国内外变电站自动化技术发展现状及发展趋势

第一篇：国内外变电站自动化技术发展现状及发展趋势

国内外变电站自动化技术发展现状及发展趋势

作者：

指导老师：

摘要：根据有关工作调研、设计实践，对国内外变电站综合自动化的现状和发展 进行了总结和分析, 并对当前应用变电站综合自动化技术提出了若干建议。关键词：变电站综合自动化 结构 性能

Abstract: According to the status and development of related research, design practice , both at home and abroad substation integrated automation Summarized and analyzed, and the current integrated substation automation technology made several recommendations.Keywords：substation integrated automation

configuration

performance 引言：变电站综合自动化是将变电站的二次设备（包括控制、信号、测量、保护、自动装置及远动装置等）应用计算机技术和现代通信技术，经过功能组合和优化设计，对变电站实施自动监视、测量、控制和协调，以及与调度通信等综合性的自动化系统。实现变电站综合自动化，可提高电网的安全、经济运行水平，减少基建投资，并为推广变电站无人值班提供了手段。计算机技术、信息技术和网络技术的迅速发展，带动了变电站综合自动化技术的进步。近年来，随着数字化电气量测系统（如光电式互感器或电子式互感器）、智能电气设备以及相关通信技术的发展，变电站综合自动化系统正朝着数字化方向迈进。

1.国内变电站综合自动化技术发展现状和趋势

我国变电站综合自动化技术的起步发展虽比国外晚, 但我国70年代初期便先后研制成电气集中控制装置和 “四合一”装置(保护、控制、测量、信号)。如南京电力自动化设备厂制造的 DJK 型集中控制装置, 长沙湘南电气设备厂制造的 WJBX 型“四合一”集控台。这些称之为集中式的弱电控制、信号、测量系统的研制成功和投运为研制微机化的综合自动化装置积累了有益的经验。70年代末80年代初南京电力自动化研究院率先研制成功以 Motorola 芯片为核心的微机 RT U 用于韶山灌区和郑州供电网, 促进了微机技术在电力系统的广泛应用。1987年, 清华大学在山东威海望岛35kV 变电站用3台微型计算机实现了全站的微机继电保护、监测和控制功能。之后, 随着1988年由华北电力学院研制的第1代微机保护(OI 型)投 入运行, 第 2代微机保护(WXB-11)1990年4月投入运行并于同年12月通过部级鉴定。较远动装置采用微机技术滞后且更为复杂的继电保护全面采用微机技术成为现实。至此,随着微机保护、微机远动、微机故障录波、微机监控装置在电网中的全面推广应用,人们日益感到各专业在技术上保持相对独立造成了各行其是, 重复硬件投资, 互连复杂, 甚至影响运行的可靠性。1990年,清华大学在研制鞍山公园变电站综合自动化系统时, 首先提出了将监控系统和 RT U 合而为一的设计思想。1992年5月,电力部组织召开的“全国微机继电保护可靠性研讨会”指出: 微机保护与 RT U, 微机就地监控, 微机录波器的信息传送, 时钟、抗干扰接地等问题应统一规划并制定统一标准, 微机保护的联网势在必行。由南京电力自动化研究院研制的第1套适用于综合自动化系统的成套微机保护装置 ISA 于1993年通过部级鉴定以后, 各地电网逐步开始大量采用变电站综合自动化系统。1994年中国电机工程学会继电保护及自动化专委会在珠海召开了 “变电站综合自动化分专业委员会”的成立大会,这标志着对变电站综合自动化的深入研究和应用进入了一个新阶段。

目前, 国内有关研制和生产单位推出的变电站自动化系统及产品很多, 根据该技术的发展过程及系统结构特点, 归纳起来可分为3种典型类型。第1种类型为基于 RT U、变送器及继电保护与自动装置等设备的变电站综合自动化系统, 一般称为增强型 RT U 方式, 也称集中式, 或第1代综合自动化系统。该类系统实际上是在常规的继电保护及二次接线的基础上增设 RT U 装置以实现 “四遥”。结构上仅是站级概念, 有关重要信息通过硬接点送给 RT U 装置, 变电所的监测量一般经变送器变换后送给 RT U。开关监测量是直接引至 RT U , RT U 的控制输出一般经遥控执行柜发出控制命令。该类系统的特点是: 系统功能不强, 硬件设备重复, 整体性能指标低, 系统联接复杂, 可靠性低, 但其成本低, 特别适合于老站的改造。实际上该类系统仅为变电站综合自动化的初级形式, 尚不能称为综合自动化系统。第2种类型为从硬件结构上按功能对装置进行了划分, 摒弃了集中式单 CP U 结构而走向分散, 系统由数据采集单元,主机单元、遥控执行单元、保护单元组成。各功能单元通过通信网络等手段实现有机结合, 构成系统。该类系统可替代常规的保护屏、控制屏、中央信号屏、远动屏、测量仪表等。它具有较强的在线功能。各种功能比较完善, 且人机界面较好。但系统仍然比较复杂, 联结电缆较多, 系统可靠性不太高。这类系统虽然做到了一定程度上的分散,但没有从整体上来考虑变电站综合自动化系统的结构, 一般仅是监控系统和保护系统简单的相加。由于我国保护和远动分属不同的部门和专业。故我国目前的大多数综合自动化系统均属此类结构系统。这类系统一般称为分散式系统或第2代综合自动化系统, 是一种过渡方案。第3种类型系统是采用国际上成熟的先进设计思想, 引入了站控级和间隔级概念, 系统采用分层分布式结构。设备分变电站层设备(站控级)和间隔层设备(间隔级)。间隔层设备原则上按一次设备组织, 例如1条线路、1台主变压器。每一间隔层设备包括保护、控制、测量、通信、录波等所有功能。设计的原则是: 凡是可以在本间隔层设备完成的功能, 尽量由间隔层设备就地独立处理, 不依赖于通信网和变电站层设备。变电站层设备是通过间隔层设备了解和掌握整个变电站实时运行情况, 并通过间隔层设备实现变电站控制, 它还负责站内信息收集、分析、存储以及与远方调度中心的联系, 这类系统实现了信息资源的共享以及保护、监控功能的综合化,大大简化了站内二次回路, 它完全消除了设备之间错综复杂的二次电缆。由于间隔层设备可放在开关柜上或放置在一次设备附近, 从而可大大缩小主控制室面积, 节省控制电缆, 减少 CT 负担。同时大大提高了整个系统的可靠性、可扩展性, 是综合自动化系统的发展方向。该类系统一般称为分层分布式系统, 也称为第3代变电站综合自动化系统。第1种技术观点认为: 变电站综合自动化系统主要考虑 “四遥量”的采集, 以点为对象, 面向 “功能设计”, 故变电站综合自动化系统应以传统 RT U 装置或在其基础上发展起来的数据采集装置、主控单元、遥控执行等装置组成的监控为基础组成, 它与微机保护的联系只要通过装置上的串行口收集信息即可, 并且特别强调保护的独立性, 即两者不能有任何硬件上的融合。由于变电站综合自动化系统源于传统的 “四遥”并且是在微机远动、微机保护基础上发展起来的, 且保护和远动分属不同的部门和专业, 故这种技术观点曾一度流行。而第2种技术观点认为: 综合自动化技术是以先进可靠的微机保护为核心, 以成熟的网络通信技术将测量控制与继电保护融为一体, 共享数据资源, 并十分强调系统的总体结构优化以及系统的可靠性。系统是以对应的一次设备为对象, 面向“对象设计”。当然它也强调保护的相对独立性, 主张在决不降低保护可靠性和功能的前提下, 目前至少可以在低压上采用保护与测控合一的综合装置。第2种技术观点是在微机保护技术成熟并向网络化多功能方向发展的基础上形成的。因此, 第2种技术观点正逐步成为大家的共识, 它也成为了目前综合自动化技术发展的趋势和潮流。

综观目前国内变电站综合自动化技术的发展轨迹, 我们可以看出如下发展趋势:在总体结构上引入国际上成熟的先进设计思想, 采用分层分布式结构, 并采用计算机局域网(L AN), 通信规约向国际标准靠拢;通信媒介普遍采用光纤, 因为光纤具有抗电磁干扰的突出优点;c.间隔层设备逐步采用保护与测控合一的综合装置, 对于配电线直接安装在开关柜上。

2.国外变电站综合自动化技术发展概况

国外从70年代末、80年代初就开始进行保护和控制综合自动化系统的新技术开发研究工作。其主要特点为: 系统一般采用分层分布式, 系统由站控级和元件/ 间隔级组成, 大部分系统在站控级和元件/ 间隔级的通信采用星形光纤连接,继电保护装置下放到就地, 主控制室与各级电压配电装置之间仅有光缆联系, 没有强电控制电缆进入主控制室, 这样节约了大量控制电缆, 大大减少对主控制室内计算机系统及其他电子元件器的干扰,提高了运行水平和安全可靠性。2.1国外在制定变电站综合自动化技术规范方面的进展

国外变电站综合自动化系统制造厂商颇多, 但他们彼此之间一开始就十分注意系统的技术规范和标准的制定及协调, 以避免各自为政造成的不良后果, 以便于这门新技术能够迅速发展和广泛的应用。目前, 许多国际性组织或权威机构都在进行这项工作, 如国际电工委员会(IEC)、国际大电网会议(CIGRE)、德国电力事业联合会(VDEW)和电工供货商机构(ZVEI)、美 国 电 力 科 学 研 究 院(EP RI)和 IEEE 的电力工程学会(IEEE、PES)都正在制订或已制订了某些标准。1.2.1 德国电力事业联合会(VDEW)和电工供货商机构(Z VEI)制定的关于数字式变电站保护控制系统的推荐草案。该草案于1987年公布, 成为 IECT C57在起草保护与控制之间接口标准的参考。德国的3大电气公司Siemens、ABB、AEG 基本上是按照这一推荐规范设计和开发自己的产品。该草案把变电站的结构规定为 站 控 级(St atio n L evel)和元 件/ 间隔 级(BayL ev el)。对于系统的硬件、软件、参数化、资料、测试、验收和现场调试等都做出了具体而详尽的规定。该推荐草案的公布不仅对德国国内变电站综合自动化的发展而且对整个欧州地区都起了一定的促进和规范作用。

2.2美国电力科学研究院关于变电站控制与保护工程的系统规范

该规范由美国电力科学研究院(EPRI)委托西屋电气公司研究起草, 于1983年8月发表, 1989年11月对该规范作了进一步的修改与增补。该规范定义出了变电站综合自动化系统的范畴, 同时列出了该系统应具备的功能菜单, 规定了每一种功能应具备的内容及基本要求。它反映了变电站综合自动化的基本要求, 总共逐个规定了26种功能。普遍认为, 任何一种装置的功能都不可能超出上述功能清单之外。

3.国内变电站自动化技术发展存在的问题

目前变电站综合自动化系统的设计还没有统一标准，因此标准问题，其中包括技术标准、自动化系统模式、管理标准等问题，是当前迫切需要解决的问题。3.1不同产品的接口问题

接口是综合自动化系统中非常重要而又长期以来未得到妥善解决的问题之一，包括RTU、保护、小电流接地装置、故障录波、无功装置等与通信控制器、通信控制器与主站、通信控制器与模拟盘等设备之间的通信。这些不同厂家的产品要在数据接口方面沟通，需花费软件人员很大精力去协调数据格式、通信规约等问题。当不同厂家的产品、种类很多时，问题会很严重。如果所有厂家的自动化产品的数据接口遵循统一的、开放的数据接口标准，则上述问题可得到圆满解决，用户可以根据各种产品的特点进行选择，以满足自身的使用要求。3.2运行维护人员水平不高的问题 解决好现行的变电站综合自动化系统管理体制和技术标准等问题的同时，还要培养出一批高素质的专业队伍。目前，变电站综合自动化系统绝大部分设备的维护依靠厂家，在专业管理上几乎没有专业队伍，出了设备缺陷即通知相应的厂家来处理，从而造成缺陷处理不及时等一系列问题。要想维护、管理好变电站综合自动化系统，首先要成立一只专业化的队伍，培养出一批能跨学科的复合型人才，加宽相关专业之间的了解和学习。其次，变电站综合自动化专业的划分应尽快明确，杜绝各基层单位“谁都管但谁都不管”的现象。变电站综合自动化专业的明确，对于加强电网管理水平，防止电网事故具有重大意义。

结论

近年来，通信技术和计算机技术的迅猛发展，给变电站综合自动化技术水平的提高注入了新的活力，变电站综合自动化技术正在朝着网络化、综合智能化、多媒体化的方向发展。

参 考 文 献

[1]龚强.王津.地区电网调度自动化技术与应用.北京: 中国电力出版社,2005.[2]张继雄.变电站自动化系统选型中应注意的问题.内蒙古电力技术,2005,2.[3]洪良山.变电站自动化的现状与发展.电力自动化设备,1999 [4]齐有武.浅谈变电站综合自动化系统及其发展趋势,科学论坛,2011

第二篇：国内外变电站自动化技术发展现状及发展趋势 RTU SCADA

国内变电站综合自动化技术发展现状和趋势

我国变电站综合自动化技术的起步发展虽比国外晚, 但我国70年代初期便先后研制成电气集中控制装置和 “四合一”装置(保护、控制、测量、信号)。如南京电力自动化设备厂制造的 DJK 型集中控制装置, 长沙湘南电气设备厂制造的 WJBX 型“四合一”集控台。这些称之为集中式的弱电控制、信号、测量系统的研制成功和投运为研制微机化的综合自动化装置积累了有益的经验。70年代末80年代初南京电力自动化研究院率先研制成功以 Motorola 芯片为核心的微机 RT U 用于韶山灌区和郑州供电网, 促进了微机技术在电力系统的广泛应用。1987年, 清华大学在山东威海望岛35kV 变电站用3台微型计算机实现了全站的微机继电保护、监测和控制功能。之后, 随着1988年由华北电力学院研制的第1代微机保护(OI 型)投 入运行, 第 2代微机保护(WXB-11)1990年4月投入运行并于同年12月通过部级鉴定。较远动装置采用微机技术滞后且更为复杂的继电保护全面采用微机技术成为现实。至此,随着微机保护、微机远动、微机故障录波、微机监控装置在电网中的全面推广应用,人们日益感到各专业在技术上保持相对独立造成了各行其是, 重复硬件投资, 互连复杂, 甚至影响运行的可靠性。1990年,清华大学在研制鞍山公园变电站综合自动化系统时, 首先提出了将监控系统和 RT U 合而为一的设计思想。1992年5月,电力部组织召开的“全国微机继电保护可靠性研讨会”指出: 微机保护与 RT U, 微机就地监控, 微机录波器的信息传送, 时钟、抗干扰接地等问题应统一规划并制定统一标准, 微机保护的联网势在必行。由南京电力自动化研究院研制的第1套适用于综合自动化系统的成套微机保护装置 ISA 于1993年通过部级鉴定以后, 各地电网逐步开始大量采用变电站综合自动化系统。1994年中国电机工程学会继电保护及自动化专委会在珠海召开了 “变电站综合自动化分专业委员会”的成立大会,这标志着对变电站综合自动化的深入研究和应用进入了一个新阶段。

目前, 国内有关研制和生产单位推出的变电站自动化系统及产品很多, 根据该技术的发展过程及系统结构特点, 归纳起来可分为3种典型类型。第1种类型为基于 RT U、变送器及继电保护与自动装置等设备的变电站综合自动化系统, 一般称为增强型 RT U 方式, 也称集中式, 或第1代综合自动化系统。该类系统实际上是在常规的继电保护及二次接线的基础上增设 RT U 装置以实现 “四遥”。结构上仅是站级概念, 有关重要信息通过硬接点送给 RT U 装置, 变电所的监测量一般经变送器变换后送给 RT U。开关监测量是直接引至 RT U , RT U 的控制输出一般经遥控执行柜发出控制命令。该类系统的特点是: 系统功能不强, 硬件设备重复, 整体性能指标低, 系统联接复杂, 可靠性低, 但其成本低, 特别适合于老站的改造。实际上该类系统仅为变电站综合自动化的初级形式, 尚不能称为综合自动化系统。第2种类型为从硬件结构上按功能对装置进行了划分, 摒弃了集中式单 CP U 结构而走向分散, 系统由数据采集单元,主机单元、遥控执行单元、保护单元组成。各功能单元通过通信网络等手段实现有机结合, 构成系统。该类系统可替代常规的保护屏、控制屏、中央信号屏、远动屏、测量仪表等。它具有较强的在线功能。各种功能比较完善, 且人机界面较好。但系统仍然比较复杂, 联结电缆较多, 系统可靠性不太高。这类系统虽然做到了一定程度上的分散,但没有从整体上来考虑变电站综合自动化系统的结构, 一般仅是监控系统和保护系统简单的相加。由于我国保护和远动分属不同的部门和专业。故我国目前的大多数综合自动化系统均属此类结构系统。这类系统一般称为分散式系统或第2代综合自动化系统, 是一种过渡方案。第3种类型系统是采用国际上成熟的先进设计思想, 引入了站控级和间隔级概念, 系统采用分层分布式结构。设备分变电站层设备(站控级)和间隔层设备(间隔级)。间隔层设备原则上按一次设备组织, 例如1条线路、1台主变压器。每一间隔层设备包括保护、控制、测量、通信、录波等所有功能。设计的原则是: 凡是可以在本间隔层设备完成的功能, 尽量由间隔层设备就地独立处理, 不依赖于通信网和变电站层设备。变电站层设备是通过间隔层设备了解和掌握整个变电站实时运行情况, 并通过间隔层设备实现变电站控制, 它还负责站内信息收集、分析、存储以及与远方调度中心的联系, 这类系统实现了信息资源的共享以及保护、监控功能的综合化,大大简化了站内二次回路, 它完全消除了设备之间错综复杂的二次电缆。由于间隔层设备可放在开关柜上或放置在一次设备附近, 从而可大大缩小主控制室面积, 节省控制电缆, 减少 CT 负担。同时大大提高了整个系统的可靠性、可扩展性, 是综合自动化系统的发展方向。该类系统一般称为分层分布式系统, 也称为第3代变电站综合自动化系统。第1种技术观点认为: 变电站综合自动化系统主要考虑 “四遥量”的采集, 以点为对象, 面向 “功能设计”, 故变电站综合自动化系统应以传统 RT U 装置或在其基础上发展起来的数据采集装置、主控单元、遥控执行等装置组成的监控为基础组成, 它与微机保护的联系只要通过装置上的串行口收集信息即可, 并且特别强调保护的独立性, 即两者不能有任何硬件上的融合。由于变电站综合自动化系统源于传统的 “四遥”并且是在微机远动、微机保护基础上发展起来的, 且保护和远动分属不同的部门和专业, 故这种技术观点曾一度流行。而第2种技术观点认为: 综合自动化技术是以先进可靠的微机保护为核心, 以成熟的网络通信技术将测量控制与继电保护融为一体, 共享数据资源, 并十分强调系统的总体结构优化以及系统的可靠性。系统是以对应的一次设备为对象, 面向“对象设计”。当然它也强调保护的相对独立性, 主张在决不降低保护可靠性和功能的前提下, 目前至少可以在低压上采用保护与测控合一的综合装置。第2种技术观点是在微机保护技术成熟并向网络化多功能方向发展的基础上形成的。因此, 第2种技术观点正逐步成为大家的共识, 它也成为了目前综合自动化技术发展的趋势和潮流。

综观目前国内变电站综合自动化技术的发展轨迹, 我们可以看出如下发展趋势:在总体结构上引入国际上成熟的先进设计思想, 采用分层分布式结构, 并采用计算机局域网(L AN), 通信规约向国际标准靠拢;通信媒介普遍采用光纤, 因为光纤具有抗电磁干扰的突出优点;c.间隔层设备逐步采用保护与测控合一的综合装置, 对于配电线直接安装在开关柜上。

国外变电站综合自动化技术发展概况

国外从70年代末、80年代初就开始进行保护和控制综合自动化系统的新技术开发研究工作。其主要特点为: 系统一般采用分层分布式, 系统由站控级和元件/ 间隔级组成, 大部分系统在站控级和元件/ 间隔级的通信采用星形光纤连接,继电保护装置下放到就地, 主控制室与各级电压配电装置之间仅有光缆联系, 没有强电控制电缆进入主控制室, 这样节约了大量控制电缆, 大大减少对主控制室内计算机系统及其他电子元件器的干扰,提高了运行水平和安全可靠性。

RTU RTU（远程终端单元），英文全称RemoteTerminalUnit，中文全称为远程终端控制系统，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。RTU(RemoteTerminalUnit)是构成企业综合自动化系统的核心装置，通常由信号输入/出模块、微处理器、有线/无线通讯设备、电源及外壳等组成，由微处理器控制，并支持网络系统。它通过自身的软件(或智能软件)系统，可理想地实现企业中央监控与调度系统对生产现场一次仪表的遥测、遥控、遥信和遥调等功能。RTU，是SCADA系统的基本组成单元。RTU是安装在远程现场的电子设备，用来监视和测量安装在远程现场的传感器和设备，负责对现场信号、工业设备的监测和控制。RTU将测得的状态或信号转换成可在通信媒体上发送的数据格式，它还将从中央计算机发送来得数据转换成命令，实现对设备的功能控制。

SCADA SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。SCADA系统是以计算机为基础的DCS与电力自动化监控系统；它应用领域很广，可以应用于电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域[1]。

在电力系统中，SCADA系统应用最为广泛，技术发展也最为成熟。它在远动系统中占重要地位,可以对现场的运行设备进行监视和控制，以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能,即我们所知的“四遥”功能.RTU(远程终端单元),FTU(馈线终端单元)是它的重要组成部分．在现今的变电站综合自动化建设中起了相当重要的作用．

第三篇：国内外研究现状及发展趋势

国内外研究现状及发展趋势

世界银行2000年研究报告《中国：服务业发展和中国经济竞争力》的研究结果表明，在中国有4个服务性行业对于提高生产力和推动中国经济增长具有重要意义，它们是物流服务、商业服务、电子商务和电信。其中，物流服务占1997年服务业产出的42．4％，是比重最大的一类。进入21世纪，中国要实现对WTO缔约国全面开放服务业的承诺，物流服务作为在服务业中所占比例较大的服务门类，肯定会首先遭遇国际物流业的竞争。

物流的配送方式从手工下单、手工核查的方式慢慢转变成现今的物流平台电子信息化管理方式，从而节省了大量的人力，使得配送流程管理自动化、一体化。

当今出现一种智能运输系统，即是物流系统的一种，也是我国未来大力研究的方向。它是指采用信息处理、通信、控制、电子等先进技术，使人、车、路更加协调地结合在一起，减少交通事故、阻塞和污染，从而提高交通运输效率及生产率的综合系统。我国是从70年代开始注意电子信息技术在公路交通领域的研究及应用工作的，相应建立了电子信息技术、科技情报信息、交通工程、自动控制等方面的研究机构。迄今为止以取得了以道路桥梁自动化检测、道路桥梁数据库、高速公路通信监控系统、高速公路收费系统、交通与气象数据采

集自动化系统等为代表的一批成果。尽管如此，由于研究的分散以及研究水平所限，形成多数研究项目是针对交通运输的某一局部问题而进得的，缺乏一个综全性的、具有战略意义的研究项目恰恰是覆盖这些领域的一项综合性技术，也就是说可以通过智能运输系统将原来这些互不相干的项目有机的联系在一起，使公路交通系统的规划、建设、管理、运营等各方面工作在更高的层次上协调发展，使公路交通发挥出更大的效益。

1.国内物流产业发展迅速。国内物流产业正处在前所未有的高速增长阶段。2008年，全国社会物流总额达89.9万亿元，比2000年增长4.2倍，年均增长23%；物流业实现增加值2万亿元，比2000年增长1.9倍，年均增长14%。2008年，物流业增加值占全部服务业增加值的比重为16.5%，占GDP的比重为6.6%。预计“十一五”期间，我国物流产业年均增速保持在15%以上，远远高于美国的10%和加拿大、西欧的9%。

2.物流专业化水平与服务效率不断提高。社会物流总费用与GDP的比例体现了一个国家物流产业专业化水平和服务效率。我国社会物流总费用与GDP的比例在近年来呈现不断下降趋势，“十五”期间，社会物流总费用占GDP的比例，由2000年的19.4%下降到2006年的18.3%；2007年这一比例则下降到18.0%，标志着我国物流产业的专业化水平和服务效率不断提高。但同发达国家相比较，我国物流

产业仍然处于粗放式经营的层面，质量和效益并不理想，物流业务附加值低。一方面，发达国家通过推行现代物流精细化经营，社会物流总费用占GDP的比重已经降低到10%左右，而我国与之相比，仍然有较大的差距；另一方面，我国物流业务附加值低，物流业务增值服务太少，物流活动长期处于低水平的粗放阶段。

3.第三方物流方兴未艾。我国第三方物流开始于20世纪末，现已发展成为一个具有较高发展潜力的崭新行业。据统计，我国第三方物流企业营业额从2001年的400亿元增加到2004年的1000亿元，年均增长36%。中国仓储协会第三次物流市场调查表明：57%的生产企业和38%的商业企业正在寻找新的物流代理商，企业对第三方物流的满意度逐渐提高。预计到2010年，国内第三方物流将达到3700亿元，年均增幅25%左右；到2020年达到22900亿元，年均增幅20%左右；第三方物流占全社会物流比重，2010年将达到30%～40%，另外，在我国物流中，第三方物流所占比重明显偏低。第三方物流供应商功能单一，增值服务薄弱。据统计，目前中国企业原材料物流和成品物流中均有21%的业务由第三方完成，在商业企业物流中也占到13%。由经贸委和南开大学物流研究中心组织的调查显示中国使用第三方物流模式的企业占22.2%。这与发达国家50%以上的比重（比如美国占58%，日本占60%）相比还有较大的空间。

4.我国物流产业空间布局不均衡。我国物流产业空间发展不平

衡，东部沿海地区明显领先于中西部地区，表现为物流基础设施和规模大的物流企业多集中于东部沿海地区。据统计，我国物流基础设施54%分布在东部、30%分布在中部、16%分布在西部，呈现明显梯级递减模式。物流基础设施“鸿沟”已经成为制约中西部物流产业快速发展的瓶颈。另外，我国城市物流与农村物流发展严重失衡，农产品物流与农资物流发展滞后，城乡物流“二元鸿沟”

5.物流领域资源浪费情况严重。据统计，目前我国商品周转率只有发达国家的30%，每平方米库存的商品量只及发达国家的25%，配送差错率为发达国家的3倍。每年因包装造成的损失约150亿元左右，因装卸、运输造成的损失约500亿元，因保管不善造成的损失在30亿元左右。仓库过剩量达到40%，公路货运因缺乏合理的物流组织，空驶率多年来保持在50%左右。物流活动的诸多环节不可避免地会对环境造成危害。

第四篇：变电站自动化系统的发展趋势

变电站自动化系统的发展趋势

早期的变电站远动技术

早期的远动技术可以追溯到20世纪40年代至70年代期间，是在自动电话交换机和电子技术基础上逐步发展起来的，最早用于电力工业的远动设备便是由电话继电器、步进器和电子管为主要元器件组成的。随着半导体技术的发展，60年代开始出现晶体管无触点式远动设备，70年代出现集成电路远动设备。这一阶段的远动设备有如下主要特点：不涉及软件，设备都是由硬件制造的，即非智能硬线逻辑方式；核心硬件是晶体管以及中小规模集成电路芯片，其中晶体管开始采用锗管，后来过渡到硅管，而集成电路芯片开始采用PMOS技术芯片，后来采用CMOS技术和TTL技术；其设计理念是面向全站，而不是面向元件或者间隔，因此都采用集中组屏方式；置于厂站端的终端设备与置于远方控制中心或调度中心的接收设备均为一对一方式；远动设备内部各部分之间以并行接口技术为主，很少或几乎不使用串行接口技术；与远方控制中心或调度中心之间的通信以电力线载波技术为主，且多为复用；大部分远动设备只完成遥测与遥信二遥功能，少部分具有遥控遥调的所谓四遥功能。

早期的远动设备由被控站远动设备及厂站远动设备、控制站远动设备、远动通道三部分组成。

a.被控站远动设备及厂站的远动设备包括远动主设备、调制解调器和过程设备三部分。过程设备又包括信息输入设备（如变送器等）、信息输出设备（如执行盘等）以及调节器，人们习惯上又将被控站远动设备称为远动终端，即RTU。

b.控制站远动设备包括远动主设备、调制解调器以及人机设备三部分。人机设备有模拟屏、数字显示设备、打印机、记录仪表及控制操作台等。控制站远动设备又称主站，它接收被控站送来的遥测、遥信信息，经处理后反映到模拟屏、数字显示设备、打印机、记录仪表上，让调度员通过操作控制台发出命令，送往被控站，进行遥控、遥调操作。

c.远动通道包括控制站和被控站的调制解调器（MODEM）和传输线路。远动通道又称数据电路，通常通过远程通信系统来实现。

国内早期的远动设备的代表产品有WYZ系列和SZY系列。

中期的变电站远动（监控）技术

20世纪80年代到90年代，由于微处理器芯片（CPU）和各种作为外围电路的大规模集成电路的出现和应用，远动技术从早期方式进入了中期发展阶段。同时它又与个人计算机（PC）相结合，出现了所谓数据采集与监控系统，即SCADA系统。广义的SCADA系统不仅包括这里所述的远动设备，也包括调度自动化中完整的主站系统。这意味着远动将向提高传输速度、提高编译码的检纠错能力、应用智能控制技术对所采集的数据进行预处理和正确性检验等方向发展，这样远动一词也逐渐为监控所取代。中期远动技术有如下主要特点：以单或多微处理芯片CPU（8/16/32位）和嵌入式软件为核心；PC的应用提高了远动设备的应用水平，拓宽了远动技术的应用空间；在采用多处理器设计时，设备内部逐渐从并行接口转向串行接口技术；设计理念仍然面向全厂或全站，所以仍然采用集中组屏方式；厂站端的终端设备与远方调度中心或控制中心的接收逐步从一对一方式发展为一对N方式，即一台或两台前置接收设备可以接收多达32个以上厂站端设备；与调度中心或远方控制中心之间的通信方式除了电力线载波之外还有了其它诸如微波、特高频、邮电线路、光纤等多种方式；远动功能由二遥发展到四遥且增加了若干附加功能。

当前的变电站自动化技术

20世纪末到21世纪初，由于半导体芯片技术、通信技术以及计算机技术飞速发展，变电站自动化技术也已从早期、中期发展到当前的变电站自动化技术阶段。其重要特点是：以分层分布结构取代了传统的集中式；把变电站分为两个层次，即变电站层和间隔层，在设计理念上不是以整个变电站作为所要面对的目标，而是以间隔和元件作为设计依据，在中低压系统采用物理结构和电器特性完全独立，功能上既考虑测控又涉及继电保护这样的测控保护综合单元对应一次系统中的间隔出线，在高压超高压系统，则以独立的测控单元对应高压或超高压系统中的间隔设备；变电站层主单元的硬件以高档32位工业级模件作为核心，配大容量内存、闪存以及电子固态盘和嵌入式软件系统；现场总线以及光纤通信的应用为功能上的分布和地理上的分散提供了技术基础；网络尤其是基于TCP/IP的以太网在变电站自动化系统中得到应用；智能电子设备（IED）的大量应用，诸如继电保护装置、自动装置、电源、五防、电子电度表等可视为IED而纳入一个统一的变电站自动化系统中；与继电保护、各种IED、远方调度中心交换数据所使用的规约逐渐与国际接轨。这个时期国内代表产品有CSC系列、NSC系列及BSJ系列。

国外变电站自动化技术

国外变电站自动化技术是从20世纪80年代开始的，以西门子公司为例，该公司第一套全分散式变电站自动化系统LSA678早在1985年就在德国汉诺威正式投入运行，至1993年初，已有300多套系统在德国和欧洲的各种电压等级的变电站运行。在中国，1995年亦投运了该公司的LSA678变电站自动化系统。LSA678的系统结构有两类，一类是全分散式，另一类是集中和分散相结合，两类系统均由6MB测控系统、7S/7U保护系统、8TK开关闭锁系统三部分构成。

日本在20世纪90年代亦新建和扩建了多座高压变电站，采用了以计算机监控系统为基础的运行支持系统。其主要特点是继电保护装置下放到开关现场，并设置微机控制终端，采集测量值和开关接点信息，通过光纤传输至主控制室的后台计算机系统，开关及隔离开关操作命令亦由主控制室通过光纤下达至终端执行。

保护下放有直接置于各高压开关密闭箱内的（内有除湿用加热器，但不设置空调降温），有置于开关场附近保护室内的。

美国变电站自动化系统目前投运的大体有三类：一是以RTU为基础进行实时数据采集，配置微机作为当地功能，并和上级调度中心通信；二是以通用计算机为数据采集设备，不但采集实时数据，而且建立历史数据库，并通过计算机网（以太网）与远程工作站联络；三是采用MODBUS-PLUS（1 Mb/s），保护监控I/O等部件均通过规约转换器接入该网，并通过RTU与调度中心联系，网上标准计算机建立实时、历史数据库和提供人机联系画面等。

近年来，ABB公司、三菱公司相继推出了智能化变电站系统。智能化变电站是把一体化的GIS设备和变电站计算机监控系统综合在一起，采用新型的光电传感器取代传统的电流、电压互感器，由光纤接口替代了微机测控保护装置的输入输出回路，使变电站自动化系统向过程层延伸和发展。智能变电站应用了计算机技术、现代通讯技术和光电技术，使变电站自动化得到进一步提高，其分层分布技术、智能化控制技术、光通讯技术使变电站控制电缆大幅度减少，安装周期缩短，运行维护工作量减少，可靠性大大提高，是变电站技术发展的必然方向。

变电站自动化系统存在的问题

国内变电站自动化系统经过十几年的发展，虽然取得了不小的成绩，但目前还跟不上整个电力工业发展的步伐，真正实现自动化和无人值班的变电站并不多，其社会和经济效益不够显著，这说明我们的变电站自动化技术并不规范，市场发育也不成熟，这与研制、制造、规划、基建和运行等部门对变电站自动化的认识不同有很大的关系。

目前国际上关于变电站自动化系统和通讯网络的国际标准还没有正式公布，国内也没有相应的技术标准出台。标准和规范的出台远落后于技术的发展，导致变电站自动化系统在通讯网络的选择、通讯传输协议的采用方面存在很大的争议，在继电保护和变电站自动化的关系及变电站自动化的概念上还存在分歧。市场竞争日益激烈，不同厂家的设备质量和技术（软硬件方面）差异甚大，各地方电力公司的要求也不尽相同，导致目前国内变电站自动化技术千差万别。

认清和适应变电站自动化技术的发展趋势，采用先进的原理技术，摒弃落后和即将淘汰的技术，确定科学的模式和结构，选择质量优良和性能可靠的产品，无论对设备制造厂家还是对用户都是至关重要的，也关系到变电站自动化技术的未来发展。因此，在学习借鉴国外先进技术的同时，结合我国的实际情况，全面系统地研究探讨符合国情的变电站自动化系统模式、结构、功能、通讯方式等，有很重要的现实意义。

第五篇：国内外医疗器械现状及发展趋势

国外医疗器械现状及发展趋势

欧盟医疗器械委员会日前发布报告称，2008年，全球医疗器械市场总销售额约3360亿美元，比2007年的3000亿美元增长了12%。尽管2008年金融风暴席卷全球，但世界医疗器械市场总体销售情况良好，反映出医疗器械增长动力强劲。其中，排名前25位的医疗器械公司的销售额合计占全球医疗器械总销售额的60%，而散布在世界各地的数万家医疗器械公司的销售额合计只占40%的份额。可见，医疗器械产业集中度越来越高。

报告发布数据称，2008年，全球医疗器械产品销售额合计约占国际医药市场总销售额的50%。这一数据表明，医疗器械产业是一个日益壮大、增势强劲的产业，已经成为医药行业的一个重要分支。受金融危机的影响，预计2010年医疗器械销售额增幅会有所下降，但增长率仍可保持在10%左右。其中亚太区、中东区仍为增长的主力。

中国、日本、印度在西方经济学家眼中属于“远东三大工业经济强国”。这三个国家的医疗器械市场销售额合计约占亚洲医疗器械市场总销售额的70%。高技术医疗器械及设备是当今世界发展最快的产业之一，它是运用现代计算机技术、精密加工技术、激光技术、放射技术、核技术、磁技术、检测传感技术、微电子技术、化学检验技术、生物医学技术、自动化技术、信息技术及影像处理技术等相结合而研制的高技术产品，其竞争的核心是嵌入式计算机软件。高技术医疗设备的基本特征是数字化和计算机化，是多学科、跨领域的现代高技术的结晶。此类产品技术含量高，附加值高，是各国和国际大型公司相互竞争的制高点。目前高技术医疗器械市场由美国公司的产品占据统治地位，其次为德国和日本，其他欧洲国家只是在一些专业项目上有一定优势，包括美国的GE、皮克、强生、美敦力、锐珂等，德国西门子，日本的东芝、岛津、日立、奥林巴斯等和荷兰的菲利普。

在全球医疗器械市场销售额中，市场化程度高度集中，美国占到40%左右，欧洲占30%左右，日本占15-20%。

一、医疗器械现状分析

1.医用耗材

（1）一次性医用耗材市场介绍

介绍过去10年来，全球一次性医疗器械产业获得了前所未有的发展。据国外媒体最新报道，2008年,全球一次性医疗器械市场销售总额达890亿美元，2009年应该在1000亿美元左右。欧美发达国家一次性医疗器械销售额占其医疗器械市场总销售额的45％左右。美国是世界上最大的一次性医疗器械市场，约占全球一次性医疗器械市场40％以上的份额。据国际著名咨询公司Freedonia预测：到2011年，美国一次性医疗器械市场将达704亿美元，年增长率可达4.9%。其中人口老龄化趋向和家庭保健需求的快速增长是推动一次性医疗器械市场快速发展的两大主要因素。欧洲则是世界第二大一次性医疗器械市场，约占世界一次性医疗器械市场29%的份额。日本、中国、印度及其他亚洲新兴工业国合计约占国际一次性医疗器械市场17%～18%的份额。

（2）心脑系统医疗器械和矫形器械耗材市场介绍

心脑血管介入类和矫形器械等高值植入介入类耗材属于高技术、高风险和高收益的产品，在这一产品领域，市场准入门槛非常高，核心技术被少数跨国企业所垄断，如强生、美敦力、圣尤达、Guidant、史塞克、巴奥米特、Zimmer、Smith&Nephew、波士顿、施乐辉等企业几乎垄断了全球市场份额。

心脑系统医疗器械：用于心脑系统（包括起搏器、冠状动脉支架、植入式除颤器、体外除颤器以及各种血管成形摄像产品等）的医疗器械占医疗器械市场的最大份额，大概占20%左右，随着微创介入技术的发展，此类医疗器械将会得到更加广泛的应用。

矫形器械：矫形器械产品销售额约占全球医疗器械市场总销售额的10%以上；2008年世界矫形器械市场总销售额将超过400亿美元；至2015年，将达546亿美元。美国和欧洲矫形器械市场合计占世界矫形器械市场70%的份额。2008年两个市场的销售额分别为154亿美元和109亿美元。而随着亚太地区人口老龄化程度的加剧和国民经济的不断发展，该地区也逐渐成为矫形器械的热点市场。矫形器械是一大类医疗器械的总称，包括各种人工关节（人工膝关节、人工股关节和人工髁关节等）、植入式脊柱矫正器械、假肢、矫形绷带，以及义齿材料等数百种产品。其中，植入式脊柱矫形器械和人工关节是矫形器械市场上的两大类畅销产品。目前，市场上的植入式脊柱矫形器械产品品种繁多，其中包括（人工椎间盘）融合器械、压缩性脊椎骨折矫形器械、脊柱电刺激类器械、脊柱骨折固定器械（如脊柱钢钉、螺栓等）、运动保留性植入器械等。2008年，美国植入式脊柱矫形器械产品总销售额达47.5亿美元，比前一年增加10%。欧洲植入式脊柱矫形器械市场规模略小于美国（约40亿～42亿美元）。值得关注的是，近几年，澳大利亚、加拿大、中国香港、日本、马来西亚、新加坡、印度、韩国、中国台湾等地区成为植入式脊柱矫形器械的新兴市场。这些地区市场年增长率平均高达9%。亚太地区植入式脊柱矫形器械市场销售额合计占全球植入式脊柱矫形器械市场总销售额的25%左右。近年来，随着老龄化时代的到来，人工关节市场发展速度十分惊人。2008年，全球销售额为123亿美元；2009年全球人工关节市场销售总额超过140亿美元。2000年至今，美国人工关节市场年增长率始终保持在8.9%左右。到2012年，美国人工关节市场销售额可望达到90亿美元。2008年，德国、英国、法国、意大利、瑞士5个欧美发达国家人工关节市场总销售额达23亿欧元（约30亿美元），加之其他欧洲国家的人工关节销售额，去年全欧洲人工关节市场总销售额在45亿～50亿美元之间。

人工关节中销量最大的产品为人工膝关节和人工髋关节等。这两种人工关节的置换数量约占全部人工关节置换量的90%。目前，世界上人工关节生产技术领先的五大医疗器械公司Zimmer、强生、史塞克、Biomet和Smith&Nephew生产的人工膝关节和人工股关节占据全球人工关节市场90%的份额。业内人士分析认为，在二次世界大战后生育高峰期间出生的婴儿现已进入老年期，他（她）们是人工关节的最大潜在消费群体。中国、印度和其他亚洲人口大国将成为增长迅速的人工关节市场。

（3）血液净化类市场介绍：

血液净化产品包括肾透析系统和人工肝支持系统。肾病和肝病是全球范围内的慢性病中的两大类疾病。中国人口众多，同时也是肾病和肝病大国，约占全球的三分之一，但因治疗费用昂贵，限制了该类产品的应用。随着国民经济的发展，此类产品将会有广阔的市场空间。肾透析系统：2010 年世界上将有 200 万患者采用透析疗法替代正常功能的肾，以对其血液进行净化。到2012年，全球肾透析市场总销售额有望达到创纪录的143亿美元，从而成为国际医疗器械市场上的大宗商品。近10年来，国际肾透析类产品市场的年增长率平均达5.5%。欧洲是目前全球最大的肾透析机市场，肾透析机年销售额达37.5亿美元，美国居第二，年销售额达28.7亿美元，亚洲及大洋洲国家位居第三，年销售额达15—16亿美元，其他国家和地区的肾透析机市场销售额合计为10亿美元左右。目前生产血透产品的知名企业有百特、费森尤斯、金宝、贝朗和尼普洛等。

人工肝支持系统：据世界卫生组织(WHO)统计，目前全球有近4亿乙型肝炎病毒表面抗原携带者，中国为1.2亿，其中肝衰竭患者将近1200 万。人工肝支持系统在治疗肝衰竭方面具有很大优势。根据人工肝的组成和性质主要分为三类：非生物型人工肝、组合生物型人工肝和生物型人工肝。目前临床使用的人工肝都是以解毒功能为主的非生物型人工肝，最为知名的当属德国TERAKLIN.AG公司生产的MARS人工肝支持系统。此外可乐丽和费森尤斯的非生物型人工肝也深受欢迎。

（4）人工晶体市场现状

全球白内障盲人为2100万。中国500万白内障患者中，也有290万白内障盲人。目前白内障盲治疗最有效的手段是植入人工晶体。2008年屈人工晶体销售额达到30多亿美元。人工晶体分为硬晶体（PMMA材料）和可折叠式软晶体（硅橡胶、水凝胶、丙烯酸酯类材料），前者价格便宜，但手术切口大，术后效果不好；后者价格昂贵，手术切口小，术后效果明显。美国人工晶体市场上有90%以上的为软晶体。硬晶体处于被淘汰的边缘，目前只有发展中国家用的较多。国际上知名的企业有爱尔康、眼力健、博士伦等。

（5）诊断试剂市场现状

2008年诊断试剂市场销售额在400亿美元左右，主要集中在美、欧、日等发达国家和地区，市场占有率高达80%，其中2008年销售超过30亿美元的有7家，如瑞士Roche销售额达90亿美元，美国Abbott约80亿美元、强生约50亿美元、Bayer约45亿美元，美国Becton Dickinson、Beckman Coulter、Dade Behring等均达到30亿美元。虽然目前诊断试剂仅占生物技术产业的25%，但由于遗传工程、基因重组以及单株抗体等生物技术不断应用于开发诊断试剂，因而除了增加试剂的敏感度及特异性外，也使得过去不可能或旷日费时的传染病、肿瘤或基因异常等诊断，成为可能或快速的诊断。此外，与自动化分析仪器或电子技术的结合，更使这些精确的诊断不仅由研究阶段进入了临床例行诊断阶段，而且缩短了医疗与诊断之间的距离。诊断试剂在未来医疗检测中的比例会大幅度提高。预计全球在未来五年内，诊断试剂将以7-10%的比例增长。

2、医疗电子产品

从全球范围来看，市场对医疗电子产品的需求越来越大，尤其是对计算机断层扫描仪、磁共振仪、高档超声波诊断仪器等高端产品需求的快速增长，有力带动了全球医疗电子市场规模的扩大。与此同时，市场需求的增长大大刺激了各国在医疗电子领域的投入力度，医疗电子设备制造商不断提高技术水平，扩大创新应用，促进了全球医疗电子产业的平稳发展，有力支持了医疗电子市场需求的增长。

2007年全球电子医疗器械市场保持两位数的高速增长，全年市场份额达到920.6亿美元。

就目前全球医疗电子市场的区域结构而言，美国、欧洲和日本仍是医疗电子的主力市场，但随着这些地区医疗电子体系日趋完善和市场规模的持续扩大，其增长空间和潜力已十分有限，近几年欧美大型仪器采购量可能锐减，而中国、日本和印度的医疗器械市场销售额合计约占亚洲市场总销售额的70%，其中中国市场仍有望保持10%以上的增长率。这些市场成为带动全球市场增长的重要区域，也是国际大企业竞相争夺的新市场目标。

（1）医学影像设备

目前，国际数字医学影像设备的市场需求在不断增长，世界各国对医疗保健的需求越来越大，使得该产业的市场前景广阔。目前数字医学影像设备的国际市场总额大约是180亿美元，并且以每年15%左右的速度增长。不断增长的市场需求大大刺激了各国在此领域的投入，由于利润丰厚，使其成为国际竞争最激烈的市场之一。但由于技术壁垒高，国际数字医学影像设备市场主要被美、日、德等少数国家的几个大型跨国公司垄断。医学影像设备可分为X线成像设备、磁共振成像设备、超声成像设备、核医学成像设备、光学成像设备（医用内窥镜成像）。

X线成像设备：包括X线机、数字X线摄影设备（DSA、CR、DR等）和X线计算机体层（X—CT）设备等。其中DSA、DR、CT今后的发展最为迅速，西门子、飞利浦、GE、东芝把持着的CT超过90%市场份额，且彼此间的竞争极为激烈。MRI主要被GE、西门子、飞利浦、日立等几家占据市场。CR市场主要被锐珂、富士、GE、飞利浦、爱克发5家占据，锐珂具备一定的领先优势。DR市场上，飞利浦、锐珂、GE、西门子、佳能几乎占领了整个市场。而DSA主要由飞利浦占领市场，西门子紧随其后，GE、东芝和岛津也有较大市场份额。其中CT机全世界年产量在4000台左右，年销售额在20亿美元。

磁共振成像设备：分为永磁型和超导型，由于超导型价格非常昂贵，用量不大。主要由GE、皮克、西门子、东芝、岛津、日立等生产，全球年销量在1500台左右，年销售额20亿美元。

超声成像设备：最为常用的是彩色B超。全球年产量为2万台，年销售额30亿美元左右，并以每年16%的速度增长，主要被GE、阿克松、ATL、西门子、东芝、阿洛卡、日立等公司垄断。目前便携式B超受国际社会青睐，发展迅速，仅GE公司2008年全球销售额达2亿美元。预计2011年全球便携式B超仪的年销售额将达10亿美元。

核医学成像设备：发射型计算机断层（ECT）、单光子发射型计算机体层（SPECT）、正电子发射型计算机体层（PET），其中PET机作为分子影像诊断设备，是世界上最先进的大型影像诊断设备，是目前唯一能提供神经活动信息的医学仪器。据统计，美国每百万人拥有PET与PET/CT的数量为5-6台，日本为3台，而中国仅为0.1台。在美国，56%的PET和PET-CT检测已经用于心脏疾病的诊断。可见PET的应用前景十分广阔。

光学成像设备（内窥镜系列）：目前比较流行的为纤维内镜和电子内镜。软镜包括鼻咽镜、气管镜、胃镜、十二指肠镜、小肠镜、结肠镜、子母镜等；硬镜包括腹腔镜、胸腔镜、关节镜、膀胱镜、阴道镜等；其他还有乳管镜、血管镜、肾盂输尿管镜、脑室镜、随着光导纤维技术和数字微电子技术的日趋成熟，内窥镜已成为世界医械行业中增长最快的一个大类产品。欧盟经济分析师预测，内窥镜将成为近几年增长最快的医械产品，而内窥镜重要销售市场将从日趋饱和的西方发达国家市场向中国、印度、巴西、俄罗斯等新兴工业国和拉丁美洲市场过渡。据西方经济分析师预测，今年拉美国家对柔性内窥镜类产品的进口数量将比去年增长9.8%，中国、印度和中东阿拉伯国家的需求量也十分巨大。因为以光导纤维为主的柔性内窥镜即将取代从前医院普遍使用的刚性内窥镜，可以肯定，柔性内窥镜将日益成为医生不可或缺的重要诊断设备。2010年全球柔性内窥镜产品总销售额将在100亿美元以上。内窥镜国际知名制造商有：奥林巴斯、富士能、施乐辉、伟伦、艾克松、史托斯、狼牌、史赛克、科曼、捷迈等。

（2）医用监护产品

医用监护产品主要包括：心电监护仪、神经监护仪、麻醉深度监护仪、无创血流动力监护仪、呼吸末CO2监测仪、无创颅内压监测仪、多功能母亲/胎儿监护仪、除颤起搏监护仪。

据统计，全球每年病员监护仪市场的容量大约为20亿美元，目前美国是全球监护仪产品的最大市场。2004年，美国监护设备市场接近9亿美元，到2011年将超过10亿美元，约占全球市场的一半。随着国民经济的发展，亚洲国家的监护仪需求迅猛。高档监护仪知名生产企业主要有GE、强生、SPACELAPS、飞利浦、惠普、科林、泰科、伟伦、安捷龙等。

（3）呼吸机、麻醉剂

中低端的呼吸机、麻醉机技术门槛低，生产厂家众多，但高档的机型基本上集中在少数几个大的企业，如呼吸机知名生产厂家有泰科、伟康、瑞斯迈、德百世、万曼和博雅等，麻醉机知名生产厂家有Drager、百斯、美国自然基因、麦蒂、德恩--欧美达、伟康等。

（4）治疗类电子设备

治疗类电子设备可以分为放射治疗（肿瘤治疗）、微创手术用刀、治疗用设备、输注类设备

放射治疗：包括X线治疗机、医用加速器（电子感应加速器和电子直线加速器两种）、钴60治疗机、后装治疗机、γ-刀、CT模拟定位机，放射治疗模拟定位机（X线）、剂量测定仪器。

近年来,人口老龄化、预期寿命不断增加和癌症发病率升高使全球放疗设备需求持续增加。此外，越来越先进的筛查手段使早期癌症发现率增加，这无疑会增加一大批放疗患者。未来几年内，美国、西欧和日本是全球放疗设备主要市场，这三个经济体将占据80%的市场份额。其市场增长动力主要来自于精确的适形放疗设备，越来越多的医疗机构采用了更先进的治疗手段，如图像引导下的放疗和立体定位放疗技术。美国对直线加速器的需求在2010年有望达7.5亿美元的规模。德国是欧洲最大的放疗设备市场，2010年德国放疗设备销售额将达2亿美元。而亚太地区、东欧和拉美地区等新兴市场的需求主要是对现有设备的更新或替代，以及临床使用范围的拓宽。2008年，亚太地区放疗系统购买额达到5400万美元。全球45%的癌症新发病例分布在亚洲，由于亚太地区、东欧和拉美地区新兴经济体的需求，以及设备更新和新技术等因素驱动，2015年全球放疗设备市场有望达到39亿美元。

生产放疗设备的知名制造商有瓦里安、东芝和西门子。

微创手术用刀：高频电刀、激光手术刀（二氧化碳型和钇铝石榴石激光两种）和超声刀。高频电刀知名制造商有：美国威利、德国爱尔博、意大利萨顿。

激光治疗设备有CO2激光手术刀、准分子激光眼科治疗仪、激光牙科机，激光碎石机等。激光治疗设备有着广泛的应用前景，如矫正视力、美肤美容、除结石、牙科领域，在美国有15%左右的手术是通过激光治疗设备来完成的。

超声刀目前已经广泛用于各种腔镜手术，微创手术中，例如妇产科手术、胸外科手术、普外科手术、泌尿外科手术、整形外科手术等。它能使手术更加安全，省时，省力。具有分离、抓持、凝血、切割的功能，一台手术从头到尾只要两把器械就够了。超声刀的知名制造商是强生，占据绝大部分市场份额。此外重庆海扶刚刚研制成功并已上市的高能聚焦超声刀（海扶刀），收到了良好的市场反响。其他治疗用设备（常规设备，国内外生产厂家众多）：频和低频电磁波治疗机、血管内照射治疗仪、微波治疗仪、皮肤治疗仪、离子导入治疗仪、体外除颤仪、神经刺激仪、红外治疗仪、电震发生器、眼电生理仪、超声治疗器、手术机器人、血凝仪、洗胃机、吸痰器等。

其他设备（常规设备，国内外生产厂家众多）：输液泵、注射泵、胰岛素泵（开环式、闭环式）、微型化疗泵、血液透析机、人工心肺机、制氧机、电动吸引器、超声乳化仪、血浆单采仪、血细胞采集仪、电子集尿器、自动气压止血仪、负压引流机、雾化器、牙科手机、助听器等。

（5）检验检查设备（常规设备，国内外生产厂家众多）

全自动生化分析仪、酶标仪、洗板仪、尿液分析仪、动物血液细胞分析仪、实验室用（电泳仪、离心机、超低温冷藏箱、石蜡切片机、石蜡包埋机、涂片机、全自动染片机）、全自动特种蛋白检测仪、频乳腺离心机、全自动血培养分析仪、细菌鉴定及药敏分析仪、全自动组织脱水机、尿糖仪、血糖仪、血氧仪、血酮体测试仪、动脉硬化诊断装置、脉搏检测装置、体重仪、自动血液分析装置、浊度计、血细胞洗涤剂、骨密度仪、体重身体脂肪测量器、血凝仪、肺功能测试仪、胆固醇检测仪、血球计数仪

（6）手术床、手术灯

高档手术床的专科化程度日益提高，生产企业主要集中在德国、美国、加拿大等，如加拿大史赛克公司、德国肯莎维公司、德国MAQUET公司、美国Hill-Rom公司。高档手术床的市场也主要集中在欧美市场。因其费用昂贵，发展中国家基本上使用的是普通病床，对高档手术床的采购力度不大。

无影灯（孔式手术无影灯、整体反射手术无影灯）、医用冷光纤维导光手术灯、手术照明灯、手术反光灯。

二、发展趋势

未来的医疗器械完全可以预计，大多数的医疗技术和产品都将与计算机技术、微电子技术、网络信息化技术、组织工程学技术、精加工技术、仿生技术、智能化技术等结合在一起，使得医疗器械使用更加便捷、精准。

1.随着全球进入老龄化时代，必然会带来一系列老年性疾病的高发，这些疾病需要随时进行监控治疗，这就催生了医疗电子产品的便携化，如电子血压计、血糖仪、电子助听器、便携式多参数监护仪、便携式超声诊断仪、便携式心电图机等。2.医疗研究和技术发展将更多集中于慢性疾病的诊断和治疗。从而减少医疗费用和提高慢性病患者的生活质量。这就要求设备小型适合家用。美敦力公司研发的人工胰脏用于治疗糖尿病，它只有火柴盒大小，由微型血糖仪和微型胰岛素泵组成，由血糖仪对患者随时血糖监控，并根据情况注射胰岛素。

肾透析系统体积变得越来越小，有些已经实现了家庭化。这种小型透析机在欧洲已经悄然兴起，预计未来的市场前景广阔。

3.微创手术能够有效降低患者痛苦，有利于降低手术风险和感染机会，同时术后疤痕很小，因此成为当今手术的发展趋势。由于微创手术巨大的市场需求，与此相关的手术导航系统和治疗设备发展迅速，如内窥镜系列、适用于心脏电生理治疗的三维标测系统。此外治疗设备由目前的主流的高频电刀逐渐发展为超声刀、激光刀等。

4.组织工程学是利用自体干细胞移植在可降解材料上，按照人为设计的架构进行体外培植，并最终植入人体，完全替代原器官或组织的功能。组织工程学将会引领21世纪医学工程的发展，各国科学家正在积极开展此项工作。美国波士顿科研人员将培植的人造膀胱移植于人体，临床效果明显。此外美敦力的研发人员正在开发可“生物起搏”的起搏器。首先培养出一种干细胞，通过对其进行改造，使之分化成为能够自然跳动的细胞，然后再移植到心脏中，让它发挥起搏器的功能，这样就不再需要电池和电极了。据专家预计这一技术将在20年后成熟并获得普遍应用。将来可能开发的产品有人造皮肤、人造肝、人造肾、人造眼角膜、人造心脏、人造骨等等。

5.随着计算机和网络技术的发展，医疗领域的信息化和网络化是今后医疗治理的发展趋势。这个趋势会引发对影像化、数字化等高、精、尖设备的需求增长。医院信息系统的普遍建立又使得医院有了进一步建立已医学影像存档与通信系统（PACS）为核心的临床信息系统的要求，占全部医疗信息90%以上的医疗影像信息的处理更是今后医院信息化的核心所在。医院信息化趋势给医疗器械生产企业带来了巨大的市场共建。同时由PACS衍生出的高档影像设备以及其他附属设备构成了巨大的市场容量。

6.随着经济的发展，人们越来越关注自身的健康，因此保健器具有着良好的市场前景，这类产品包括按摩椅、按摩床具、按摩枕头以及减肥美容产品等。7.在给药领域，预灌封注射器在欧美日等发达国家已盛行多年，在发展中国家才刚刚起步，今后的市场空间巨大。胰岛素笔作为预灌封注射器的典型代表，占据了欧洲和日本胰岛素市场的60%～70%。目前生产预灌封注射器的知名厂家有美国BD公司、德国BG、SHOTT、MG以及Novo公司等。目前第四代注射器—带充氮夹套的无针头预灌封注射器正在成为未来输注领域关注的焦点，它可以实现瞬间注射无痛苦。植入式埋药装置也将是未来发展的方向。

8.支架领域：调整支架的几何形状和材料，增加支架弹性、降低其刚性，可减少对血管的损伤；合成新的涂层材料，降低血管再狭窄率，这都是药物涂层支架目前的研究方向。由钴铬合金作为支架材料制备的药物涂层支架成为第三代心脏支架产品，而第四代可降解聚合物药物涂层支架是目前各国研发的重点。9.随着微电子技术和网络技术的发展，体积更小、能耗更低、同时具有可成像和远程监护功能的心脏辅助装置成为未来心脏起搏器的主流方向。目前美敦力推出了这种具有远程监护功能的心脏起搏器。

10.能够模仿脊椎活动的人工脊柱盘将最终取代脊柱融合术，从根本上改变脊柱的治疗情况。

11.生物型人工肾成为研究的热点。生物人工肾是由生物人工血滤器和生物人工肾小管辅助(BAD)两部分组成的。未来的人工肾将向着能植于体内的仿生肾发展，使患者能摆脱费时费力冗长的血液透析。

12.口腔显微和数字化设备是口腔综合治疗设备的发展方向，它包括口腔内内窥镜、X线传感器、牙片X线机、牙科曲面断层全景X线机。

注：医用耗材包括：

（1）普通一次性耗材，如卫生材料、一次性医用手套、一次性输液器/输血器、医用纺织品、一次性导管（如导尿管、引流管等）、心内科手术用器械、血管手术器械、产科器械、麻醉器械、吸氧面罩等上千个品种，材质主要是高分子材料，此类产品技术门槛较低，附加值也较低，但需求量大。目前生产企业逐渐由欧美日发达国家向发展中国家转移。全球70-80%的医疗器械企业从事普通医用耗材的生产。国际上比较知名的生产企业有泰尔茂、BD、泰科、百特等。（2）介入治疗耗材，这类耗材科技含量高，需要精密加工技术，对材质要求高，需要一套精确完美的产品设计方案。这些技术基本上被美国、日本、德国、等国家所垄断。介入治疗耗材包括血管内造影导管、球囊扩张导管、中心静脉导管、PICC导管、套针外周导管、微型漂浮导管、动静脉测压导管、造影导管、球囊导管、PTCA导管、PTA导管、微导管、溶栓导管、指引导管、消融导管、追踪球囊、电生理导管（标测和消融两种）、硬导丝、软头导丝、肾动脉导丝、微导丝、推送导丝、超滑导丝、动脉鞘、静脉血管鞘、微穿刺血管鞘。（3）植入耗材，此类耗材同介入治疗耗材一样属于技术门槛准入高的产品。它包括（a）心血管植入耗材：冠脉药物洗脱支架、封堵器（b）脑血管植入耗材：颈动脉支架、锥动脉支架、颅内血管支架、弹簧圈、液态栓塞材料等；(c)外周血管介入器械：大动脉覆膜支架、髂股动脉支架、锁骨下动脉支架及肾动脉支架、下腔静脉滤器（d）非血管支架耗材：胆道支架、食道支架、气道支架、尿道支架、前列腺支架（e）心脏起搏器（f）人工心脏瓣膜（g）骨科创伤植入产品：接骨板、脊柱内固定系统、全膝全髋关节置换系统、骨水泥、骨缺损修复材料、人造骨等（h）眼科植入物：人工晶体、人工角膜等（i）人造血管：大血管和毛细血管（j）牙科植入物：种植牙（k）各种补片：疝气补片、脑膜补片、神经补片、心脏补片、心血管补片（l）其他：人工皮肤、人造肌腱、人造韧带

介入植入耗材的生产厂家主要集中在欧美日发达国家，发展中国家也有所生产，但技术水平相差较远，基本上不作出口，只是通过价格优势在本国内销售。其中：从事介入耗材和各种支架生产的国际知名企业包括强生、波士顿、美敦力、雅培、巴德、Arrow、圣尤达等；从事心脏起搏器生产的知名企业有百多力、强生、美敦力、ELA公司、Guidant公司、西门子和欧洲Medtronic公司；从事心脏瓣膜生产的知名企业有Medtronic、CarboMedics、圣犹达、美敦力、Edwards、ATS Medical、On-X Life Technologies等，其中生产生物瓣厂家主要是Edwards；从事骨科创伤产品生产的知名企业有强生、巴奥米特、史塞克、施乐辉、美敦力等；从事人工晶体生产的主要知名厂家有爱尔康、眼力健、博士伦等；从事人工角膜生产的主要知名厂家有美国ATI公司；从事人工血管生产的主要知名厂家有泰尔茂、美国戈尔、百特、巴德、贝朗；从事种植牙生产的主要知名厂家有瑞典Nobel公司、瑞士的Straumann公司、德国费亚丹公司等；从事医用补片生产的主要知名厂家有强生、巴德、戈尔、艾瑞、贝朗；从事人工皮肤生产的主要知名厂家有美国Integra Life Science公司、美国 Advanced Tissue Science、英国的Smith＆Nephew公司、美国Organogenesis公司、瑞士诺华公司。

国内医疗器械现状及与国际的差距

2008年我国医疗器械市场规模为900亿元左右，占全球市场总额的4%左右，未来10年，我国医疗器械市场还将保持15%以上的增长率。同时，最新数据表明，跨国医疗器械制造商的产品在我国大医院占有率超过了70%。目前我国药品和器械人均销售比例为10：1，而在发达国家比例为1：1，近年来我国医疗器械产业发展很快，年增长率达到13—15%。

经过多年的努力，一些高精尖产品也逐步国际化，并拥有专利，比如CT、MRI、超声聚焦治疗仪、药物涂层支架等，涌现了一批高成长型企业，产业发展整体势头良好，但国内生产的医疗器械90%以上为技术含量较低的中低档产品。2009年，我国医疗器械进口总额为61.05亿美元，同比增长17.03%。在进口目标市场中，美国、德国、日本、瑞士和荷兰排在前五位，市场比重为71.47%。2009年中国医疗电子设备销售额增长18.2%，增长到39亿美元。未来几年将保持这种强劲势头，复合年增长率将达21%，到2013年上升到86亿美元。

目前我国医疗机构的整体医疗装备水平还很低，在全国基层医疗卫生机构的医疗器械和设备中，有15%左右是20世纪70年代前后的产品，有60%是20世纪80年代中期以前的产品，它们更新换代的过程是一个需求释放的过程，2010年我国医疗器械的市场容量将达到1200亿元。在新医改的推动下，农村以及二、三级城市和社区医疗电子配备需求将快速释放，而家用与医用市场的不同特性也将成就中国便携医疗电子市场“快、稳”的成长趋势，预计未来三年间中国便携式医疗电子市场将持续保持30%左右的速度增长。加快医疗器械产业的发展，已成为我国经济发展的一项重要战略部署。

一、耗材

普通耗材主要是高分子制品，科技含量低，技术准入门槛较低，属于医用耗材中中低档产品。国内1.2万家医疗器械企业中有90%以上的企业从事普通耗材的生产，出口产品中绝大多数为此类产品。普通医用耗材的生产基地基本上有发达国家转移到了中国等发展中国家。国内的知名厂家有威高集团、天津哈娜好、天津市塑料研究所、浙江双鸽华凯、江西洪达、湖南安信、浙江康康、泰尔茂医疗产品（杭州）有限公司、山西华鼎、深圳市益心达、无锡宇寿、苏州碧迪、山东淄博山川、上海医疗器械股份有限公司、浙江玉升等。

高端耗材包括各种植入介入耗材。这类产品属于高科技含量、高附加值同时也是高风险产品。核心技术基本上掌握在发达国家。国内市场上90%以上的高端耗材均是进口。近几年，有些海归人员在国内办起了企业，带来了国外先进的技术和管理经验，国内高端耗材有了快速发展，但是质量水平与跨国企业还有很大差距，目前国内高端耗材主要市场集中在二级、三级市场，一级市场基本被跨国企业把持。不过国内企业也在不断加大高端产品的研制和开发，相信不久的将来，我们国内的企业也能制造与跨国企业质量相当的产品。目前国内知名的植入介入耗材生产企业有上海微创、北京华医圣杰、上海记忆合金、上海佳杰、北京乐普、威高吉威、深圳先健、深圳惠泰、常州康辉等。国内已能够生产的高端耗材如冠状动脉载药支架、封堵器、弹簧圈、颈动脉支架、远端保护器、电生理导管、各种非血管支架以及血管覆膜支架，除冠状动脉载药支架和骨科产品接近国际水平之外，其他产品无论是从规格还是质量方面都无法与跨国公司产品相提并论。此外心脏瓣膜、心脏起搏器、外周血管支架、人工软晶体、人工皮肤等均没有自主知识产权。

二、医疗设备

我国每年都要花费数亿美元从国外购置大量医疗设备，国内有70%的医疗设备市场被发达国家占据，国内的三级医院一般全部采用进口器材，即使是二级医院，也有三分之二的器材依靠进口。目前我国企业除了超声聚焦治疗技术处于国际领先水平之外，在高科技产品方面，中国医疗器械的总体水平与国际先进水平相差约15年。根据2007年中国市场调查研究中心对中国医疗器械市场的专项调查，约80%的CT市场、90%的超声仪器市场、85%的检验仪器市场、90%的核磁共振设备、90%的心电图机市场、80%的中高档监护仪市场、90%的高档生理记录仪市场以及60%的睡眠图仪市场均被国外品牌所占据。国内高端医疗设备市场主要集中在GE、西门子和飞利普之间。

经过近30年的发展，中国也有一大批高端医疗设备供应市场，包括医用驻波加速器、X线机、CT、MRI、彩色超声诊断仪、动态心电监护仪、激光手术治疗仪、内窥镜、多功能麻醉剂、超声聚焦刀、旋转式伽玛刀、血管内照射治疗仪、病人监护网络、全自动生化分析仪等高技术前沿产品，尤其是研制出首台超声聚焦刀，达到国际领先水平。国内知名生产厂商有东软、万东、沈大内窥镜、迈瑞、安科、鱼跃科技、航天长峰、新华医疗、深圳蓝韵。其中迈瑞的监护仪系列，已与跨国公司的产品相抗衡，东软已实现了四大影像设备的全线生产。

随着计算机和网络技术的发展，同时医疗领域的信息化和网络技术是今后医疗管理的发展趋势。医院信息系统（HIS）的普遍建立会使得医院有了进一步建立以医学影像存档与通信系统（PACS）为核心的临床信息系统（CIS）的要求。医院信息化趋势将给医疗设备企业带来巨大的市场空间。

按照新医改的要求，国务院将在三年内累计投入8500亿元用于医疗改革，这些投资将会给医疗器械市场带来较大的增量。从2008年到2010年，我国将向农村医疗器械的采购投入80多亿元，用于国家对农村基层市场及社区医疗机构的建设，一些基础的医疗器械例如超声波诊断仪、生化分析仪及X光仪等将有明显的需求，这对于医疗设备生产企业无疑是一块巨大的蛋糕。