00dB(A)-50.00dB(A)之间,均可达到预期效果,可使噪声强度达到《工业企业厂界噪声分级标准》Ⅱ类要求,昼间≤60.00dB(A),夜间≤50.00dB(A)。
四、项目建设对区域经济的影响
要完成国民经济“十三五”及 2020 年远景规划,项目建设地必须加强工业载体的建设,优化工业产业布局,增强项目落户的承载力,发挥和创造好区位优势,加大招商引资力度,明确产业发展定位,增强产业聚集效应,培育特色产业群,形成规模效应,做强做大工业经济总量,才能促进工业经济持续、健康、快速发展。项目建设地的建设将是区域经济合作的大好时机,随着项目建设地的交通条件和城市基础设施的不断改善以及工业发展的硬件和投资软环境的进一步完善,将会吸引大量外来投资,因此,项目的实施,必将为项目建设地工业的腾飞带来新的发展机遇。项目的实施,相应的供水、供电、燃气、电信、道路、商业金融等配套基础设施会不断完善,医疗卫生水平不断提高,区域的经济发展水平会明显提升,项目建设区域内和周边的居民的经济收入会明显提高,居民社会文化娱乐生活会得到丰富,综合生活质量会得到提高,表现为长期的有利的影响。投
关键词:触摸屏,寄生电容,设计,提取,测量
0引言
以往电容式触摸屏中寄生电容的大小通常都是根据经验所得, 一般设定在5~15pF[1]范围内, 但是这种基于经验的设计在实践中会带来触摸精度不够高等问题。寄生电容的测量在以往的研究中讨论得比较少, 但在触摸按键的设计过程中, 如果能够通过实验准确测出寄生电容的大小, 就可以为触摸按键的参数设计提供理论计算值, 并且可以对触摸按键中的寄生电容值大小进行定量更改。下文介绍并分析了一种寄生电容的测量方法。
1寄生电容设计分析
电容式触摸屏的结构如图1所示。
寄生电容就是图1中的PCB与覆铜的电极X、Y构成的。
在触摸按键的设计过程中, 寄生电容的大小表达式为:
式中, ε为介电常数;s为耦合面积;d为极板间的距离。
因为电容的大小跟这3个因素有关, 所以通过改变电容的这些因素, 就可以改变电容值的大小。共有3种方法, 分别为改变极距、改变面积和改变介质。下面就着重讨论这3种因素对电容值的影响以及这些因素的变化会对寄生电容传感器灵敏度、线性度带来哪些影响。
1.1变极距型寄生电容
下面讨论变极距型电容传感器的灵敏度和非线性。平行板电容器的电容量由式 (1) 可知。假设两极板间距离的初始值为d0, 电容器初始电容为c0, 当极板间距有一定增量时Δd, 传感器的电容为:
可求得:
Δc=c-c0
当Δd/d01时, 上式可以展开成级数形式:
于是灵敏度K为:
由式 (5) 可知, 极距变化型电容式传感器的灵敏度并非常数, 只有比值Δd/d0很小时, 才可认为是近似线性关系。当ε和s固定不变时, 灵敏度K与极距d的平方成反比, 极距d越小, 灵敏度越高。由于灵敏度随极距变化, 这将引起该寄生电容传感器的非线性误差, 故对于极距d的选取至关重要, 太大可以增加灵敏度, 但会造成非线性误差增大。
1.2变面积型寄生电容
设极板的初始耦合面积为s0, 电容器初始电容为c0, 极板耦合面积的变化为Δs时, 传感器电容为:
可求得:
灵敏度为:
由此可知, 变面积型的寄生电容, 其变化面积的大小不影响测量灵敏度, 测量的线性度也非常好。
1.3变介质型寄生电容
介质变化型电容的结构原理如图2所示。
由图2可知, 电容量为:
其中:
式中, b为宽度;ε1为空气的介电常数;ε2为可移动介质的介电常数;l为极板的长度。
设在极板中无ε2介质时的电容量为:
将cA、cB带入式 (12) 可得:
灵敏度为:
由上式推导可知, 电容量c与线位移x呈线性关系。灵敏度K也是定值, 只与可移动介质和进入极板内的长度有关。
1.4小结
在设计触摸按键的寄生电容时, 覆铜的厚度、面积大小以及PCB与电极之间的材料都会影响寄生电容的大小, 也会影响寄生电容传感器的灵敏度、非线性大小等。
电容式触摸屏的设计中, 寄生电容传感器的设计尤其重要, 其极板间距、耦合面积、极板间介质就直接影响了触摸的灵敏度以及传感器的线性度。通过对寄生电容的提取测试, 可以定量判断寄生电容的大小设定是否满足设计的需要, 有非常重要的意义。
2基于电荷放大原理的电容测量电路
前面提到, 寄生电容值很小, 测量很不方便, 因此要对寄生电容进行测量, 就需要用特殊电路来实现。下面提供了一种测量寄生电容的方法。
基于电荷放大原理的电容测量电路[2]如图3所示。
该种测量微小电容的方法在很多其他地方都有使用, 触摸屏中的寄生电容向来都是根据设计者的经验来设定的, 没有一定的准确性, 用电荷放大电路的实质就是将输入信号在开关的几种控制状态下经过各级运放得到输出信号, 通过输出信号与输入信号之间的关系来求出寄生电容的大小。
电路图中Vi是激励信号源, 运放U1、电容Cf和开关S1构成电荷放大器;开关S2、S3和运放U2、U3组成基本采样保持器, U4为仪表放大器。
电路开始工作时, Vi输入初始电压Vi1, Vi1为高, 开关S1、S2、S3闭合。因为S1闭合, U1输出0。在第一个时刻S1断开, 在电荷注入效应的作用下, 注入电容Cf, U1输出降低至VL。U2输出随U1输出降低, 一段时间后U2的输出趋于稳定。在第二个时刻, 断开S2, U2采样保持, U2输出Vo2=VL。在第三个时刻, 激励源Vi由高Vi1向低Vi2跳变, 幅度为:
电压变化使电容Cx右极板产生感应正电荷, 其电量为:
此时U1输出上升为:
U3输出随U1输出上升, 一段时间后U3输出趋于稳定。在第四个时刻, S3断开, 采样保持电路作用下U3输出Vo3=VH。此时仪表放大器U4输出为:
图中Ca和Cb是每个电极上所有杂散电容的等效电容。由激励源驱动的Ca对流过被测电容的电流没有影响。理论上, Cb始终处于两端无电压差的虚地状态, 但实际上在加激励信号后, 激励电压同时作用于Cx与Cb上, 由于Cx上产生的激励电荷远远大于Cb产生的激励电荷, Cb被大大抑制, 因此测量结果也不会因为Cb存在产生影响。
在测试电路中只需要知道Vo、Cf、Vi1、Vi2, 即可求出寄生电容的大小。测试中设定Cf的大小为5pF[2], 因此通过测得几组数据便可求得Cx的大小。
3测试结果与分析
测试这种电路是否符合要求时, 拿了一个容值为10pF的小电容进行实验, 对比一下经过这个电路后的测试结果, 即可判断该电容测试电路的精确度。
测试结果如表1所示。
由表1可知, 测试结果的误差率比较低, 接近实际值, 说明该电容测试电路有效, 可以用来测量微小电容的大小, 且精确度较高。
4结语
本文就触摸按键中的寄生电容传感器作了两方面的讨论:一是对寄生电容传感器测量的几种类型作了理论误差和线性度的详细分析, 表明在设计中该电容的重要意义;二是基于触摸按键中这一电容的重要性, 探讨了一种可以测量该寄生电容大小的电路。以往的电容式触摸按键设计都是靠一些有经验的设计者根据经验值估计得到寄生电容大小, 本研究提供的方法可以较为精确地测量出这一容值, 并通过对寄生电容大小影响因素的理论探讨, 可实现设计过程中对电容大小的定量更改, 为以后的触摸按键设计提供理论基础, 具有很好的参考意义。
参考文献
[1]田野, 廖明燕.基于充放电原理的电容式触摸按键设计[J].电子设计工程, 2010 (10)
市场上的消费电子产品已经开始逐步采用触摸感应按键,以取代传统的机械式按键。针对此趋势,益登科技设计出以Silicon Labs公司MCU为内核的电容式触摸感应按键方案。电容式触摸感应按键开关,内部是一个以电容器为基础的开关。以传导性物体(例如手指)触摸电容器可改变电容,此改变会被内置于微控制器内的电路所侦测。
电容式触摸感应按键的基本原理就是一个不断地充电和放电的张弛振荡器。如果不触摸开关,张弛振荡器有一个固定的充电放电周期,频率是可以测量的。如果我们用手指或者触摸笔接触开关,就会增加电容器的介电常数,充电放电周期就变长,频率就会相应减少。测量周期的变化,就可以侦测触摸动作。
具体测量方式有两种:一是可以测量频率,计算固定时间内张弛振荡器的周期数。如果在固定时间内测到的周期数较原先校准的为少,则此开关便被视作为被按压:二是可以测量周期,即在固定次数的张弛周期间计算系统时钟周期的总数。如果开关被按压,则张弛振荡器的频率会减少,则在相同次数周期会测量到更多的系统时钟周期。C8051F9xx MCU系列,可通过使用芯片上比较器和定时器实现触摸感应按键功能,连接最多23个感应按键。而且无须外部器件,通过PCB走线/开关作为电容部分,由内部触摸感应按键电路进行测量以得知电容值的变化。与C8051F93x-F92x方案相比,唯一所需的外部器件是(3+N)电阻器,其中N是开关的数目,以及3个提供反馈的额外端口接点。
以上这两种测量方法,都需要通过比较测量数值和一个预先设置的门限值,来判断开关是否被按压。所以,门限值需要被适当地校准,以免影响开关的灵敏度。在系统中,可以对所有开关做一次初始校准,设置门限值。如果系统工作的一个动态变化的环境中,还应当在系统增加周期性校准。如果门限值设置过于远离空闲值(开关没有被按压时候的数值),开关事件就可能很难被检测到,除非手指非常用力地按压。如果门限值设置过于接近空闲值,在用户的手指还没有接触到开关时,就可能误检测出开关事件。
因为要侦测电容值的变化、所以希望变化幅度越大越好。现在、有3个主要因素会影响开关电容及变化幅度:PCB上开关的大小、形状和配置:PCB走线和使用者手指间的材料种类:连接开关和MCU的走线特性。测试结果表明,在特定区域中的开关越大且走线越多,则此开关的闲置电容便越高。由于开关上方的材料种类,会影响闲置电容和电容的变化率。我们发现、尽可能使用最薄的材料,使电容变化极大化,建议使用具有高介电常数的材料,例如玻璃、以增加开关的绝对电容。
超声电子主营业务触摸屏的最大应用领域在于便携式移动电子设备。其中,手机是触摸屏的第一大应用领域,手机用触摸屏占据了整体触摸屏市场近一半的出货金额,是触摸屏需求增长的主要动力。
未来几年,电容屏需求的另一主要增长动力将来自于平板电脑和超级本市场。i Pad的热销,让配备电容屏的平板电脑成为继上网本后,个人电脑领域新的热点。在i Pad和surface的推动下,平板电脑和超极本正成为越来越多消费者喜爱的便携式多媒体娱乐终端,未来几年有望保持高速增长态势。
关键词:油纸电容式套管 套管末屏 故障分析
1 概述
套管是变压器中一个主要部件,变压器绕组的引线是依靠套管引出箱外的,套管起到绕组引线对油箱的绝缘、固定和将电流输送到箱外的作用,它需适应外界各类环境条件,并要有一定的机械强度。套管分纯瓷套管、充油套管、充气套管、电容式套管等不同形式。为了使110kV及以上的套管辐向和轴向场强均匀,其绝缘结构一般采用电容型,即在导电杆上包上许多绝缘层,其间根据场强分布特点夹有许多铝箔,以组成一串同心圓柱形电容器。最外层铝箔即末屏通过小套管引出,作为验证变压器性能是否符合有关标准或技术条件的预防性试验项目。套管试验主要检测变压器主绝缘和电容式套管末屏对地绝缘电阻、套管介质损耗、电容量和局部放电量等,末屏在运行中应良好接地。另外如果运行中由于各种原因造成末屏不健全或接地不良,那么末屏对地会形成一个电容,而这个电容远小于套管本身的电容,按照电容串联原理,将在末屏与地之间形成很高的悬浮电压,造成末屏对地放电,烧毁附近的绝缘物,严重的还会发生套管爆炸事故。
2 缺陷实例
2.1 实例一
2009年3月14日,保定供电公司220kV棋盘变电站#3主变进行春检预试工作,例行对变压器套管进行高压和油务试验。在进行高压套管绝缘油色谱试验时根据色谱试验数据显示,#3主变C相高压套管总烃、氢气、乙炔含量严重超标,通过三比值法判断为套管内部存在电弧性放电故障,存在严重缺陷。该套管技术参数:型号:BRL1W1-252/630-4;序号200620;生产厂家:西安西电高压电瓷有限责任公司;出厂日期:2006年11月。
2.1.1 高压和油务试验数据如下:
高压试验数据,tanδ(%)/电容量(pF)
通过高压试验数据,未发现套管主绝缘和末屏绝缘存在异常。
色谱试验数据(μL/L)A相高压套管数据:
B相高压套管数据:
C相高压套管数据:
2.1.2 从试验数据结果初步分析
①产品密封不严,造成该套管进水受潮引起内部绝缘局部受潮,局部绝缘性能降低,引起内部放电,使套管油中乙炔、甲烷、氢气等含气量的增大,由于CO和CO2含量增长幅度较小,估计纸绝缘没有受到严重破坏。由于试验时环境温度较低,且该主变负荷较小造成的水沉入储油柜底部,油中微水含量不高,所以微水测试结果正常。
②高压试验时测试结果正常,tanδ和电容量没有明显变化,估计套管主绝缘没有受到严重破坏,但套管末屏与其连接引线的接触面较小,变压器在正常运行时电压比试验电压高得多,接触面不能满足载流量需要,造成套管内部放电,使变压器油在高温下分解,油中乙炔、甲烷、氢气等含气量的增大。
2.1.3 缺陷处理与检查分析
当日公司因无同型号备件,联系西瓷厂家,连夜发送同型号高压套管,生产部门于3月17日更换高压C相套管,主变恢复运行。
3月17日,在河北省电力公司生产部、电力研究院、保定供电公司和套管厂家等变压器专业人员的见证下,西瓷技术人员对更换下来的B相套管进行了解体检查。现场检查发现,该套管各零部件正常,结合紧密,外观清洁、连接可靠,未发现闪络、渗油及其他异常,且该套管储油柜油位计的指示正常。未发现其他异常现象。当拆开套管末屏,放油观察套管末屏内部时,发现套管末屏刻孔向左侧偏下移位约2cm。末屏顶针顶在末屏刻孔边缘,未到绝缘纸上(图1)。该种型号套管采用的末屏为顶针式,顶针内有弹簧,末屏为一较厚的铜排绕在芯体上外部再包绕多层绝缘纸,最后在末屏位置将绝缘纸划掉直径约2.5cm的一圈(称为末屏刻孔),顶针顶在刻孔露出的铜排上接地(图2)。
继续解体进行检查,当抽出电容芯子,测量绝缘纸末端至导管末端的距离为84mm(正常设计值为90mm),芯子整体向左下位移约6mm(图4)。
随后又对芯体进行了划芯检查,检查是整体移位还是中间层移动,逐层测量了电容屏对底部的距离,均下移了6mm左右,说明中间层无相对位移。应为整体向下移动。根据顶针的滑动痕迹判断应为芯体整体旋转约1.9cm。痕迹为直线型,中间无下压的凹陷,说明移位是一次完成,中间没有缓冲过程(图3)。划芯最后未发现芯体最里层绝缘纸与导电体之间有粘合剂。说明厂家设计制造和制作工艺中电缆纸最里层漏涂粘合剂及芯体绕制力度不够。图5中也可明显看出芯体与导杆之间有明显的缝隙。
从上述检查结果确定缺陷产生原因是套管芯体移位导致末屏顶针与接地铜排错位,末屏顶针与周围包裹铜排的绝缘纸解除,运行中由于末屏不能有效接地,造成虚接现象,引起内部放电。也基本验证了最初通过试验数据对缺陷产生原因的判断。
2.1.4 采取措施及结论
省公司针对此次缺陷制定了《关于加强排查西安西电高压套管有限公司高压套管缺陷的通知》,要求对该种型号套故进行末屏装置的检查。
我公司随即结合棋盘220kV站的套管缺陷对其他变电站套管解体检查。对西瓷末屏检查的方法为:①进行套管色谱试验,高压试验,分析试验数据有无异常。②拆开套管末屏,放油,观察套管末屏内部的末屏刻孔是否移位,移位的判断方法为末屏刻孔中心是否正对末屏孔,引线带上是否有位移划痕。若无移位则进行真空注油,静置24小时后恢复运行。在检查中又发现了220kV雄州站#3主变高压B相套管和110kV清风店站#3主变高压C相套管都存在同样的缺陷隐患,通过对缺陷的及早发现和消除有效的避免了套管末屏因解除不良放电所导致的设备损坏等严重后果。
认真剖析此类套管芯体移位导致末屏解除不良放电现象,芯体最里层绝缘纸与导电体之间没有使用粘合剂。说明厂家设计制造和制作工艺中电缆纸最里层漏涂粘合剂及芯体绕制力度不够(图5中也可明显看出芯体与导杆之间有明显的缝隙)。同时说明该批产品确实存在共同的绕制工艺缺陷。使得安装运输时震动引起了芯体移位。省公司应尽快组织各分公司进行同类设备排查防止顶针顶到绝缘纸上造成末屏虚接放电引起的套管故障。
2.2 实例二
2010年4月日,保定供电公司220kV富昌变电站#2主变进行春检预试工作中,例行对变压器进行高压试验时试验人员发现异常状况:110kV中压侧A相、C相套管末屏引出测量端子的盖子无法拧开,导致不能进行末屏绝缘、套管介质损耗角正切值tanδ及电容量测量试验。
富昌站 2号主变型号为SFSZ10-180000/220,2007年11月投运,110kV中压侧A相、C相套管套管型号为BRLW-126/2000-4,额定电压126kV,額定电流2000A,油号10GBX。
该套管末屏形式为内置连接型式(同过接地盖、接地冒接地),及末屏接地引出线经套管法兰穿过绝缘小瓷套通过引线柱引出,引线柱单独对地为绝缘状态,正常运行时引线柱外圈螺纹口与外加金属接地盖内部螺纹互套紧固后相连接,引线柱通过与金属接地盖内部的压力弹簧压紧相接触,保证末屏端子引线柱经过金属接地盖与铸铝接地底座可靠连接,从而实现了套管末屏在运行中良好接地。
2.2.1 缺陷处理及原因分析
正常情况下试验人员可徒手用力即可把金属接地盖旋转拧开,断开其与铸铝底座的连接面,露出末屏引出端子后便于套管绝缘试(如图6)。
而当时现场工作人员即使采用套管钳强行退出也无法转动金属接地盖,经过现场研究讨论初步确定接地盖不能正常开启的原因是由于安装时拧入位置不正造成螺纹滑牙乱扣现象,致盖子无法拧开。现场工作人员用手锯沿着接地盖与末屏引线柱外螺纹套的交界处割据,锯开螺纹之间的乱螺口后退出接地盖。通过对拆下的密封盖及末屏测量端子检查,发现密封盖内部压力弹簧处存在火花放电痕迹(如图7);末屏测量端子上已经有严重的氧化腐蚀现象(如图8)。
现场用绝缘摇表测量末屏的绝缘电阻值为零值,现场用细砂纸对末屏抽头上附着的氧化层进行充分打磨处理,清除氧化物后测量A相、C相套管末屏绝缘电阻及其他各项试验数据均正常。由于接地盖已经锯开无法使用,公司有此类接地盖备件,现场工作人员重新对末屏引线柱外螺纹套进行套丝并拧上新接地盖后异常缺陷消除。
由此可通过上述现象分析判断导致本次110kV中压套管测量端子异常缺陷的原因是:①机械原因,由于测量端子的盖子和底座为铸铝材质,在安装过程中拧入时稍有位置不正即易造成螺纹滑牙乱扣现象,导致盖子无法拧开。②电气原因,由于末屏盖螺纹滑牙乱扣现象导致盖子与末屏之间的密封破坏,长时间运行进水受潮造成套管末屏试验抽头氧化接地不良,造成绝缘电阻遥测值为零值。③末屏测量端子利用盖子内部的压力弹簧压紧以保证末屏端子与铸铝接地底座可靠连接,但由于弹簧材质、制造工艺或检修中反复操作等外界因素使压力弹簧状态疲劳导致其压力不足、铜螺杆与铜套接触面粗糙、铜螺杆配合不良等均可能引起铜套接地不良造成的放电缺陷。
此次异常情况的发生是综合上述因素结合在一起而引发的一个典型缺陷,该缺陷如不能及时发现并得到可靠处理,运行中极有可能导致由于套管缺陷隐患而造成主变压器事故的恶劣影响。
2.2.2 反事故措施
针对设备运行、试验及消缺处理过程中暴露的一些问题,建议采取适用的反事故措施。
①在每次打开该类型电容式高压套管测量端子的盖子进行试验时,不得使用尖利的螺丝刀等推动铜套,以保证铜螺杆与铜套接触面的光滑度;恢复运行前应检查铜套是否活动自如、表面粗糙程度是否良好,并测量其接地是否正常。②每次进行该类型电容式高压套管的预防性试验后,拧紧测量端子的盖子时要注意对正螺纹位置,不正时不得大力拧紧,以免造成螺纹滑牙导致盖子无法拧开。③在高压套管设备选型和采购时,应建议高压套管制造厂家改良测量端子盖子和底座的材质,将规避风险的关口前移,避免类似原因造成螺纹滑牙,进而影响设备的安全稳定运行。
3 结束语
幸运的是这几次套管末屏的异常缺陷发现及时、处理得当,否则将会发生严重的电气设备损坏事故。套管末屏接地是否良好,对变压器安全运行关系极大。套管末屏可靠接地是决不能忽视的大问题,从此次异常缺陷的发现到原因分析,可清楚地认识到套管末屏在运行中良好接地的重要性。作者认为今后电力设备在生产运行中需要改进和注意的问题如下:①建议定期对套管末屏部分进行远红外测温检查,对因接触不良产生发热的套管末屏力争及早发现并及时处理消除运行隐患。②检修维护人员利用一切停电的机会认真检查套管各部件,及时消缺,排除隐患;严把质量关,对新投运设备均经有关方面验收认可严防设备带病投运;不断提高专业技术水平,确保检修质量。③大量搜集设备运行数据并充分分析,尽早开展对运行设备的状态检修试验。目前,对套管的末屏接地装置接地可靠性缺乏有效的检测手段,建议开展末屏良好接地临测的试验和研究,将末屏接地不良故障减少到最小。
参考文献:
[1]陈化钢.电气设备预防性试验方法.北京:水利电力出版社.1994.
[2]钟洪壁.电力变压器检修与试验手册.北京:中园电力出版社,2000.
[3]国家电力公司.防止电力生产重大事故的二十五项重点要求 北京:中国电力出版社,2001-09.