科创中国

本项目由中国科学院制造及其自动化博士、吉林大学电子科学与技术博士后李兴华牵头联合行内资深专家成立创业团队。项目通过在现有设备及软件基础上，进行工业园区综合监测预警平台软件算法改进、功能扩展，设备性能改进、红外多（高）光谱气体云团成像探测设备研制生产，实现工业园区有毒气体和火灾烟气等危险气体大面积感知预警，快速形成气云安全边界、实时显示迁移过程及影响范围；实现典型有毒有害气体云团的成像定性、定量探测、跟踪和预警。

本项目自主设计了红外成像探测器驱动电路及图像处算法，实现了低噪声、高帧频的图像采集、设计开发了非线性均匀校正、盲元补偿、图像增强、自适应分级量化伪彩色处理算法。开发了差分光谱识别技术及噪声抑制算法，实现特征气体探测，自动实现风险分级预警。项目成果达到 95%以上的国产化，不仅具备替代国外同类产品的能力，还实现了成本的大幅降低。该产品的知识产权完全自主，可根据用户场景和需求进行定制。

（1）监测预警关键特征参量知识图谱技术

本项目基于实验测试、数据挖掘和红外技术，筛选代表性的、广泛存在的有毒气体及烟气，建立完善有毒气体及烟气光谱、响应特性等感知预警关键特征参量，构建高温、高湿、天空等复杂背景光谱特征库，在此基础上开发基于径向基函数的监测预警特征参量分布式存储、并行分类、自适应学习、智能提取的综合运用方法，构建有毒气体与烟气监测预警关键特征参量的知识图谱，为有毒气体与烟气的快速定性提供依据。 

（2）红外遥测双焦距无缝成像技术

本项目研发以大面积检测阵列探测器为基础的双焦距无缝红外成像技术及红外光通道智能切换装置，开发配套的多光谱融合识别算法以及空域、频域相结合的红外特征谱响应增强算法、区域性自适应全景扫描算法，实现工业园区的双焦距互补全域红外感知预警，突破现有技术瓶颈。

（3）小尺度、多分辨率、高精度实时动态溯源技术 

实现最小 50 米网格的空间精度溯源，远高于国内最小 1000 米网格的空间精度；实现日、小时、分钟级别时间精度的溯源；溯源结果能够秒级响应，快速呈现定量溯源分析结果。支持对地图内任意一点进行泄漏模拟分析，展示周边指定范围内应急信息及应急预案；支持对风险单元进行泄漏模拟分析，展示周边指定范围内应急信息及应急预案，在地图内展示泄漏模拟扩散污染分布图；支持风险单元产生泄漏后自动展示指定范围内应急信息及应急预案，在地图内显示泄漏污染扩散分布图。

（4）多模型污染源扩散模拟数据融合技术 

利用国际通用的大气扩散模型（SLAB、CALPUFF 和 GAUSS），做到将园区风险源、危险源与特征污染源数据整合在三维 GIS 平台上，实现监测、预警、预案、应急、指挥一体化展示；使用户能在该平台上完成对有毒有害气体相关的实时数据、历史数据查看、模型分析和对突发环境事件的应急处置等，能够及早发现园区中的环境风险，减少园区、企业经济损失，避免和减少人员伤亡，以建成“平战结合、统筹兼顾”于一体的环境风险防控预警应急体系。

本项目产品可广泛应用于工业园区、工业集聚区、经济开发区、化工园区等产业园区，又可以单独应用于智慧城市、智慧园区项目中，提升重点区域和重大活动的环境保护、安全防控、应急指挥能力。

目前市场上监测预警装备多采用传统式点监测设备，点位固化，泄漏点判断不直观，区域覆盖性仅能通过增加部署数量加以弥补。传统式监测设备产品较为成熟，市场处于充分竞争阶段。但是在高效率、远距离、大范围、动态直观的监控的装备方面，市场几乎处于空白状态，仅有少数国外厂商（目前拥有该项技术的公司仅有美国 Rebellion和法国 Bertin）拥有技术和产品。由于其价格昂贵，且部分技术对国内禁运，无法保证服务质量等原因，无法满足国内用户的应用需求。

在国家政策的要求和高质量发展的需求的双重驱动下，目标市场客户在园区的本质安全、绿色环保和智慧化方面的需求明显增多，因此各级政府、园区和企业为实现可持续发展，在监测预警、风险防控和智慧化建设方面增大投入，市场总量巨大。国家发展改革委、科技部、国土资源部、住房城乡建设部、商务部、海关总署发布了 2018 年第 4 号公告，公布了 2018 年版《中国开发区审核公告目录》，包括2543 家开发区，其中国家级开发区 552 家和省级开发区 1991 家。东部地区有 964 家开发区，中部地区有 625 家开发区，西部地区有 714家开发区，东北地区有 240 家开发区。其中绝大部分为工业园区，化工园区也多包括其中。截至 2021 年已有 500 多家化工园区予以认定。工业园区综合监测预警技术及装备的应用空间巨大。

在国家政策层面的指引下，园区将利用信息化技术支撑园区的发展战略、满足园区内企业的智能化发展需求，进一步提升园区的管理效率，是园区未来发展所面临的共同课题。因此，园区在信息化和智能化建设投入少则数百万，多则数千万，甚至上亿元。按照目前的工业园区和化工园区估算，在未来五年内，市场规模将达到数千亿的规模。 本项目成果可提升工业园区环境监测预警和安全生产突发事件应急处置能力，促进工业企业转型升级，实现工业园区安全发展和绿色发展，在园区的安全环保应急预警体系建设和智慧化建设中必不可少，预计本项目市场容量达到数百亿，前景广阔。

项目团队具有多年合作经验，成员专长覆盖光学仪器、电子信息技术、软件平台研发等领域，专业经验契合、优势互补。项目带头人和核心成员多年合作，配合默契，为项目的成功产业化实施提供强有力的人才和智力支持。项目带头人李兴华博士，高级工程师，在北京交通大学任职期间就从事与监测预警技术相关的研发内容，作为课题负责人承担国家重点研发计划项目，主持雷电预警、有毒有害气体监测预警系统及设备的研发，在该技术上一直保持领先水平。现任广东伟瑞迪公司创始人兼总经理，并带领企业荣获高新技术企业、专精特新企业、最具影响力十大VOCs监测企业等35项荣誉和认证。 

李兴华博士具有资深的研发和产业化经验，多年来从事园区污染防控、水气治理的研究及产业化。作为项目负责人，主持完成了多个国家科技部重点科研项目，解决了国内工业园区信息化水平低下、污染源不能实时动态溯源分析、综合监测预警的难题。李兴华博士同时具有多年的创业经验，已开发多个产品并市场化。

本项目成果已实现产业化销售，近三年销售额已超5000万元，同时项目2022年4月已落户佛山成立广东伟瑞迪公司，将用于进一步研发项目技术及面向大湾区上下游企业产业化，预计公司一年半、三年、五年业务累计销售收入分别是1200万、3000万、2亿元，累计利润目标分别是180万、690万、3000万。项目产品已达到示范应用标准，在生态环境部试点项目淄博东部化工园VOCs监测预警系统和广东省临港工业园等园区中进行了应用。两个试点项目均已通过用户验收，项目已有销售收入超500万元。

本科技成果希望以技术服务的形式进行成果转化合作。