太阳能清洁除尘车(说明书)（样例5）

第一篇：太阳能清洁除尘车(说明书)

太阳能环保除尘车设计说明书

设计者:张鑫 宗有杰 张富明 陈克松

指导老师: 李金平

（兰州理工大学 土木工程学院 机电工程学院 甘肃省兰州市 邮编：730050）联系 人：宗有杰

联系方式：*** 邮箱:1716266062@qq.com 摘 要:该作品是在除尘车顶棚放置合适面积的硅光电池板，利用太阳能通过硅光电池板发电，它将会产生直流电。将产生的直流电通过一个放大装置来放大，以至于提高直流电的电压。然后将放大后的直流电用作以下三个用途：①先将放大后的电流传输到传动轴，利用传动轴、刷子与皮带的协同合作将体积较大的垃圾移入回收仓中。②用作除去细小灰尘。因为灰尘是带有静电的，即正负电荷，将放大后的电流加于多个体积较小的电容器上，将电容器至于皮带上，通过电刷使电容器带上不同电性的电荷，利用传动轴和皮带吸附小颗粒灰尘，然后利用一个振动装置将小颗粒灰尘移到回收仓。③将产生的电流蓄积到蓄电池中用作除尘机的动力以及其他方面的用途（这种情况是在太阳能充足的条件下）。关键词：太阳能 硅光电池板 放大直流电 静电 灰尘 吸附

1研制背景及意义

能源问题已成为当今世界备受关注的问题。伴随着经济的发展，我国面临着日益突出的能源挑战。我国能源资源十分有限，化石能源储量远低于世界平均水平，大约只有世界总储量的10%，已成为仅次于美国的世界第二大能源生产国和消费国。

另一方面，我国幅员辽阔，太阳能资源丰富，太阳能利用条件较好的地方占国土面积的2/3以上。但是近年来沙城暴、雾霾等一些天气在一些城市多次出现，灰尘逐渐在我们的日常生活中多次出现，严重影响了我们的日常生活和身体健康。

而且太阳能已经被用在了我们日常生活中的许多方面，目前主要应用于太阳能热水器、太阳能发电站、太阳能供暖等场所等。因此利用太阳来更好地吸附灰尘降低了空气中小颗粒的含量，更加有利于净化环境。2作品介绍

本作品通过对太阳能和灰尘特性的充分利用，将地面上的灰尘和细小颗粒物在不需要外界能源的前提下除去，同时如果在太阳照射充足的情况下，利用太阳能还可以为除尘车提供动力。而且除尘车利用太阳能提供的电能可以用来除去体积较大的各种垃圾。因此充分利用外界能源为现有装置和设备提供能量，达到预期的效果。

现有的除尘设备是需要化石燃料提供动力，而且还会对环境产生污染，对体积较大的垃圾可以进行清除，但是对于体积较小的颗粒物不能彻底有效的清除。

为解决以上问题，我们设计了太阳能除尘车以太阳热能为能源，驱动传动轴带动皮带，不需要化石燃料，不消耗其他能源；大大降低了成本。这样不但除去了灰尘，净化了空气，而且还有效的利用了太阳能。

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图一太阳能环保除尘车总体示意图

1、清洁毛刷

2、传送带

3、灰尘起电及传送带

4、大垃圾储存仓

5、振荡器

6、灰尘储存仓

7、变压模块

8、蓄电池

9、硅光电池板 方案设计

3.1太阳能发电系统

太阳能发电系统是整个装置的动力系统—电动机所需要的机械能就是来源于这个系统，而且灰尘吸引器的电能也由它提供，由太阳能硅光电池板、蓄电池、变压模块组成。3.2 大体积垃圾清扫系统

大体积垃圾清扫系统由清扫装置和运输装置组成。其中清扫装置由毛刷和电机组成。毛刷上的毛由长条状的弹性适中的塑料片和较长的柔软布条组成。长条状的塑料片可以将大件的垃圾进行扫动，如塑料瓶、大纸团等。塑料片之间形成角度，可以将垃圾进行收拢、集中。较长的柔软布条可以将剩下的较小的垃圾，如纸片、塑料袋等进行清扫，同时可以将路上的灰尘向后扬起，以便后面的除尘装置进行吸收。毛刷尾部装有传送带，以便将扫来的垃圾进行运输及回收。大垃圾清扫系统结构如图2所示

2134图2大体积垃圾清洁系统示意图

1、毛刷

2、传送带

3、长条状塑料片

4、柔软布条

3.3 灰尘清扫系统

灰尘清除系统安装在大垃圾清除系统后面。主要是为了清除上一步工作所扬起的灰尘，以达到彻底消除车道浮尘的目的。其主要的工作原理是利用电晕放电使得灰尘及其他污染悬浮物带电，吸附在极板上，然后加以清除。其中起电以及吸附装置为安置在车底的带有极板的传送带。在传送带尾部有振荡器，以便将灰尘震下，加以回收。如图3所示。

图3灰尘清洁系统设计示意图

1、传送带

2、起电极板

3、弹簧

4、振动器

3.4能量转化与利用

太阳能通过车顶的硅光电池板转化为电能，经由升压模块进行升压处理，带动毛刷及传送带的运作，对起电极板充电，将电能转化为机械能，同时将多余的电能储存到蓄电池中为汽车提供其他方面之用，例如车灯等。该设计还利用了电晕放电现象（高压极板之间空气在电场作用下电离，空气粒子使悬浮的灰尘感电，在电场力作用下使灰尘吸附在极板上）。4理论计算

4.1硅光电池发电

1.硅光电池的照度特性 硅光电池是属于一种有PN结的单结光电池．它由半导体硅中渗入一定的微量杂质而制成．当光照射在PN结上时，由光子所产生的电子与空穴将分别向 P区 和N区集结，使PN结两端产生光生电动势．这一现象称为光伏效应．

（1）硅光电池的短路电流与照度关系 当光照射硅光电池时，将产生一个由N区流向P区的光生电流IPh，同时由于PN结二极管的特性，存在正向二极管管电流 ID，此电流方向从P区到N区，与光生电流相反，因此实际获得电流I为 I=Iph-ID=Iph-I0[exp(qv/nkBT)-1]

(1)式中V为结电压，I0为二极管反向饱和电流，I Ph是与入射光的强度成正比的光生电流，其比例系数与负载电阻大小以及硅光电池的结构和材料特性有关．n为理想系数，是表示PN结特性的参数，通常在1-2之间，q为电子电荷，kB为波尔茨曼常数，T为绝对温度．在一定照度下，当光电池被短路（负载电阻为零），V = 0，由（1）式可得到短路电流 Isc=Iph

(2)硅光电池短路电流与照度特性见图 1．

（2）硅光电池的开路电压与照度关系 当硅光电池的输出端开路时，I = 0，由（1）与（2）式可得开路电压

Vco=nkBT/qIn(Isc/I0+1)硅光电池开路电压与照度特性见图 1．

(3)

1.硅光电池强度（光度）特性;实验数据如下表

根据表中数据在Origin中作图如下：

从图中可以看出，硅光电池的短路电流和光照强度呈线性关系，随着光照增大，短路电流增大。短路时负载为0，短路电流等于光生电流，说明光生电流的大小和照度呈正比。同时还能够发现硅光电池的开路电压也随光照强度的增大而增大，但是照度越强，改变量越小。

通过上面硅光电池的原理以及在相应光照强度下输出的电流电压值，可以通过电路传送到汽车底部的金属板上，通过正负相间的极性来吸附地面上的灰尘等小颗粒垃圾，然后通过传送带传送到垃圾箱体中，而汽车上的太阳能电池板是由许多独立的硅片被组合，形成太阳能电池方阵，其有效面积为8平方米,太阳光照射到电池板每平方米电池上的辐射功率为1千瓦,在晴天,电池对太阳时产生的电压为120伏,并对车上的电动机提供10A的电流，因此为形成汽车底部金属板形成正负极性提供的可靠地条件。4.2升压模块

通过升压模块将太阳能电池板所产生的电压放大到吸附灰尘及小颗粒所需的电压，然后发挥升高后电压的作用（可以将电压升高为原来的2到4倍）。

5创新点

1、利用电晕起电的方法使灰尘带电。

2、将太阳能转化为电能，3、利用灰尘等小颗粒带有静电的特性来对其进行较大程度的吸附。

4、通过直流电升压模块将电压升高，达到更广泛的利用。

5、将大小垃圾分类收集。6前景展望

太阳能利用技术是当今能源领域的热点和前沿。太阳能光伏发电是目前比较成熟的技术，具有安全可靠、无噪音、无污染、能量随处可得、不受地域限制、无需消耗燃料、建站周期短、无需架设输电线路、可以方便地与建筑物相结合等优点，是常规发电和其它发电方式所不及的。利用太阳能清洁环境，取之于自然，用之于自然，在未来的发展中，具有很好的经济效益与市场前景，同时满足能源与社会的可持续发展。

参考文献

[1] 李钟实编著.太阳能光伏发电系统.人民邮电出版社.2010.1 [2] 冯垛生等编著.太阳能发电技术与应用.人民邮电出版社.2009.9 [3] 赵争铭等编著.太阳能光伏发电及其应用.科学出版社.2006.

第二篇：清洁能源之太阳能教案

教

案

课题：清洁能源之太阳能 课程： 环境学导论 授课教师：xx 授课班级：化工院科学教育xx级xx班 授课日期：2017年10月xx日 课时：3 教学目标:1.明确清洁能源的概念，了解清洁能源的分类

2.掌握太阳能的概念、分类（重点）

3.掌握太阳能的优缺点(重点)4.了解太阳能的应用

教学方法：1.讲授法

2.讨论法

3.提问法

教学内容：

一．清洁能源的概念及分类

1.概念

清洁能源的准确定义应是：对能源清洁、高效、系统化应用的技术体系。含义有三点：

第一清洁能源不是对能源的简单分类，而是指能源利用的技术体系；第二清洁能源不但强调清洁性同时也强调经济性；第三清洁能源的清洁性指的是符合一定的排放标准。

可再生能源，是指原材料可以再生的能源，如水力发电、风力发电、太阳能、生物能（沼气）、地热能（包括地源和水源）海潮能这些能源。可再生能源不存在能源耗竭的可能，因此，可再生能源的开发利用，日益受到许多国家的重视，尤其是能源短缺的国家。

2.分类

（1）可再生能源

消耗后可得到恢复补充，不产生或极少产生污染物。如太阳能、风能，生物能、水能，地热能，氢能等。中国目前是国际洁净能源的巨头，是世界上最大的太阳能、风力与环境科技公司的发源地。（2）非再生能源

在生产及消费过程中尽可能减少对生态环境的污染，包括使用低污染的化石能源（如天然气等）和利用清洁能源技术处理过的化石能源，如洁净煤、洁净油等。

二．什么是太阳能

1.概念

太阳能（solar energy），是指太阳的热辐射能（参见热能传播的三种方式:辐射），主要表现就是常说的太阳光线。在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。自地球上生命诞生以来，就主要以太阳提供的热辐射能生存，而自古人类也懂得以阳光晒干物件，并作为制作食物的方法，如制盐和晒咸鱼等。在化石燃料日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，太阳能发电是一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能也包括地球上的风能、化学能、水能等。

2.分类

（1）光伏

光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料（例如硅）制成的固体光伏电池组成。简单的光伏电池可为手表以及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋提供照明以及交通信号灯和监控系统，并入电网供电。光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电能。天台及建筑物表面均可使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。

据调研显示由于产能过剩导致全球5大制造商利润缩水，2012年光伏组件安装量将有所减少，这是10余年来首次出现下降。据彭博6位分析师的平均预测全球家庭与商业机构将安装24.8GW的光伏组件。这相当于约20座核反应堆的发电量，但与新增27.7GW的光伏装机量相比下降10%。据彭博新能源财经估计，自1999年以来年均安装量已增长61%。（2）太阳能光热

现代的太阳热能科技将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外，建筑物亦可利用太阳的光和热能，方是在设计时加入合适的装备，例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。

三．太阳能的特点

优点：

（1）普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制，无论陆地或海洋无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，便于采集，且无须开采和运输。

（2）无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。

（3）巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。

（4）长久：根据太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的

缺点：

（1）分散性：到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低。平均说来，北回归线附近，夏季在天气较为晴朗的情况下，正午时太阳辐射的辐照度最大，在垂直于太阳光方向1平方米面积上接收到的太阳能平均有1,000W左右；若按全年日夜平均，则只有200W左右。而在冬季大致只有一半，阴天一般只有1/5左右，这样的能流密度是很低的。因此，在利用太阳能时，想要得到一定的转换功率，往往需要面积相当大的一套收集和转换设备，造价较高。（2）不稳定性：由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，所以，到达某一地面的太阳辐照度既是间断的，又是极不稳定的，这给太阳能的大规模应用增加了难度。为了使太阳能成为连续、稳定的能源，从而最终成为能够与常规能源相竞争的替代能源，就必须很好地解决蓄能问题，即把晴朗白天的太阳辐射能尽量贮存起来，以供夜间或阴雨天使用，但蓄能也是太阳能利用中较为薄弱的环节之一。

（3）效率低和成本高：太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的，技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置，因为效率偏低，成本较高，现在的实验室利用效率也不超过30%，总的来说，经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内，太阳能利用的进一步发展，主要受到经济性的制约。

（4）太阳能板污染：现阶段，太阳能板是有一定寿命的，一般最多3-5年就需要换一次太阳能板，而换下来的太阳能板则非常难被大自然分解，从而造成相当大的污染。

四．太阳能的应用

太阳能的利用目前还不是很普及，利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题，但是太阳能电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。人类依赖这些能量维持生存，其中包括所有其他形式的可再生能源（地热能资源除外），虽然太阳能资源总量相当于人类所利用的能源的一万多倍，但太阳能的能量密度低，而且它因地而异，因时而变，这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。

太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。

建设太空太阳能发电站的设想早在1968年就有人提出，但直到最近人类才开始真正将之付诸行动。日本可谓此项目的先驱者之一，该项目预计耗资210亿美金，发电量能达到十亿瓦特，能供29.4万个家庭使用。在太空建太阳能发电站，无论气候如何，均可利用太阳能发电，这与在地球上建立太阳能发电站的情况不同。

（1）光热利用

它的基本原理是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置，主要有平板型集热器、真空管集热器、陶瓷太阳能集热器和聚焦集热器（槽式、碟式和塔式）等4种。通常根据所能达到的温度和用途的不同，而把太阳能光热利用分为低温利用（<200℃）、中温利用（200～800℃）和高温利用（>800℃）。目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳能采暖（太阳房）、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等，中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等，高温利用主要有高温太阳炉等。

（2）发电利用

清立新能源未来太阳能的大规模利用是用来发电。利用太阳能发电的方式有多种。已实用的主要有以下两种。

1）光—热—电转换。即利用太阳辐射所产生的热能发电。一般是用太阳能集热器将所吸收的热能转换为工质的蒸汽，然后由蒸汽驱动气轮机带动发电机发电。前一过程为光—热转换，后一过程为热—电转换。

2）光—电转换。其基本原理是利用光生伏特效应将太阳辐射能直接转换为电能，它的基本装置是太阳能电池。

太阳能电池

【材料要求】耐紫外光线的辐射，透光率不下降。钢化玻璃作成的组件可以承受直径25毫米的冰球以23米/秒的速度撞击。

【装用的EVA胶膜固化后的性能要求】透光率大于90%；交联度大于65-85%；剥离强度（N/cm），玻璃/胶膜大于30；TPT/胶膜大于15；耐温性：高温85℃、低温－40℃；太阳电池的背面，耐老化、耐腐蚀、耐紫外线辐射、不透气等。

【用途】太阳能发电广泛用于太阳能路灯、太阳能杀虫灯、太阳能便携式系统，太阳能移动电源，太阳能应用产品，通讯电源，太阳能灯具，太阳能建筑等领域。

太阳能在2050年前可能将成为电力的主要来源，受助于发电设备成本大跌。IEA报告表示，2050年前太阳能光伏(PV)系统将最多为全球贡献16%的电力，来自太阳能发电厂的太阳能热力发电(STE)将提供11%的电力。

（3）光化利用

这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。它包括光合作用、光电化学作用、光敏化学作用及光分解反应。

光化转换就是因吸收光辐射导致化学反应而转换为化学能的过程。其基本形式有植物的光合作用和利用物质化学变化贮存太阳能的光化反应。

植物靠叶绿素把光能转化成化学能，实现自身的生长与繁衍，若能揭示光化转换的奥秘，便可实现人造叶绿素发电。太阳能光化转换正在积极探索、研究中。通过植物的光合作用来实现将太阳能转换成为生物质的过程。巨型海藻。

（4）燃油利用

欧盟从2011年6月开始，利用太阳光线提供的高温能量，以水和二氧化碳作为原材料，致力于“太阳能”燃油的研制生产。截止目前，研发团队已在世界上首次成功实现实验室规模的可再生燃油全过程生产，其产品完全符合欧盟的飞机和汽车燃油标准，无需对飞机和汽车发动机进行任何调整改动。

研制设计的“太阳能”燃油原型机，主要由两大技术部分组成：第一部分利用集中式太阳光线聚集产生的高温能量，辅之ETH Zürich 自主知识产权的金属氧化物材料添加剂，在自行设计开发的太阳能高温反应器内将水和二氧化碳转化成合成气（Syngas），合成气的主要成分为氢气和一氧化碳；第二部分根据费-托原理（Fischer-Tropsch Principe），将余热的高温合成气转化成可商业化应用于市场的“太阳能”燃油成品。

作业及小结:除太阳能以外的清洁能源有哪些？他们之间有何区别？ 教学反思及改进措施:

第三篇：太阳能手机充电器使用说明书

太阳能手机充电器使用说明书

 概述

本充电器利用太阳能电池板吸收阳光，转换成电；它可以给市面上的所有手机充电，还可以给数码相机、手机等产品充电，并有户外超白光LED灯功能。

 工作原理：

在太阳光下，通过控制电路将光电池产生的电源存储到内置蓄电池，也可以直接把光电池产生的电源使用方法： 对手机或数码产品充电。

1.光电池对手机直接充电：打开翻盖放置阳光下照射即可充电。

2.太阳能充电器前三次使用要充分循环充电和放电，这样才能有效激活其内置蓄电池容量。

a.使用家用电源充电，前三次充电时间要达到12小时以上。b.前三次要充分放完太阳能内置蓄电池电量后才能充电。

3.内置蓄电池对手机充电，手机接孔2，开关置充电端（CH端），LED2为红色表示正在充电，绿色表示手机电池已经充满。

4.家用电源对内置蓄电池充电：外接直流电源接插孔1，LED为红色表示正在充电，为绿色表示充电已经完成。

5.LED灯：当开关置LED灯端，即可用“户外超白光LED灯”功能。

LED灯（户外超白光LED灯）IN下插孔（外接家用电源充电插孔）IN右边指示灯（蓄电池充电指示灯）OUT下插孔（输入手机充电插孔）OUT右边指示灯（手机充电工作指示灯）

开关（双掷开关，LED端为LED灯控制，CH端为手机充电工作控制） 使用注意事项：

（1）使用本产品之前请先对蓄电池充电，可以通过家用电源充电或阳光照射电池。（2）不要在火源附近的场所中使用

（3）内置蓄电池充足电只作旅行、出差、或外勤工作没有阳光时应急充电之用。（4）不要把产品投入水中，也不要弄湿内置蓄电池和电器元件。（5）不要用金属导体短路电池输出正负极。

（6）不要拆卸或解剖产品内部部件，若有损坏厂家不执行承保规定。

（7）本产品还备有家用电源充电器，如需对内置蓄电池应急充电，只需将所配直流充电器接通100V~240V交流电源，这时内置蓄电池将得到快速充电。

（8）在使用之前请详细阅读使用说明书。不适当操作可能引起内置电池和电器元件损坏或电池容量衰减。 常见问题及解决方案

1、光电池对手机直接充电时，IN指示灯有红色闪烁现象，是因为内置蓄电池电压偏低，在充电时先对内置蓄电池充电。

2、在内置电池对手机充电时，产品有轻微的声音，此属正常现象。

3、在内置电池对手机充电时，OUT右边指示灯为绿红色闪烁，表示充电快要完成，此属于正常现象。

4、如果开关置CH端，OUT右边指示灯灯不亮，说明内置蓄电池电压偏低，由于内置电池的保护电路，它将自我保护而停止工作，必须在对内置蓄电池充电之后才可以正常工作。

5、如果开关置LED端，而灯不亮，很可能是内置蓄电池电压过低，对内置电池进行充电，即可恢复正常。

 技术参数

太阳能电池组：

充电器：

光电池峰值功率:1.68W（最大）

输出电压：5.8V（最大）工作电压5.0V

输出电流：500mA（最大）充电电流:300mAH

蓄电池容量：1800mAH

 材质：

外壳—ABS 太阳能片—现今世界上功率最稳定的单晶硅组

蓄电池 — 世界上最好最安全的铝壳锂离子电池（A级电池）智能调压技术，可以自动识别放电电压和电流。独特的安全保护，使用更放心。 附件清单： 1、100V~220V交流电器一个。

2、适USB充电接口线一根。（适合多数MP3、MP4手机和数码相机）

3、延长线1条。

4、多种品牌手机充电转接插头4个。

5、合格证。

第四篇：国内太阳能光伏清洁生产状况令人担忧

国内太阳能光伏清洁生产状况令人担忧

环球光伏网（GlobePV.com）消息：一国际环保组织日前发布了我国第一份国内光伏发电清洁生产现状得报告，该研究报告通过调研和访谈得形式，系统地分析了产业链各个环节得环境影响、能耗以及碳排放等问题。结果显示，我国光伏发电行业每前得主要污染排放与高能耗问题是有技术解决方案得，并在国内已有实践。

这份《我国光伏发电产业清洁生产研究报告》指出，就能耗而言，光伏发电发电是低碳能源;同时，我国光伏发电行业实现清洁生产并没有技术瓶颈，光伏发电产业是可以实现环境保护与降低成本得双赢得。

光伏发电发电比起化石能源在能耗等方面具有明显得优越性。光伏发电发电得能量回收周期仅为1.3年，而其使用寿命为25年，这意味着1.3年之后约24年时间里光伏发电发电都是零碳排放。

在光伏发电制造过程中，光伏发电发电得碳排放量也只是化石能源得1/10到1/20，在节能减排方面拥有无可比拟得优越性。

作为一种清洁能源，人们对太阳能光伏发电发电充满期望。但经过近几年爆发式得发展，光伏发电产业在生产环节得污染与能耗问题已随之凸显，备受社会得关注与质疑。

目前，我国已成为世界最大得光伏发电设备生产国，但整个光伏发电产业得清洁生产状况令人忧虑。以产业上游得多晶硅环节为例，目前我国得多晶硅企业有70多家，只有20家达到2011年颁布得国家《多晶硅行业准入条件》要求，说明我国得多晶硅企业只有不到1/3得企业得能耗和环保达标能够满足清洁生产得基本要求。这20家企业规模也参差不齐，有得生产规模达到了万吨级，有得规模较小，有得还在建设中没有实际生产，能够继续生产得企业不到10家。除了多晶硅环节，国内下游得组件企业多达700-800家，只有少数几家上市企业发布了企业社会责任报告，披露了企业得能耗水平和“三废”排放情况。我国光伏发电企业对清洁生产得认识还多停留于口号和形式上。在常规污染控制方面存在很多漏洞。该研究报告认为，光伏发电行业得生产现状之所以令人不满，企业和政府都有着不可推卸得责任。大多数国内企业只是把清洁生产停留在末端治理阶段，并没有将清洁生产得概念从源头实施，未升级换代生产技术，使得治理费用高，而效果却并不理想。同时，行业缺少监管以及统一得行业生产标准，加之各地方政府在大力发展新能源得过程中，盲目追求数量，地方有关部门以及工业园区为了招商引资降低三废排放标准，或者不严格执行相关环境标准，配套污染治理设施落实不到位，使得光伏发电行业得环境影响存在一定隐患。多晶硅行业在发展前期供不应求得局面也使生产企业忽略环保标准和清洁生产。国内得多晶硅行业由于起步较晚，又同时面临工艺和装备落后得问题。

通过调研该报告提出，作为一种成熟得能源转化技术，光伏发电生产过程中可能出现得污染是可以通过清洁生产技术解决得。而这些措施和技术在国内已经有企业在实施，说明技术并不是清洁生产得瓶颈。

报告呼吁，政府尽快制定更全面得光伏发电行业清洁生产标准，并建立相关认证体系，作为市场得准入标准，规范和引导光伏发电行业未来得发展方向。企业也应对社会发布清洁生产报告，公开透明地披露各个环节得环境指标和能耗水平。

第五篇：轨道清洁作业车+商业计划书

LETON轨道清洁作业车 项 目 计 划 书 目录 第一章执行总结 1 第二章产品与技术 4 2.1产品研发意义 4 2.1.1 绿色、环保、清洁效果好 4 2.1.2 自动化程度高，效率高 5 2.1.3 安全性及可靠性高、维修快捷 6 2.1.4 噪音小 6 2.1.5 互联网+ 7 2.2项目总体思路 8 2.3项目实施可行性分析 9 2.4项目特色及创新性分析 10 2.5 轨道清洁总体要求 11 2.5.1 满足地铁隧道内清洁作业要求 11 2.5.2 满足地铁隧道噪声要求 12 2.5.3 满足地铁隧道限界 12 2.5.4 满足地铁车辆运营时间要求 12 2.6轨道清洁车机械部分总体设计 13 2.6.1 总体设计 13 2.6.2 高压水冲洗部分设计 14 喷洒架装置 15 水箱容量 17 高压水射流系统 18 管路布局 19 便携喷枪设计 20 2.6.3 真空吸污系统设计 21 毛刷滚刷部分设计 21 液态污物清洁部分 22 污物箱设计 23 2.6.4 清洁车优化处理 23 车轮降噪处理 23 吸污部分降噪处理 24 墙面清洁臂 25 视频监控防水防雾功能 26 2.7轨道清洁车自动控制系统设计 27 2.7.1 轨道清洁车功能模块 27 真空吸污 28 高压水射流系统 30 辅助功能 33 2.7.2 轨道清洁车作业管理模块 36 作业线路规划 36 2.7.3 系统管理模块 39 操作员管理 40 操作员权限管理 40 第三章市场分析 41 3.1 外部环境分析 41 3.1.1 行业环境分析 41 3.1.2 竞争者分析 43 3.2 内部环境分析 45 3.3 STP分析 46 3.3.1 市场细分 47 3.3.2 目标市场 47 第一章执行总结 常州莱昂顿轨道清洁设备科技有限责任公司是一家集工业生产、销售、新品研发为一体的高新技术企业，主要产品为LETON轨道清洁作业车。公司本着“低碳环保，高效节能”的理念，专注轨道清洁车的技术研发、产品生产和销售，并提供检测和维修等相关服务。

21世纪以来，具备条件的大城市和城市群纷纷将轨道交通作为优先发展的领域。轨道的运营环境不仅影响轨道内环境美观，还对车辆行车安全构成威胁。因此，保持轨道清洁是保证轨道安全运营的重要组成部分。随着全国轨道建设的蓬勃发展，运营里程的迅速扩张，轨道清洁的工作量迅速增加。轨道清洁车进行轨道清洁将成为一种趋势，市场呼唤满足轨道需求的高可靠性、高效率轨道清洁车的尽快使用。本公司立足市场需求，开发出一款高效节能、高性价比的轨道清洁设备。

优势一：技术领先，高效节能 LETON轨道清洁作业车集吸污、清扫、高压水于一体，采用自动控制系统，实现了垃圾在线分类、水位控制、路线规划、运行状态监控、故障检测、运维模块化管理、人工智能等功能，无需人工操作，基于CBTC利用将列车接入物联网便可实现一个城市的轨道清洁，功能强大且效率高。同时，该设备业速度控制在7-8公里/小时，针对高湿度作业环境对外壳密封、防水做出防范措施，采用模块化设计进行运行状态远程监控，自动故障检测故障，安全性能较高。

优势二：市场前景良好，具有高性价比特点 截至2018年10月，中国已有35个城市开通地铁，总里程4909公里,已通 车线路达到163条，此外，规划建设里程7700公里，其中在建里程超过6000公里。根据交通运输部预估，到 2020 年，全国城市轨道运营里程将超过6000公里。随着机动车保有量的迅速上升、城市主干道日益拥堵，以及房价快速上涨，地铁逐渐成为二三线城市未来发展的重要一部分。地铁隧道的清洁问题是地铁运营过程中必须解决的问题，在运用专业设备进行清洁的背景下，地铁轨道清洁车的市场前景十分广阔。

国内外均有轨道清洁设备厂商，国外产品清洁效果但价格高，而国内目前对公路轨道清洁技术研究较多，但是对轨道的清洁还未引起重视，国内研究与使用均处于起步阶段。本公司研发的LETON轨道清洁作业车清洁效果好，效率高且售价低于国外产品，具有高性价比的特点 优势三：市场定位明确，以订单为主的销售模式降低了运营风险 公司产品的技术处于世界领先或先进水平，同时售价低于同类产品，因此有望超越国内外现有同类产品，占据一定市场份额。公司制定了两种类别产品，针对不同的市场和用户：轨道清洁车提供给技术要求高，资金充裕的地铁运营公司；

公路隧道清洁车提供追求高性价比的高速公路项目公司等。

公司初期采取订单式（MTO）为主的销售模式，按订货合同组织小批量精益生产，减轻库存压力，降低运营资金水平。同时，公司面向轨道运营公司进行推广，发展后期进入公路轨道清洁市场，与原材料批发商建立合作关系，拓展营销渠道及方式，实现“产品+服务”软硬一体化。

优势四：产品获利能力强，风险资金退出渠道顺畅 公司拟定注册资本为1500万元，在编制公司成立五年内生产预算的基础上，对公司的偿债、盈利、运营能力方面分析，各项指标良好，预测我公司偿债能 力较高，能够保障债务偿还的安全性，盈利水平在稳健地逐步提高，体现了主营业务市场竞争力强，发展潜力大，获利水平高。基于财务报表又进行项目的可行性分析，结果表明公司投资回收期为2年，营运前5年净现值为14871.78万元，内部收益率为68%，项目获利能力强，完全具备可行性。

公司预计吸纳700万元的风险投资资金，以认真负责的态度对待投资者，保证投资者的利益。为尽快让风险投资者回收资金、实现收益，并考虑到我国证券市场的发展状况，公司将公开发行（IPO）作为首选的风险投资退出机制，实现风险投资机构利益最大化和公司健康长远发展的双赢。

第二章产品与技术 2.1产品研发意义 2.1.1 绿色、环保、清洁效果好 据了解，目前我国轨道清洁主要有以下两种方式进行清洁：

(1)使用相应的轨道清洁工程车，即驾驶具有冲洗装置的轨道车对轨道进行冲洗。

(2)人工清洁，即由工人借助简单的清洁工具进行冲洗，需要车站配有相应的冲洗管线，以便工人操作。

大量污物墙壁淤泥遗弃塑料瓶 就目前而言以上两种清洁方式存在着一定的不足之处，现在市面上的清洁轨道车大多采用固定冲洗方式，对隧道壁面等一些死角达不到应有的冲洗效果，而人工清洁方式不仅效率低下，清洁人员还要面临隧道内行驶车辆的威胁。

图1 LETON轨道清洁作业车 LETON轨道清洁作业车集吸污，清扫，高压水于一体。所有污物都将经过真空管道密闭回收，绿色环保卫生。保证了清洁的效果媲美人力清洁。

高压冲水的使用，减少了水资源的浪费和可能造成的污染，实现绿色环保。

2.1.2 自动化程度高，效率高 LETON轨道清洁作业车采用自动控制系统，实现了垃圾在线分类、水位控制、路线规划、运行状态监控、故障检测、运维模块化管理等功能。大大提高了清洁效率，一般人工清洁速度慢，效率低，需要多次来回清洁；

采用本车后只需冲洗l～2次就能实现。

图2轨道清洁车自动控制系统 自动避障系统提高了轨道清洁作业车的自动化程度，包括硬件和嵌入式软件。主要功能有：

v 报警提示功能：当毛刷与障碍物之间距离已超过设定的最小距离或者检测到隧道内存在障碍物及墙壁断档，及时发出报警信号，以警示驾乘人员注意。

v 手动控制以及手动优先功能：当环境极度复杂致使检测错误或者控制器出现故障，可通过手动控制改变毛刷位置。

v 自动避障功能：清洁车在清洁过程中遇到障碍时能够自动避让障碍物，自动调节毛刷与隧道壁之间的距离，以保证清洁效果。

v 隧道出口识别功能：能够自动识别隧道出口、避免运动机构错误动作。

2.1.3 安全性及可靠性高、维修快捷 LETON轨道清洁作业车高效、可靠、安全。作业速度控制7-8公里／小时，作业安全性高。针对高湿度作业环境，对于外壳密封、防水做出措施。针对视频监控可能出现水雾导致不清晰的情况，在防护罩上增加雨刷，通过控制雨刷清洁玻璃。使用隐形雨刷视窗玻璃。与普通视窗玻璃相比，隐形雨刷视窗玻璃具有排斥水、灰尘等功能。

采用模块化设计。运行状态远程监控，自动故障检测故障，维修与保养清洁车辆简单、容易、安全。

2.1.4 噪音小 采用静音型发电机组，自带动力，在没有通电的隧道内也可作业，同时减少了噪音。

图3 LETON轨道清洁作业车车轮部分 对车轮进行降噪处理，采用三明治阻尼板，将SHL10车轮的噪声声功率级降低约7.8dB。

2.1.5 互联网+ 采用信息网络技术，实现轨道清洁车的作业线路规划，远程运行状态监控和故障诊断，提高了列车的工作效率和可靠性。智能化作业，能有效地对工作状态实时监测，自行诊断错误动作，并进行报警，自动切换到人工模式。

目前，国内外只有少数隧道清洁车采用自动避障系统，且水平不一，实际运用效果一般。LETON轨道清洁作业车采用滚刷、喷水冲洗的工作方式来清洁隧道墙壁，其工作装置的自动避障系统包括检测装置和控制装置两部分，在清 洁过程中遇到障碍时能够自动避让障碍物，能在一定范围内自动调节清洁刷与隧道壁间的距离，清洁刷转轴中心与隧道壁能够自动调节，与工作面始终保持在设定的(如40-50厘米)最佳距离，以保证清洁效果。同时控制器具有防水、防污染能力，传感器检测灵敏度高，具有国内先进水平。

2.2项目总体思路 随着城市轨道建设的蓬勃发展，轨道内的环境逐步被大家所重视，阴暗狭小的隧道内，处处堆积着污物和粉尘，身为严重影响公司的运营的问题。LETON轨道清洁作业车集吸污，清扫，高压水于一体，高效、可靠、安全。模块化设计，维护方便。作业线路规划，运行状态远程监控，实现自动化。完美解决了轨道清洁作业时间长的问题。提高了清洁作业的自动化程度、安全程度和可靠程度。

整车由1号车和2号车连挂组成一个整体。由喷洒棒、操作室、液压泵站、水泵组、毛刷单元、污物箱、空气过滤单元、真空机组、发电机组、水箱组成协同工作。位于两车端部的喷洒棒可以根据附着物的粘黏程度智能切换150bar、80bar和20bar三个等级的压力水，分别用于清洁钢轨、道床和隧道侧墙。

位于1号车中部的中心毛刷单元和侧毛刷单元由液压泵站驱动，分别用于清扫线路中央和线路两侧区域。清扫的污物经由毛刷单元的真空管路被真空机组吸入到污物箱内部储存起来。整车的电力和水分别由位于2号车上的发电机组和水箱提供，污物箱配备一套隔膜式污水泵，用于抽吸隧道污水井内的大量污水，并收集到箱内。整车污水排放作业通过污水箱的排污管道和隔膜式污水泵共同完成。物体污物通过污物固体收集箱倾倒到污物存放地点。

各部分功能如下：

v 高压水冲洗：冲洗1.4米以下隧道壁、道床、轨道；

v 毛刷滚刷：滚刷道床、轨道及轨道两侧排水沟；

v 真空回收：回收固液污物；

v 隔膜泵抽吸：抽吸污物井内的液体污物；

v 定点枪：定点清洁特定位置；

v 机械臂清洁控制：对重点区域进行洗刷。

2.3项目实施可行性分析 图4 LETON轨道清洁作业车 随着中国经济快速发展、城市化进程逐步加快，城市规模不断扩大，城市交通越来越拥挤。为缓解交通压力，许多城市大力发展轨道。随着地铁里程迅速增加，轨道内的清洁工作日益繁重。轨道的运营环境不仅影响地铁隧道内环境美观，还对车辆行车安全构成威胁。因此，保持轨道清洁是保证地铁安全运营的重要组成部分。传统的人工清洁方法已经不能满足现在轨道发展的需求，因此需要开发新型设备以满足轨道发展需求。基于此，设计并研究一种多功能轨道清洁车不失为良策，LETON轨道清洁作业车产品基于真空技术回收隧道内垃圾，采用高压水冲洗和毛刷臂刷洗，毛刷清扫方式进行隧道内清洁作业，本 论文对轨道清洁车的关键核心技术进行研究，确定了轨道清洁车的功能、结构及核心技术：专用转向架、真空系统、高压水系统、人工智能操作系统。

2.4项目特色及创新性分析 v 针对目前国内轨道运营实际环境，根据地铁运营所需，确定轨道清洁车系统整体功能及结构。成本大大低于相对国外同类型产品。

v 根据轨道限界及轨道清洁车各模块重量布置，开展了轨道清洁车轻量化设计研究。优化设计的车体重量实现了轻量化。

v 基于轨道垃圾附着物的实际情况，研究了高压水冲洗系统，确定了150bar、80bar、20bar冲洗的三个等级压力，设计了确定高压水系统。

v 引进消化吸收国外先进真空技术，根据真空设计理论进行了计算和分析，确定了真空压力、真空风机风量、设计了真空吸取污物，并通过实验验证。

v 车轮选型，对车轮进行消声处理，并对吸污部分管道进行降噪处理，防止噪声干扰居民。

v 将垃圾分类技术引入自动识别器，利用模糊识别控制模拟机械手手段实现垃圾分类。

v 车下安装升降旋转设备。为加地面强道床的吹吸除尘效果，在车下加装了一套可升降、旋转的吸头，可保证地面道床的吸尘效率在95％以上。

v 轨道清洁车作业管理模块采用信息网络技术，规划轨道清洁车的作业路线，同时还可实现对清洁车运行状态的远程监控和故障检测，提高清洁车的工作效率，保障轨道清洁车和列车安全运营。

v 机械臂控制系统采用了计算机监控系统和各关节控制器系统。计算机接收目标位姿数据，完成路径规划。

v 针对高压水隧道清洁车喷洗装置落后的控制方式，保持喷洗装置与隧道墙面之间的距离不变，使喷洗装置始终处于最佳靶距之处，达到最好的清洁效果，将微机技术与液压控制技术相结合，设计了一套自动控制系统。系统主要是采用超声波测距技术和数字电液比例控制技术，来实现喷洗装置的自动调距，从而实现了清洁车的自动化工作，促进了工作效率的提高。

v 设计垃圾识别系统，对各种垃圾进行识别和分类，在线处理、实现模块化、减少人力。

2.5 轨道清洁总体要求 2.5.1 满足轨道清洁作业要求 根据多方调查，确定隧道内需要清洁的位置、清洁方式和垃圾类型。

清洁的位置有：

v 隧道l米以下的墙壁；

v 轨底和柱基的连接部分；

v 污水坑和积水槽；

v 轨道旁的水槽。

清洁的内容有：

v 冲洗隧道l米以下的墙壁：

v 清洁轨底和柱基的连接部分；

v 抽空污水坑和积水槽：

v 回收轨道旁水槽的污水。

v 垃圾的类型包括灰尘、塑料袋，饮料塑料瓶以及废纸等。

2.5.2 满足地铁隧道噪声要求 南京地铁要求噪声排放应该尽可能最小，按照中国标准GBl2525．1990一《铁路边界噪声限值及其测量方法》，GB3096.1993-《城市区域环境噪声标准》，夜晚噪声限值为80分贝。

2.5.3 满足地铁隧道限界 隧道清洁车不超过以下尺寸：宽2.6米，高3.8米。使用小型车的限界条件以满足其他车辆限界要求。

2.5.4 满足地铁车辆运营时间要求 网内联网线路情况：地铁分配每周五天在24：00_-05：00(总共5小时)为地铁清洁清洁时间，在这个清洁时间段，最长的线路为40公里，双线为80公里，无论什么情况下，地铁清洁车在隧道里工作，都必须留出足够的时间，以便清洁车在5：00以前返回基地(车库)。清洁车必须装载足够的水，作业过程不可以进行补水，以满足最大连续工作4小时的要求。另外，有污水井和电缆井，坐落于站台，这些积水井和电缆井深度不超过八米，水聚集在这些积水槽和水井中。客户建议利用活动的清洁车上的软管进行吸取污水。

2.6轨道清洁车机械部分总体设计 2.6.1 总体设计 图5 轨道清洁车整车布局图 轨道清洁车的总体设计如图5所示，轨道清洁车由1号车和2号车组成。底架为全钢焊接结构，由端梁、中梁、侧梁、枕梁、横梁、小横梁、小纵梁等组焊而成。中梁为560×168×14.5热轧工字型钢加下盖板拼焊成鱼腹形的箱型结构；

侧梁为300×85×7.5热轧槽钢；

设有三个双腹板横梁，材质为Q235A，冷弯槽钢小横梁及小纵梁材质为Q235A，水箱底座H型钢材质为Q345A。端部设有纵向辅助梁，中、侧梁及主要板材材质为Q345A。采用锻钢上心盘及材质为C级铸钢的前、后从板座。前、后从板座与中梁间采用专用拉铆钉连接。

1号车上主要设备包括真空吸取污物系统：三个压力等级水清洁装置；

5m3清水箱；

三套喷洒装置；

10m3污物箱；

真空空气过滤器；

毛刷单元；

潜污泵；

液压站；

操作室；

操作室内控制台(包含闭路监控显示屏)；

无线遥控器(1用1备)；

照明；

人梯和栏杆。1号车包含固定喷洒装置、车体、操作室、液压站、侧毛刷、空压机、隔膜泵、中心毛刷、污物箱、空气过滤器室、真空风机室等组成。

图6 轨道清洁车1号车机械系统总体设计 2号车由柴油发电机组、水箱、高压水泵、瞭望室、车体、固定喷洒装置、手持喷洒泵系统等部分组成。

图7 轨道清洁车2号车机械系统总体设计 1号车和2号车连挂组成，依靠地铁配备的机车牵引，可以实现连挂作业。

2.6.2 高压水冲洗部分设计 轨道清洁车最关键的部分就是清洁模块，针对隧道壁面和路基轨道面设计了两种不同的冲洗结构，同时，为了加大覆盖范围，还采用了扇形喷嘴，在保证冲洗打击力的同时还能使冲洗范围大大增加，增强了冲洗效果，提高了冲洗 效率。原理如图8所示。

图8 高压水系统原理图 喷洒架装置 1号车的清洁车喷洒装置置于车架下方，有助于减少水雾的形成，提高轨道清洁车作业时隧道线路的能见度。高压泵在水路中的作用，是将常压水转化成压力水。轨道清洁车所用的水泵为柱塞泵。过滤器安装在水泵入口处，作用死过滤水中的杂质，对高压水泵起保护作用。电磁阀是控制水路通断的开关，可实现新系统自动化控制。具体喷洒架装置如图9所示。

图9 车喷洒架方案 为了在冲洗作业时避开一些电气设备，针对2车尾部喷洒架设计出了具有 特殊形状的冲洗模块。这些特殊的冲洗模块可分为上、左、右三片，由于左右的冲洗环境相差不大，所以左右两片冲洗模块的结构相同。冲洗模块含有6个喷嘴，为了避开隧道顶部的电气设备，在上冲洗结构顶部没有加装喷嘴；

6个喷嘴共用一根进水管，喷嘴的直径为2mm，因此选用内径为40mm的水管即能保证流量；

同时，为了使整个结构的强度得以保证，焊接上了两根支撑杆；

考虑到冲洗结构与液压油缸通过铰链相连，专门设计出一个铰链支撑架，用以焊接铰链，因为在水管上直接焊接铰链容易造成水管变形、漏水。左右冲洗模块的结构避开了距隧道轨面1200～1 500mm的电气设备，不直接将水冲到电气设备上，而是通过冲洗电气设备上部的隧道壁，让水流流过电气设备，减少了水流的打击力，使电气设备不会被冲坏，其结构如图10所示。

图10 车上冲洗模块结构图11 2号车左右冲洗结构模块 图12 隧道壁面冲洗结构 水箱容量 轨道清洁车的水箱采用铝合金焊接而成，如图13所示。水箱容积的确定是根据各水路工作时最大的流量按照工作时间进行计算而得出。由于清洁车在来回途中的运输速度可达到90km／h，因此水箱的设计充分考虑了水流的冲击。根据国内移动容器设计标准，水箱的内部设有扰流板，以减少水箱内的水对箱体的惯性冲击。

图13 水箱结构图 水箱体积必须满足全部喷嘴最大水流状态工作4个小时，根据各喷洒系统压力及流量计算，计算出水箱的体积。

表1 各喷嘴压力流量及水箱体积计算 喷射位置 喷射压力 喷嘴数量 单个流量 合计流量 墙壁喷洒 20bar 4个 20 L/min 80L/min 道床喷洒 80bar 6个 6.4 L/min 38.4 L/min 轨底和固定板喷洒 150bar 4个 8.5 L/min 34 L/min 合计三小时耗水 27432L 水箱总容量 30000L 全工况最长工作时间 3.28小时 高压水射流系统 总计安装3套高压水射流系统。

第一组在轨道真空装置的前端安装一个中压（80bar）清洁喷头装置，它配备有8个23500-1/4型式的中压（80bar）喷嘴，每个输水量大约为6.4L/min，设计目的是帮助毛刷进行固体手机，这些喷嘴提供中等压力去喷射清楚来自道床的灰尘和垃圾。

第二组高压（150bar）清洁喷洒头装置，带有4个23500-1/4型号的喷嘴，每个输水量大约为8.5L/min，用来驱除路基周围废弃沉淀物，可以连续冲洗陆龟扣件装置的油污和铁屑，冲走有害物体，被喷射的含水沉淀物和其他被冲洗的废物将会被真空单元过滤并收集起来。

第三组低压配送系统由一个电机驱动1个低压水泵实现，所用水压设在20bar，低压喷洒总成，在1号车前端的两侧，每侧有两个喷嘴，用来清洁1.0m以下隧道壁，同时吧轨道两侧的固体垃圾冲到水沟内。每个喷嘴的流量是20L/min。剩余水通过回流管路从水泵返流回水箱。

每个配水系统的隔离阀们都被监控，以防止由于违反操作导致阀门关闭的情况出现。水流量通过1个流量开关监控，以检测喷头是否堵塞。高压侧装有压力传感器，通过闭环控制，保证在不同流量下给喷嘴提供一个持续的压力降。3套喷洒系统均采用独立的高压水泵，可以独立控制，所有的喷嘴和喷管都是采用不锈钢制成。

图14 高压柱塞泵 由博克高压柱塞泵3D2．S作为动力源，其流量为102L／rain，压力为15MPa，电机功率为30kW,采用的也是变频电机。该高压柱塞泵对水质要求：颗粒度小于0．1mm；

酸碱度含量：小于59／m3，PH值6．5～8，水温5度～50度。

管路布局 在进行实际布管时，考虑到电气线路和水路的干涉问题，水管尽量往平板车两侧通过，这种布管方式既不会影响车底的设备架构，也能方便检修维护。低压水路压力较小，管与管之间采用法兰连接形式，方便拆装。离心泵的进水口与回水口采用软管连接，防止泵工作时的震动影响水路密封。

高压水路系统由于压力较大，采用法兰连接形式容易导致管道漏水，因此，高压水路采取管接头连接形式，能很好地保证在高压力下水管的密封。同时，为了避免震动带来的影响，高压泵的进水口与出水口均采用软管连接。

图15 低压水路布局管图16 高压水路布局管 机械喷枪设计 对于隧道内一些难以冲洗到的角落，它不能很好地实现清洁目的。因此，在清洁车上配上可由人工操作，可以随意改变冲洗角度、方位的便携喷枪，将能很好的对冲洗死角进行清洁。一般的便携喷枪长度为1500mm左右，如图17所示。

图17 机械喷枪示意图 它主要由枪把、枪管和喷嘴枪头三部分组成，枪把位置装有软管接头，通过一条长达3m的软管与输水管路相连。工作时，传感器将数据传回中央处理器，人工智能将处理器经过计算的信息与实际状况相结合，自动调节喷枪的角度，使其处于靶心处以最高级压力水清理垃圾。因为预留了3m的软管，基本能实现360度清洁。高效、快捷、干净。

2.6.3 真空吸污系统设计 道清洁车的真空系统依靠风机运转产生空气流，毛刷将地面灰尘扫起，真空气流将地面尘粒吸入收集箱，收集箱到一定程度进行定点排放。

真空吸尘技术采用负压稀相输送原理进行吸污，根据尘起理论，吸口及管路中的风速要大于其悬浮速度才能将污物吸起来。在尘粒粒径较小时，不同的尘粒起动速度变化不大，说明尘粒的尺寸形状、密度对起动速度影响不大，起动速度主要由范德华力决定，范德华力主要与粒径直径和间距有关。随着粒径直径变大，起动速度差别越大，受重力的影响越来越大，当大于一定粒径直径时，范德华力变小。根据隧道内使用环境，确定吸尘口风速为30～40m／s。

毛刷滚刷部分设计 毛刷滚刷技术是利用毛刷扰动将污物扫起，配合真空吸污系统将污物收集到污物箱中。毛刷滚刷技术主要是研究毛刷转速、刷辊直径、作业速度之间的关系。大毛刷直径相对小毛刷直径，所需转速低；

大压毛量相对小压毛量，所需转速高；

因此在设计圆柱毛刷时，应当尽可能地增大毛刷直径，减少压毛量。根据轨道清洁车结构特征和毛刷负载计算，选取大毛刷直径800—1000mm。

图18 轨道道床及回收污物结构简图 图19 升降装置 图20 毛刷系统 如图18所示，毛刷系统中两毛刷逆向旋转，把轨道道床上的污物打起，在真空系统的作用下，通过真空风道，把污物回收到污物箱内。图19中，推杆(1-1)末端铰接固定，推杆(1-1)端部与臂板(1-2)铰接在一起，通过自动控制可实现推杆(1-1)端部伸缩，伸缩的推杆(1-1)带动臂板(1-4)、转轴(2-3)和转臂(1-4)绕固定的支撑座(1-6)的轴承箱中心线旋转，旋转的转臂带动毛刷系统(2)旋转，从而实现毛刷系统的升降功能。

图20中，毛刷(2-2)和中心转轴(2-3)一起被支撑在轴承箱(2-1)、(2-4)内，马达(2-5)旋转，驱动中心转轴旋转，中心转轴带动毛刷一起旋转，旋转的毛刷清扫道床内的污物，配合真空系统的回收功能，实现了清洁轨道道床的目的。

液态污物清洁部分 隔膜泵是容积泵中较为特殊的一种形式。它是依靠一个隔膜片的来回鼓动改变工作室容积从而吸入和排出液体的。通过隔膜泵将下水道中液态污物抽吸起来，送至污物箱中液态污物部分。

图21 隔膜式污水泵 污物箱设计 污物箱体积为10m3，考虑接收液态污物和固态污物，将污物箱分离成两个4m3的液态污物收集箱和6 m3的固态污物收集箱。为了实现垃圾在线分类 2.6.4 清洁车优化处理 车轮降噪处理 据有关资料介绍整个轮轨噪声有以下5个声源：

(1)车轮擦伤引起的冲击声(2)钢轨接缝引起的冲击声(3)车轮粗糙引起的轰鸣声(4)钢轨粗糙引起的轰鸣声(包括呈波纹钢轨)(5)通过曲线时引起的轮轨尖叫声等 由于轨道清洁车几乎都在晚上作业，对噪声的控制十分必要。而轮轨噪声是其主要噪声声源。地铁专用的三种车轮：直辐板闸瓦制动车轮（NJL2车轮）、曲辐板车轮（SHL10车轮）和直辐板盘形制动车轮（SHDB车轮。

本款轨道清洁车采用SHL10车轮。轨道清洁车采用结构简单，运行安全性高的新型车轮，取代弹性车轮。

图22 三种典型车轮 研究表明，采用三明治阻尼板，将SHL10车轮的噪声声功率级降低约7.8dB。阻尼板安装位置如图23所示。

图23 车轮加装阻尼结构 吸污部分降噪处理 因传统吸污车排风风量大和噪声高的特点，排风风机排出的气流会形成扬尘并对施工人员健康产生危害。风机叶片旋转过程中形成的振动会传递至车架，对列车的运行产生影响。因此，降低噪声非常必要。

HQ管是在一定空间区域内借助相干声波的相消性干涉达到消声目的。如图24所示，在主管与旁管的分支点处，HQ管将管道噪声声波分为两路，当两路传播距离(声程差)不同的分支声波在汇合点处相遇时，其中特定频率的声波将因相位反向而产生声干涉，相互抵消，实现消声目的。

图24 HQ管消声原理及消声特性 墙面清洁臂 车体到达预定位置后，通过升降油缸将清洁装置提升到需要的高度，通过调节油缸1和和调节油缸2配合是清洁装置逐渐靠近带清洁墙面；

在清洁弯曲的墙面时，待滚刷1与墙面接触后控制退役装置，将活动滚刷组件推向墙面并逐渐贴近避免，然后启动驱动电机1与驱动电机2对壁面进行滚刷清洁，从而 能狗对隧道墙面进行有效的清洁维护工作，提高清洁效率，降低工作人员劳动强度。提高隧道的美观度。如图25-图27。

下图中21底座；

22-升降油缸；

26-旋转盘；

33-探测墙体；

91-斜撑杆；

23-支板；

82-激光距离传感器；

72-喷嘴；

73-水泵；

73-水箱；

101-底盘；

25，24-调节油缸；

31-滚刷；

32-驱动滚刷的驱动电机。61-气囊；

61a-气压传感器；

图25 墙面滚刷式清洗臂 图26 图5中A处放大图 图27 墙面滚刷式清洁臂 视频监控防水防雾功能 LETON轨道清洁作业车安装一套视频监控来监视清洁车的工作环境，以此可以增强机车驾驶员和隧道清洁车操作人员的通讯；

视频设备的控制范围足够大，保证了喷洒角度调整到最大时，工作人员也能通过视频来监控；

考虑到水雾出现的情况，会影响视频效果，LETON轨道清洁作业车装有防水雾的装置。在防护罩上增加雨刷，通过控制雨刷清洁玻璃。使用隐形雨刷视窗玻璃。与普通视窗玻璃相比，隐形雨刷视窗玻璃具有排斥水、灰尘等功能。最后，针对高湿度情况下，对于外壳密封做出进一步改进。

2.7轨道清洁车自动控制系统设计 轨道清洁车自动控制系统是根据列车在线路上运行的客观条件和实际情况，对列车作业状态进行监督、控制和调整的技术装备。分为三个部分：地面设备、车载部分和远程设备。

地面设备产生出清洁车控制所需要的全部基础数据；

车载部分通过媒体将地面传来的信号进行信息处理，形成清洁车作业控制数据，远程设备用来监督或控制列车安全运行。

轨道清洁车自动控制系统设计如下，把系统分为三大模块，即轨道清洁车功能模块、轨道清洁车作业管理模块和系统管理模块。轨道清洁车作业模块和轨道清洁车作业管理模块是自动控制系统的核心模块。轨道清洁车自动控制系统功能模块如图28所示：

图28轨道清洁车自动控制系统 2.7.1轨道清洁车功能模块 轨道清洁车功能模块是控制系统中一个重要组成部分，不仅能完成基础的清洁隧道工作，同时还能实现附加功能，主要包括自动运行、垃圾在线分类和照明功能，以实现清洁车的高效快速作业。

真空吸污 真空吸污包括机械臂控制、毛刷系统和真空风机控制。

v 机械臂控制 它的控制方法为：采用PLC控制，在滚刷的上下两端分别装有上接触式感应装置和下接触式感应装置，当滚刷上下两端还没有接触墙面时，在伸缩油缸的作用下滚刷继续前伸：当滚刷两端压得过紧，超过设定值时，滚刷缩回：当滚刷上端压得过紧而下端没接触时，滚刷上端在摆动油缸的作用下后倾：当滚刷下端压得过紧而上端没接触时，滚刷下端在摆动油缸的作用下后倾。通过以上的方法从而实现滚刷与墙壁的合理接触。

图 29 机械臂控制系统 机械臂控制系统包括计算机监控系统和各关节控制器系统。计算机接收目标位姿数据，完成路径规划算法。通过插补算法、运动学反解，计算出各关节的运动参数，再将这些运动参数发送到相应的关节控制器，控制各关节的运动。另外，计算机要实时读取关节控制器的反馈数据，记录机械臂的当前位姿，并显示在屏幕上。不仅直线运动、点到点运动、复位动作的完成需要计算机监控软件协调，而且像各关节绝对位置的确定过程、各关节运动范围是否越界也必须由主计算机实时参与，及时做出决策。计算机还要提供给用户友好的人机交互界面，方便于用户输入各种命令，存储设置好的参数，允许数据以表格或者曲线等形式导出。

图30 隧道清洁车工作装置总成 1回转机构总成；

2一节臂油缸销轴；

3一节臂油缸；

4一节臂下销轴；

5一节臂总成；

6二节臂油缸：7一节臂上销轴；

8、12轴套；

9二节臂总成；

10清洁刷油缸后销轴；

11清洁刷油缸；

13连杆；

14滚刷机构总成 隧道清洁车主要通过安装在机械臂上的滚刷装置清洁工作面作业时，由液压马达驱动回转机构1将一节臂5、二节臂9及滚刷调整到最佳工作位置。机械臂之间采用销轴铰接方式，依次由一节臂油缸3、二节臂油缸6、滚刷油缸11驱动，根据不同的作业工况，可以调整一、二节臂之间的夹角，以保证清洁效果。

图31 隧道清洁车各工况Pro／E三维图 v 毛刷系统 毛刷系统包括中心毛刷和侧毛刷。通过安装在毛刷上端、下端的数据采集器，通过网络传回控制系统，实时检测中心毛刷与被清洁线路之间的状态，根据检测的数据及时调整毛刷的位置，保证毛刷与隧道之间保持最佳状态：既能快速高效的清洁隧道，又能避免洗刷机撞击地面。

v 真空风机控制 轨道清洁车的真空系统依靠风机运转产生空气流，毛刷将地面灰尘扫起，真空气流将地面尘粒吸入收集箱，收集箱到一定程度进行定点排放。控制风机的速度以控制真空气流，使尘粒吸收效果达到最佳。启动和停止键可以控制风机随清洁车的作业状态改变工作状态，当清洁车作业时，启动键使风机开始工作；

当清洁车停止作业时，按下停止键使风机停止工作。当满足互锁条件时，自动切断另一条控制线路,从而避免短路事故的发生。

高压水射流系统 高压水射流系统实现高压水泵、喷洒装置和水位控制功能。

v 高压水泵 根据系统需要水泵的流量和压力，将水泵压力分为三个等级，分别为高压150bar、中压80bar、低压20bar，配有三个水泵。高压水泵控制单元根据系统指令控制三个水泵的流量和压力，以满足不同的清洁要求。当水箱液位过低时，锁定高压泵的控制线路，避免水泵空转发生事故。

v 喷洒装置 根据水泵流量和压力的不同，清洁车装有三套喷洗装置。喷洒装置控制系统是对喷头的水流量、工作状态、与地面的距离进行控制，以达到最佳清洁效果。每个配水的隔离阀门都被监控，以防止由于违反操作导致阀门关闭的情况 出现。水流量通过1个流量开关监控，以检测喷头是否堵塞。高压侧装有压力传感器，保证在不同流量下给喷嘴提供一个持续的压力降。

v 水位控制 为了实现对水箱内水位精确控制，水箱配备主从式水位控制系统，从机是水位控制器，主机能通过串行通信口对从机进行远程控制，同时可对从机的水位给定值和当前水位值进行读取与显示，也可对从机的水位给定值进行远程修改。

水位控制系统采用80C51单片机作为主、从机的控制芯片，24位高精度A/D转换芯片Hx711处理水位传感器信号，并将其转换成数字信号，通过软件将ADHx711转换后的数字信号换算成相应的水位值显示在液晶屏上。当水位水满时，则水满报警，报警红灯亮；

当水位过低时，水少报警，报警绿灯亮。水位控制装置如图32所示，水位控制系统如图33所示。

图32 水位控制装置 图33 水位控制系统 辅助功能 v 自动运行 列车自动运行控制系统（ATC）一套以安全和效率为目的、调节列车运行间隔的自动控制设备，通过车载设备、地面设备、车站和控制中心组成的控制系统完成列车运行控制。ATC系统包括三个子系统:列车自动监控系统（ATS），列车自动保护系统（ATP）和列车自动运行系统（ATO）。

ATS子系统实现监督、引导隧道清洁车按预定的时刻表和线路运行，保证 地铁运行系统的稳定性。它接受系统发布的发车时刻和发车进路，并向清洁车提供由控制中心传来的监督命令。

ATP子系统具有超速防护和零速度检测等功能。ATP提供速度限制信息，使列车在符合限制速度的标准下运行。

ATO子系统能自动调整车速，并能进行站内定点停车，使列车平稳地停在车站的正确位置。

ATO从ATS处得到列车运行任务命令。其信息是通过轨道电路或轨旁通信器传送到列车上的。信息经过处理后传给ATO，并显示相关信息。ATO获得有用信息后，结合线路情况开始计算运行速度，得出控制量，并执行控制命令，同时显示有关信息。ATO的工作原理图如图34。

图34 ATO的工作原理图 v 垃圾在线分类 垃圾在线分类是指轨道清洁车自动将收集到的垃圾进行分类存放。该垃圾分类技术引入自动识别器，利用模糊识别控制模拟机械手手段实现垃圾分类。垃圾在线分类不仅可同时具有破袋和分类两种功能，而且可将塑料、织物、纸张、灰尘等各类垃圾有效分离。分离出的物品干净、完整，分出的有机物组成 纯粹、均匀、杂质含量低。此外，该设备具有智能化自动控制系统，可以防止垃圾的卡、堵故障并具备防缠绕功能，当垃圾含水高达70%时，仍能很好的完成垃圾分类，能分选新鲜生活垃圾，又可分选陈旧垃圾。如图所示，可以快速对各种垃圾物品进行辨别和分类。方便使用 图35垃圾识别系统 图 36 LETON轨道清洁作业车垃圾识别系统 v 照明系统 整车的照明由1号车控制室操作，照明灯包括前面的雾灯、操作室内照明灯、探照灯、吸顶灯、仪表灯、刹车灯、尾灯、转向灯、应急灯和警报灯。

图37 灯光系统操作界面 2.7.2轨道清洁车作业管理模块 轨道清洁车作业管理模块采用信息网络技术，规划轨道清洁车的作业路线，同时还可实现对清洁车运行状态的远程监控和故障检测，提高清洁车的工作效率，保障轨道清洁车和地铁列车安全运营。

作业线路规划 作业路线规划涉及三类系统：数据源系统、作业线路规划平台和信息服务系统。它们之间的关系如图38所示。

图38作业路线规划涉及的三类系统之间的关系 图39LETON轨道清洁作业车线路规划 数据源系统为作业路线规划平台提供分析处理作业路线的原始数据，如各线路的交通情况，隧道的污物数量等，作业路线规划平台将原始数据处理成可发布的路线信息后，信息发布给信息服务系统，然后信息服务系统将交通信息发送给轨道清洁车。

数据源主要有两类：一类通过交通数据库获得；

一类可以通过各类交通检测器系统实时自动采集。

作业路线规划平台负责数据的采集、处理和发布。服务平台主体包括：信息采集子系统、数据库及应用支撑环境、信息处理子系统和作业路线发布子系统。信息采集子系统将数据源系统中的原始信息数据经过采集、清洁、转换后，存进中央数据库。信息处理子系统从中央数据库中获取历史和实时的信息数据，经过处理后，形成终端或终端用户可理解和接受的路线信息，后再保存进中央数据库或发送给信息发布子系统。信息发布子系统定时或在请求下，向信息服务系统发送更新的路线信息。

运行状态远程监控和故障诊断 运行状态远程监控和故障诊断系统主要由车载接入子系统、车地通信子系统、地面综合应用子系统３部分构成，各子系统对应项目需求的整体架构如图40所示。

图40系统架构示意图 图41 LETON轨道清洁作业车作业控制 车载信息接入功能主要负责列车状态参数、安全信息及综合监测信息的采集、处理、记录、传输与转储，将信息打包发送至列车无线传输模块，经由车 地通信系统传输到地面综合应用系统并为之提供数据支持。

图42LETON轨道清洁作业车作业管理 车地信息传输功能负责将列车信息（水位、作业状态等）传输到地面综合应用系统，为状态监控、智能诊断与维护提供通信服务；

同时负责把地面综合应用系统的故障诊断结果传输到车载接入系统指导列车司机操作与维护。该系统快速移动中的通信方式主要采用LTE网络,GMS/GPRS 作为备用网络，实现双网双待。

地面综合信息处理功能主要实现设备运行状态显示、实时故障报警、故障专家诊断、远程维护支持以及故障统计分析等功能。

2.7.3 系统管理模块 系统管理分为操作员管理和操作员权限管理。后台管理登陆界面如图43所示。

图43 LETON轨道清洁作业车系统管理 操作员管理 操作员管理只需要有修改操作员密码功能，添加删除操作员功能，以及更改操作员权限功能就可以满足系统要求。

操作员权限管理 操作员权限管理是指不同级别的操作员拥有不同的权限。操作员分为系统管理员和轨道清洁车管理员两类，系统管理员拥有全部权限，主要是针对系统进行操作，如更新系统程序等。而轨道清洁车管理员权限较低，只能控制各种功能。管理系统应该对不同登陆用户给予不同权限，系统更加完善。

第三章市场分析 3.1 外部环境分析 3.1.1 行业环境分析 1、行业现状分析 21世纪以来，具备条件的大城市和城市群纷纷将轨道交通作为优先发展的领域。随着全国交通建设的蓬勃发展，运营里程的迅速扩张，轨道清洁的工作量迅速增加，轨道清洁车进行轨道清洁将成为一种趋势。市场呼唤满足轨道需求的高可靠性、高效率轨道清洁车的尽快使用。

由于地铁建设规范的要求及对安全意识的提高，绝大多数地铁在站台内都安装有站台门，以往隧道内的固体废弃物，如各种塑料瓶、塑料袋、报纸等已不常见，仅在某些高架区间内存在落叶等轻质垃圾堆积。我国地铁大部分为地下隧道，污物只能随着运营时间持续堆积，无法消散，其中灰尘为主要污染源。由于车辆行驶的活塞效应，带起隧道内的部分尘土，从而使隧道内的照明和交通信号灯变暗，摄像机拍图效果变差，机电设备更易老化，更易发生故障。电气设备故障中很多是因为灰尘长期积累而产生的，如局部短路、漏电、发热元件散热不良导致的各种故障等。灰尘对电气设备的安全运行危害很大，必须加强管理，采取有效的技术手段，将灰尘危害降低到最低限度，从而保证设备的安全运行，取得良好的经济效益。在地铁隧道的半封闭空间内，一些地铁站点的粉尘浓度超标比较严重，其中车轮与轨道摩擦产生的铁等金属微粒粒径为0.2~5.0μm的呼吸性粉尘，还会对人体健康造成危害，必须加以清除。因此，为了改善地铁运营环境，提高设备可靠性和舒适性，必须对隧道进行定期的清洁维护。

轨道清洁不同于道路隧道，内部支架管线众多，各专业设备种类繁多，地面轨道枕木、轨道、轨旁设备及轨道下设备布置众多，普通道路隧道所采用的高压水射流技术和滚刷式化学清洁方式不适用于轨道清洁。目前国内轨道清洁有以下3种主要形式：

表2 国内轨道主要清洁方式 清洁方式 具体内容 优点 缺点 人工清扫 工作人员进行隧道清扫 可清理部分固体垃圾 工作效率低、劳动强度大，无法清扫尘状垃圾，清洁效果差。同时地铁运营存在空窗期短，维护量大，且从人工费用和作业安全角度考虑都不利于实施 喷水式清洁 以高压水清洁，作业范围为隧道墙壁（附属设备安装高度以下）、轨道、轨底和轨道扣件 清理范围较大，效率较高 如果该方式所产生的污水未采取回收，则会经隧道排水沟排入污水池，如排水不畅灰尘会在排水沟内形成淤泥，造成二次污染与排水堵塞；

由于高压水具有较大的能量，清洁过程中易对清洁对象产生破坏；

以水为介质，隧道内湿度增大，对机电设备造成安全隐患 吸尘式清洁 采用吸尘装置将隧道内的尘土收集存储进而达到净化隧道环境的目的 一般采用专用的轨道清洁车，从具有快速、安全、节能、环保、高效等优势 综上，当前轨道清洁方式各有利弊，但使用集多种功能于一身的专门设备进行轨道清洁是必然趋势。

2、行业发展前景 截至2018年10月，中国已有35个城市开通地铁，总里程4909公里,已通车线路达到163条，此外，规划建设里程7700公里，其中在建里程超过6000公里。根据交通运输部预估，到 2020 年，全国城市轨道运营里程将超过6000公里，其中北京、上海、广州、深圳这四个一线城市目前在建规模达到 1159 公里。除了北上海广州深圳这些“老牌”城市外，哈尔滨、重庆、成都、武汉、长沙 等城市贡献了主要增量，城市轨道交通建设已经由一线城市逐渐向二、三线城市扩展。随着机动车保有量的迅速上升、城市主干道日益拥堵，以及房价快速上涨，地铁逐渐成为二三线城市未来发展的重要一部分。轨道的清洁问题是地铁运营过程中必须解决的问题，在运用专业设备进行清洁的背景下，轨道清洁车的市场前景十分广阔。

3.1.2 竞争者分析 潜在进入者：

1）进入本行业存在技术壁垒；

2）占有市场需要一定的时间；

3）转换成本高，销售渠道窄。

供应商力量：

1）公司所需原材料替代品较多，供应商讨价还价能力弱；

2）原材料质量对公司产品较为关键；

3）供应商供货时间是产品生产中的重要部分。

替代品情况：

1）与本公司产品相比，同类产品的稳定性低；

2）同类产品在市场上的利润不高；

3）该产品的替代品较少。

购买者力量：

1）因产品价格偏高，购买者大多为地铁运营公司；

2）购买者更为偏爱性价比高的产品。

行业间竞争的特点：

1）本行业竞争对手不多；

2）本行业属技术密集型，要求技术高；

3）现有企业产品技术水平和性价比有待提升。

1、竞争结构分析 图44轨道清洁车行业竞争结构 行业竞争要素包括：潜在进入者、替代品情况、购买者的购买能力和供应商力 量，它们会影响产品的价格、成本与必要的投资。依据迈克尔·波特提出的波特五力分析模型，该行业的竞争结构分析如图44所示。

2、竞争对手分析 国内外市场上已存在数种轨道清洁车产品，其中某些产品集多种清洁方式于一体。这些产品特点分明，各厂家的研究方向也大不相同，既说明轨道清洁需求及功能实现的多样性，也说明该领域尚未成熟定型，有待进一步研究与推进。

表3 国内外轨道清洁车产品现状 产品 介绍 德国斯沃林公铁两用设备公司生产的公铁两用轨道清洁车 公路铁路两用行驶，自备动力，有高压水清洁系统和压缩空气两种配备方式。高压水清洁系统采用高压喷嘴喷水清洁侧壁及隧顶、隧底及轨道，清洁过程分为初步清洁、主要清洁和真空吸除3个步骤，特点是能够将污水吸除，避免在隧道内造成二次污染。压缩空气系统通过数个可根据隧道轮廓进行调节的吸气嘴作为吸尘装置，将垃圾吸起并通过滤网将垃圾收集到垃圾箱。此车集合了喷水式清洁和吸尘式清洁两种方式，国内地铁已有引进使用。

法国的隧道道床吹吸式清VakTrack扫车辆 5节编组，前后2节为动力车，正中间为除尘车，其余2节为粉尘收集车。工作方式为高压风吹气使得地面粉尘扬起，同时采用真空抽吸的方式将含尘气体吸入过滤装置，过滤方式为布袋除尘。该产品结构复杂、成本很高、维护工作量大。该车采用吹吸结合的干式除吸尘式清洁，国外多个城市已经应用。

国内A厂家生产的轨道清洁车 设置壁面、地面两次清扫工艺。第1次完成隧道壁的顶面和两侧面除尘工作，第2次回程完成隧道地面轨道、道床的除尘工作。该设备主要采用高压压缩空气进行强风力吹扫，同时配以吸尘口将形成的大量含尘气体吸入除尘器经净化处理后排放。该产品不具备独立行走能力，由工程车牵引前行，其行走、制动、控制均由牵引工程车提供，其自身配备柴油发电机组，除平板车外的所有设施的动力均由轨道清洁车自身的动力控制系统提供。该产品的清扫方案将地面划分为4类区域，按照不同区域的特点制定不同的自动清扫策略，同时可调节吸尘口的高低使得吸尘口尽量贴近地面。该产品采用的是吹吸结合的吸尘式清洁为主的清洁方式，在国内地铁已有使用。

国内B厂家生产的轨道清洁车 由2节车辆连挂组成，由机车牵引双向运行。该车将高压、中压、低压水喷洒在隧道1m以下的墙壁和轨道区域，采用水冲洗、毛刷滚刷清理，具备真空回收和隔膜泵吸污的能力，可清洁污水坑和积水槽以及轨道旁的水槽，可处理类型包括灰尘、塑料袋、饮料瓶及 废纸等。该车以喷水式清洁为主要工作方式，具有回收含污水等多种垃圾的能力。

3、市场容量分析 截止2018年，我国已开通地铁城市有35个，假设一个城市配备一台地铁隧道清洁车，且以5条线路为界，线路大于5条的城市每5条线路配备一台清洁车，则当前的市场容量为39台。假设本公司能占据1/3的市场容量，则有13台的现有容量。此外，我国一线二线三线城市共96个，其中未开通地铁的城市有61个，保守估计未来有一半城市修建地铁，则有30台的潜在市场容量。考虑到“一带一路”等对外政策的带动，出口数量也十分可观。

将本公司的清洁技术用于传统轨道清洁车的生产制造，本公司还计划开发生产用于公路轨道清洁和地下作业等的轨道清洁车，其市场更为广阔。

3.2 内部环境分析 企业与企业的竞争，是整个价值链的竞争，而整个价值链的综合竞争力决定企业的竞争力。本公司利用波特价值链分析模型将价值活动分解如图45所示。

本公司定位为高新技术企业，特别注重“研究与开发”活动的进行，随着公司规模的壮大，在今后价值链分析中，逐渐将技术开发活动同进料、生产、发货等一起并入企业基础设施环节，但仍属于支持活动。

企业有两种基本的竞争优势：技术领先和高性价比。由于本公司产品拥有多项知识产权，能够通过为顾客提供独特性的产品而获得独特地位并获取溢价报酬，并存在“收益”和“创新”互相促进的局面，故通过上图价值活动分解分析可知，今后公司要把运作重心将放在从外部市场获取最大收益上，降低内部成本转移次之。

润 进 料 后 勤 生 产 发 货 后 勤 营 销 售 后 服 务 基本活动 公司基本制度（总体管理、财务、会计、法律、质量管理）人力资 源管理 研究与开发 采购与 物料管理 招 聘 薪 酬 培训、开发 自动化技术、信息技术 机械设计及维修、工艺技术、产品开发 信息系统、在线电子数据交换系统、客户使用信息反馈系统的开发 市场研究、信息系统开发、销售支持、客户管理内部系统 用户应用技术研究、服务手册和程序 物资供应中介服务 运输服务、物资供应 原材料、设备备件、能源、批量采购 运输服务物资供应 进货搬运、进货检查、部件检查和交运 部件装配、总装、调节和检测设备作业 订单处理装运 广告、促销、销售队伍 备用件存货 备用件系统、服务信誉 支 持 活 动 利 利 图45价值活动分解 3.3 STP分析 市场细分 Segmentation 目标市场 Targeting 市场定位 Positioning 目标营销 STP分析 图46 STP分析 3.3.1 市场细分 遵循可衡量性、可盈利性、可进入性、差异性以及相对稳定性的市场细分 原则，根据隧道清洁车的使用用户规模，将该系统所要面向的使用客户所属城市级别和购买标准具体细分，如表4，5所示。

表4 城市级别细分（*表示20%重视程度）城市级别 地铁密度 需求量 市场潜力 一线城市 ***** ***** ***** 二线城市 **** **** ***** 三线城市 *** **** **** 表5 用户购买标准细分（*表示20%重视程度）用户类型 产品质量 产品价格 公司服务 地铁运营公司 ***** **** ***** 高速公路项目公司 **** ***** **** 本公司的技术处于领先水平，研发的轨道清洁车是同类产品中的高端产品，这部分产品将从国内一线城市开始逐步向二三线城市渗透，竞争轨道清洁市场。同时为了后续企业的生存和发展，可以将清洁技术运用于公路隧道，研发一些功能较简单且实用价格较低的公路隧道清洁车。

3.3.2 目标市场 我们的产品不同于普通产品，其营销方式是特殊的，不能进入商场或超市中，针对的用户非普通居民，而是地铁运营公司和高速公路项目公司，公司制定了两种类别产品：

（1）轨道清洁车——技术要求高，资金充裕的地铁运营公司；

（2）公路隧道清洁车——追求高性价比的高速公路项目公司等。

公司首先联系一线城市的地铁运营公司，向他们推荐产品。由专业人士进行联系，上门营销，不仅向其展示我们的技术、数据以及各项理论，用全面的数据展示出公司产品的成熟性。通过长期的沟通与试验后，促使其应用我们的 产品，与此同时，我们会对产品的效果进行追踪，统计数据后进行分析，及时改善产品的性能等。在一线城市打开市场后，我公司要扩大生产运营，准备向二三线城市市场开拓。

3.3.3 市场定位 1、战略定位 差别化是市场定位的根本战略。我公司所生产的隧道清洁车具有技术领先的特点。实践证明，在某些产业特别是高新技术产业，如果某一企业掌握了最尖端的技术，率先推出了具有较高价值和创新特征的产品，它就能够拥有一种十分有利的竞争优势地位。因此，保持产品的技术领先性以寻求产品特征的差别化，在产品质量、操作人性化、智能化等方面实现与同类产品或替代产品的差别化是我公司的市场定位战略。

2、产品定位 公司盈利模式为“产品+服务”软硬一体化，硬件是指团队自主研发的隧道清洁车，软件则是销售接触角测量仪并为客户提供咨询和培训服务等。

l 前期——将以地铁隧道清洁车作为主要赢利点，主要面向大城市的地铁运营公司，以领先技术和高性价比抢占市场。

成熟期——在树立知名度后，逐步向二三线城市渗透，并生产公路隧道清洁车，团队将凭借科技的优势打开一片利润空间。