压风机监控系统
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s G 控制器量 s G 控制器4
关 柜 组
工
控 存储 即可 , 但 同样 也要 留有 一定 储器余 量 。其估 算 现场控制层 中传 过来 的风 机信 号参数 , 经过 计算 处理 数据 同时与数字量 和模 拟量 的 I / O 点数 、 控制 要求 等 将数据送到远程控 制 层 的上 位 机里 , 同时接 受上 位机 相关 。通 常选用 芯片的存 储量为数字量 I / O点数 的 1 O 对风机启 停 、 反转及调速等控制指令 , 执 行 内部 梯形 图
3 上 位 机 监控 系 统 上位机建立在 Wi n d o ws 7 操作系统平 台中, 使用研 华工控机 作 上位 机 监控 系统 。压 风 机监 控 系 统 采用
1 可 编 程 控 制 器
P L C带负载能力 较 强 , 又 同 时具有 逻辑 处理 功能 和数据运算能力 , 能够 适 用在各 种 工业数 字 控制环 境 下, 并且一 般可 以直 接驱 动 电磁 阀 和交 流 接触 器 等 。 随着 P L C通信 能力 和 网络模 块 的增强 , 可 以很方便 就 能组 成各种控制组或控制系统 网络 。 P L C选型需从两个 方面考 虑 。其一 , 所选 P L C的 I / O点数不仅 要能 满 足应 用 的需 求 , 并 且要 留有适 当 的余 量 。通常在选用时只需要在输 入输 出点数 的基 础 上再 增加 1 0 ~2 O 的余 量作 为 估算 数 据 即可 。其 二, 选用的 P I C存 储 器 的容量 无需 太大 , 能满 足程 序
机的运行 。
作者简介 : 张威 , 淮南联合大学教务处 , 实验师 。
熔 断器 、 中间继 电器及 端子 排等 , 对P L C中关 于 开关 量 和模 拟量的内部电路进行保 护 , 并保证其运行平稳 。 远程 监控层 主要 通过位机 组态软件 对现场 控制层 的操作 , 同时实时监 控压 风机的系统状 态 、 设定好 参数 以及相关 报警 提示 提示 信息 , 更重要 的是记 录整个 压 风机控制 系统 的运行状 态数据 。对整个压 风机 系统的 操作均通过上 位机 对下 位机 发送操 作 指令 , 然 后 由下 位机执行各种控 制 , 例如启停 、 调度等 。当系统检测 到 出现故障 时, 上位 机 同样 能够 即时显 示 出故 障时 的参 数值并发 出相应 的声光报警 。由于设 定好 了故 障提示 参数 , 操作人员便可很容易发现 具体 的故 障类型 , 及 时 采取应急控制措施 , 最大 限度 的减少系统损失 。
新型煤矿压风机实时监控系统的设计与实现

韩 雪锋 陈 鹏 李 大凯 于佑 飞 ( 山东科技大学信息与电气工程学院, 山东 青岛 2 6 6 5 9 0 )
摘 要
为 了提 高煤 矿 压 风 机 的 自动 化 程度 , 提 高压 风 机 的 运 行 可 靠 性 , 设 计 了一 种 煤 矿 压 风 机 实时 监 控 系统 。 该 系统 实现 了 对 压 风 机 的 实 时检 测 , 显 示和 故 障报 警 , 并 能将 压风 机 运 行 状 况记 录 并 打 印 , 为 操 作 人 员对 压 风 机 进 行 监 控 和 维 护 提 供 了
快速、 准确 、 全 面 的信 息依 据 , 该 系统 经 实 际安 装 后 实现 了压 风 机 的监 控 要 求 。
关键词 ; 煤矿 , பைடு நூலகம் 风机 , 单 片机 , 实时监 控 , 自动 化
Ab s t r ac t
I n or der t o i mpr o v e t h e a u t o ma t i o n o f c oa l mi n e a i r c o m pr e s s o r , a nd i mpr ov e t h e r e l i a bi l i t y o f a i r c o m pr es s o r . t hi s p ap er
+
和事故 隐患 , 影 响煤矿生产 安全 , 为此 , 设 计 了压 风 机 实 时 监 测 系统 , 该 系统 具 有 实 时 检 测 , 故障报警 , 打 印等功能 , 保 证 压 风 机 正常运行 , 以提 高 压 风 机 的 自动 化 程 度 , 保障其运行安全可靠 。
1 系统 结构 模式 本系统选用 A T 8 9 S 5 2作 为 控 制 器 ,选 用 了 温 度 传 感 器 、 压
风机在线监测系统方案

太原煤气化公司东河煤矿主通风机在线监控系统应用研究报告二o—一年十月十日1、概述通风机在线监测系统是依据国家标准《工业通风机用标准化风道进行性能试验》GB/T1236-2000和煤炭行业标准《煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法》MT 421- 2004的要求,结合煤矿安全生产的实际情况而研制的新一代矿用主通风机在线监测系统。
它利用高性能PLC构成前端数据釆集和处理单元,以稳定、可幕、精确的方式将采集数据传送给主控制计算机,主控制计算机对采集数据进行分析计算并显示存储,从而对通风机的运行状态进行连续的在线监测,为通风机的安全、高效运行提供科学依据。
风机是矿井要害设备之一,风机的实时运行数据需要纳入全矿井自动化系统,传统的设备无法与矿井自动化系统交换数据,只要依赖于计算机网络技术,才可以将风机运行的实时信息数据传送给矿调度室,并将其运行数据并入全矿井数据库以供整体分析决策使用。
所以,在线监测是实现全矿井自动化的必须设备。
通风机微机监测系统是应用于大型通风机流量监测方法的装置;系统以国家标准”通风机空气动力性能试验方法”和煤炭行业标准”煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法”为依据,应用工业计算机检测技术和独特的专有研究成果对矿用大型通风机的运行状态进行连续在线测量与处理,以多种方式提供通风机运行状态的各种数据,保障通风机的安全运行和方便通风机的性能测试,并为多种功能扩充提供方便的条件。
在线测量与处理的风机运行参数包括:风量、负压、静压、动压、全压、风速、瓦斯;风机振幅;电机电压、电流、功率因数、轴功率、转速、轴承温度、定子绕组温度、电能损耗、正反转、效率等;电源配电柜母线电压、电流;根据运行情况可实时输出各种特性曲线。
数据传输模式兼容满足国际标准的多种数交换形式,FTP、局域网IE数据服务与广域网IE数据服务功能,可与全矿井自动化系统实现灵活便捷的数据联网,将风机的实时运行参数传输到矿总调度室,满足自动管理的需求。
煤矿压风机远程自动化控制系统的研究与应用

煤矿压风机远程自动化控制系统的研究与应用【摘要】本文主要围绕煤矿压风机远程自动化控制系统展开研究与应用。
在介绍了该系统的重要性、研究背景以及研究意义。
在详细讨论了系统的基本原理、应用现状分析、关键技术探讨、案例分析以及性能评价与优化。
最后在提出了系统未来发展的方向,总结了研究成果,并展望了未来研究的方向。
通过本文的研究,可以更好地了解煤矿压风机远程自动化控制系统的运行原理和优化方向,为矿山生产提供更高效、更安全的控制技术支持,具有重要的实践意义和推广价值。
【关键词】煤矿压风机、远程自动化控制系统、研究、应用、基本原理、现状分析、关键技术、案例分析、性能评价、优化、未来发展方向、结论总结、展望1. 引言1.1 煤矿压风机远程自动化控制系统的重要性煤矿压风机作为煤矿生产中不可或缺的设备,其正常运行直接关系到矿井的生产效率和安全性。
而远程自动化控制系统作为当今科技发展的一项重要成果,为煤矿压风机的运行管理提供了更加智能和便捷的方式。
煤矿压风机远程自动化控制系统的重要性不言而喻。
远程自动化控制系统可以实现对煤矿压风机的实时监测和控制,及时捕捉设备运行状态和参数变化,保障设备正常运行。
通过远程控制系统,工作人员可以远程操作设备,减少人员直接接触设备的风险,提高工作安全性。
远程自动化控制系统可以实现设备的智能调度和优化运行,提高生产效率和降低能耗成本。
系统还可以提供数据分析和预测功能,帮助管理人员做出科学决策,优化生产流程。
煤矿压风机远程自动化控制系统的引入不仅可以提升煤矿生产效率,降低人力成本,还可以提高安全性和稳定性,对于现代化煤矿的发展起到重要作用。
1.2 研究背景煤矿压风机在煤矿生产中起着至关重要的作用,它负责为地下煤矿提供所需的新鲜空气。
随着煤矿深入开采和生产规模的扩大,对压风机的控制要求也越来越高。
传统的手动控制方式已经无法满足生产的需要,因此远程自动化控制系统应运而生。
研究表明,采用远程自动化控制系统可以大大提高煤矿压风机的运行效率和安全性。
矿井压风系统的自动化监控的改造及应用

矿井压风系统的自动化监控的改造及应用摘要:采用PLC控制技术,结合先进的传感器检测技术,智能配电柜等,使得压风机房达到无人值守远方智能监控的目的,从而节省人工,提高系统的运行效率。
关键词:矿井压风自动化监控煤矿1前言随着国家对煤矿“六大系统”的完善,压风自救系统是煤矿“六大系统”之一,所以压风系统由原来的生产元素向安全元素方面倾斜,是矿井安全自救的一个重要环节,随着PLC在煤矿系统的应用,压风自动化的监控系统也逐渐应用于压风系统中。
采用PLC控制技术,结合先进的传感器检测技术,智能配电柜等,使得压风机房达到无人值守远方智能监控的目的,从而节省人工,提高系统的运行效率。
2自动化系统的总体设计方案2.1自动化方案东欢坨压风风机房共安装5台螺杆式压风机,3台工作,2台备用。
压风机型号为LU250W-8.5,功率为220kw,采用变频调速启动,利用一趟Φ273的管路向井下供风,工作压力为0.7MPa,冷却方式采用水冷方式所有空压机的冷却水都经过回流进入集水池,经过冷却后由供水循环泵供给工作的空压机。
循环水泵,两用两备,若一台水泵故障后自动切换到另一台循环泵。
增加无人监控系统后可实现在上位机对5台空压机进行基于管道压力的优化循环运行控制、空压机及变频器的运行参数远程监视、运行参数无纸化记录、空压机冷却水潜水泵的控制及监视、空压机房的整体情况视频监控等等。
2.2系统设备及组成(1)通讯线路压风机和视频监控摄像头以太网口接光网交换机,在调度中心用光网交换机转化为以太网信号,接入路由器,然后接入工控机网卡。
监控系统单路线路结构(2)PLC及传感器为了达到自动化远方监控的目的,需增加的传感器包括温度传感器、压力传感器、液位传感器。
温度传感器用来检测回水池温度以及空压机风包温度,压力传感器用来检测冷却水供水压力,气体流量用来检测每台空压机的供气量。
温度传感器采用精度较高的Pt1000;液位传感器采用一体投入式,直接投入水池;压力传感器直接通过螺纹连接到供水管道。
SCADA系统

SCADA系统SCADA系统SCADA系统包括中央监控系统,远程监控系统等,系统的组成见下图:SCADA系统是风机系统的一部分,具有远程控制风机和监视风机运行状态的功能。
当风机发生故障时能够发出声音和视觉的报警,打印出报警的故障信息,并且在远程可以对一些故障进行复位。
SCADA系统设置3级权限,1级权限在机舱内部,可以控制、监视风机,同时可以修改参数;2级权限在塔基和中控室,通过硬件开关可以切换,控制和监视风机;3级权限只能监视风机。
SCADA系统可以显示如下数据:l 日、月、年风场总发电量l 电网正常运行的小时数l 风电机组正常运行的小时数l 发电小时数l 服务小时数l 故障小时数l 风电机组的、以kWh为单位的发电量(月、年和累计的)l 频率l 以m/s为单位的风速,以度为单位的风向l 有功功率输出(KW)、无功功率(KV AR)和功率因数COSφl 叶轮速度l 机舱、发电机、齿轮箱、轴承、周围的温度,水、油的温度等l 变频器温度l 塔基控制柜温度l 机舱控制柜、变桨控制柜温度l 每台风电机组的电量消耗l 人工开停风电机组,记录停机期l由于周围温度变化原因的每台风电机组的开停,记录停机期(发生时间、持续时间和次数)和环境温度l 由于风速超过限制风速而停机,记录停机期(发生时间、持续时间和次数)l 最近一次故障l 风电机组并网的次数l 声光报警l 变频器直流母线电压Udc,电网电压l 电网总运行时间l 风机总运行时间l 变压器信号的显示l 制动器状态、电池状态l 所有监测资料编制成一定格式的文件,从而能直接调用独立的资料记录系统,满足不少于12个月数据的储存容量。
l 整个风电场和各个风电机组的所有故障,其中包括电网的故障状态信息、数量、种类、故障发生日和时间,以及故障持续时间l 能显示绝对风向(度)l 功率曲线(KW-M/S,以月统计值储存)中央监控系统具有相应等级的抗电磁干扰能力,所有控制和保护系统的元件,认真选择和布置,以避免来自电力系统内的电磁干扰。
芦岭煤矿工广压风机房自动化监控系统技术改造

34
2 0 1 3年 3月
王辉 : 芦 岭煤矿 工广压 风机 房 自动化 监控 系统技 术改造
第 1期
4 改 造 主 要 内容
选择本 地 控 制 时 , 风 机 的正 常启 停 , 皆 有 司 机 在 风 机 本 身 上 操 作 。远 程 控 制 是 在 线 监 测 控 制, 风机 可 以 实 现 在 线 控 制 启 动 、 加载, 卸载、 停 止 等操 作 。
[ 1 O] 佟凤健 , 郭爱 民, 孟新 华. 用 水化 学 分析 法判 别 井 下 突水
水源 [ J ] . 煤矿 开采 , 1 9 9 9 , 3 7 ( 4 ) : 3 5— 3 8
[ 1 1 ] 高卫 东, 何 元 东, 李新 社. 水化 学法在 矿 井 突水 水 源判 断 中的应用 [ J ] . 矿 业安 全与环保 , 2 0 0 1 ( 5) : 4 4—4 5
矿 井水 源判 别 中的 意 义 [ J ] .中 国煤 田地 质 , 2 0 0 1 , l 3
( 3 ): 4 8— 4 9
收 稿 日期 : 2 0 1 2—1 1—2 0
[ 1 3 ] 沈 照理 , 朱宛华 , 钟佐 苗. 水 文地球 化 学 [ M】 . 北京 : 地质
2 改 造 目的
见图 1 。
① 减 少 司机 劳 动 强 度 , 便 于 集 中监 控 。 由于 矿井风 动设 备 较 多 , 日 常 风 压 需 求 比较 大 。 因 此, 每 天 需 求 多 台风 机 同 时 运 行 , 才 能 满 足 地 面 及 井 下供 风 需 求 。 如 此 , 压 风 司机 不 仅 劳 动 强 度
第 1 期 2 0 1 3年 3月
压风机远程综合监控系统的应用

机 房 2 0米 , 统 示 意 图 如 1 0 系 。 3 行 情 况 运 该方 案于 20 0 g年 9月 进 行 了 具 体 实施 , 远程综合监控系统投运后 , 运行状况良好 , 达到 r 设计 的预期效果 ,增强 了设备运行 的安全可 靠性 , 防止造成重大安全事故 ; 了真实有效 提供 的运行参数 ,有利 于帮助制定完善 的经济运行 方案 和及时发现故障隐患 , 防患于未然 ; 提高 了 劳 动效 率 。 另外 , 改 造 完另 外 一 台 老 式压 风 机 待 后 ,将撤离现场值班人员实现无人 职守工作方 式 , 少 恶 劣 环 境对 人 身 心 健 康 的影 响 。 一 段 减 近 时间,将在系统运行过程 中注意观察 和总结 以 便今后加 以改进和进一步完善。 图 2 5是 现 场 部分 运 行 照 片 。 ~ 结 束 语 压风 机远程 综合监控 系统集 中了计 算机 控制 、 智能数据采集 、 图像监控 、 网络通讯 光纤 等先进技术 ,应用效果 良好 ,并且具有可靠性 高、 监测精度高 、 操作方便 , 维护费用小等优点 , 是一 套 功 能 全 面 、 用 性 强 、 放性 好 的高 性 能 通 开 监控 系统 。
力和温度 、 干侧排气压力 和温度 ; 电机绕组 和轴 承 温度 ; 却 水 进 水压 力 和进 出水 温 度 ; 冷 风包 温 度 和 压 力 : 行 电压 、 流 、 功 无 功 功 率 、 率 运 电 有 功 因数 、 累积 电量等参数 以及设备运行状 态。 决速 、 准确 的对运行参数进行分析处理 , 发现运行参数超 出设定范 围和设 备故障时 , 及 时 以声 、光 和 计算 机 屏 幕 提 示 的 形 式 发 出报 警 信息 , 并按相关程序保护动作及时停车 , 自动记 录报 警 和动 作 所 发 生 的具 体 时 间 ,通 过历 史 报 警窗 口可进行查阅。 £ 每天 自动形 成运行 日报表 , 录各运 行 记 参数 、 运行 , 停机时间, 加载 / 卸载时间等, 并方 便 查询 。 g - 加装T业监控摄像探头 , 分别监 视机房 、 水泵等关键场所 , 将监视信号传至远程监控站 , 进行 监 视 和 记 录 。 h .监控压 风机房 内相关高压开关设备 , 能 够实现远方合闸 、 分闸 、 储能等操作。 i . 监控系统能够提供工业 以太 网接 口与矿 局域 网进行连接 ,将监测数据和视频 图像分 传 给矿调度室 , 调度室不参与控制 , 信号传输采用
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十、技术成果与形式 1、研究报告 2、新产品 3、新技术应用
(
十一、单位审查意见
(公章) 年月日
十二、公司审批意见
^
(公章) 年月 日
附表 1:开发用租赁主要仪器设备情况
序号
设备名称
]
设备规格
数量
1
单位月租费
*
租赁月数
2 3
(
4
¥
5 6
~
7
)
8
9 10
&
11
、
12
13 14
~
15
、
16 17
[
主要技术指标:
排气压力
0~
冷却水压力
~
排气温度
0~120℃
转速
>1000 rp/m
交流电压
6000 V 量程扩展配 PT
交流电流
?
功率
500 A 量程扩展配 CT 1~1000 kw 量程扩展配 PT CT
三.新产品市场\技术应用前景预测 该系统是为了适应现代化管理对压风系统实现远程自动化控
制,实现压风机房无人职守和自动化的尝试,是自动化控制的应用 和创新,可以应用于压风机的在线监测和控制,还可以对压风机进 行性能测定,为压风机的有效管理提供可靠的科学依据,以保证工 艺流程中压风设备的安全可靠性和运行经济性,避免了各种压风机 故障所引起的生产事故,其应用前景很可观;
2
…
30
合计
;
% …
九、技术的先进性与技术资料 技术先进性:
通过开发专用的控制监测软件或使用成熟的组态软件,通过组建 工业以太网的方法把空压机的各种参数进行综合的分析;对压风机进 行合理的调配,提高效率,达到安全、经济、高效运行;有极高的推 广价值。 技术资料:传感器的技术资料;
组态软件,数据接口和转换的方法;
四.计划进度 完成项目可行性论证 完成项目立项 完成设备采购及安装 完成项目的试运转及调试试验 验收(或鉴定)
>
五.实现本项目目标具备的条件 1. 集团公司具有雄厚的资金条件、科技人才和丰富的实践
经验,能够为项目方案的设计、中间试验提供充分的条件和支持。 2.技术条件比较成熟,数传电台已经成功应用于工业生产; 3. 压力传感器精度高,漂移小; 4. 自动化工控人才聚集,软件开发有人才优势;还可以应用
'
33 合计
)
— 】
· "
?
& &
、 …
#
附表 4:中间试验主要材料情况
序号 1
品名
规格
2 3
,
4
计量单位
|
5 6
)
7
8 9
:
10
11 12
,
13 14
|
15
16 17
'
18
19 20 21 22 23 24 25
数量
单价
【 :
、 .
~
金额
:
26 27 28 29 30 31 32 33
合计
项目编号:
平顶山煤业(集团) 科研项目计划任务书
/
项目名称:
压风机在线监测与控制系统
承担单位: 平顶山煤业集团十一矿
开发机构: 平顶山煤业集团十一矿机电队
起止年月: ~
项目负责人: 王智峰
—
一、 立项依据和目的意义 空气压缩机的主要任务就是要安全、经济、可靠地产生足
够数量和压力的空气,为井下各种风动工具提供动力,更重要 的是随着平煤各矿开采深度的增加,瓦斯突出严重威胁煤矿的 安全生产,压风自救已经成为煤矿生产必须的设施,压风机的 地位也就更加的重要;但由于空压机结构复杂,运转效率低, 而且耗电量大,在煤矿中约占生产电量的 2-11%,空气压缩机 又作为特种设备管理,在安全上又存在极大的隐患;
现有的组态软件;
(
六.项目研究人员名单
姓名
性 年龄
别
负责人 王智峰 -
50
男
负责人 史二听 男 40
杨孝虎 男 32
】
张志刚 男 40
刘彦滔 男 30
,
王斌 男 36 徐芬芬 女 23
职称
高工
助工 助工 助工 助工 助工 助工
林丽影 女 24 助工
董军豪 男 25 助工
项 郭金龙 男 25 助工
开发空气压缩机在线监测和控制系统,能够实现对各种压 风机的性能测试。它采用高精度的传感器,并与各种外围电路 相结合,配以专用软件控制各路量的采集,并完成信号处理和 数据运算,完成压风机的性能测试。其综合品质特性如下:
能够精确完成进气压力和温度、排气压力和温度、排气量、 系统压力、冷却水温度,压风机效率、比功率,噪音,振动, 轴功率、转速、交流电压、交流电流、有功功率、无功功率、 功率因数的测试与分析;对压风机运行故障在线报警及时自动 停机;能够定时存储、查询、打印测试记录、数据计算结果及 性能曲线,并自动生成性能测试报告;并提供调度通讯接口, 可以实现远程调度监控;
18
$
19
20 合计
注:对自有设备在备注栏说明,租赁费以其应计提折旧费计算
租赁费
~ $
备注
`
}
附表 2:开发用需自制或新购设备情况
序号
设备名称
设备规格
1
各种传感器
2
工业计算机
3
接口板卡
4
组态软件
,
5
PLC
6 7
;
8
9 10
:
11 合计
附表 3:开发用主要材料情况(不含中间试验)
;
计量单位
序号
品名
规格
二.研究内容和技术方案
主要内容与实施方案:
1、各种空气压缩机的各项参数的检测方法;
2、各种传感器的应用;
3、通过 PLC 对数据的处理和对压风机的控制;
?
4、与 S7-200 西门子 PLC 的通讯与接口转换;
5、与高低压柜的通讯,电参数的取样和分析计算;
6、压风机性能测试的指标;
7、压风机的启动和停止过程;
对喷油螺杆压缩机实现真正意义上的远程监测和远程开停 机,并分析压风机故障,系统可以自动分析故障源情况并完成
语音报警;系统具有自我检测功能,保证系统在使用时处于完
好状态;具有较强的抗干扰能力,特别适合于工业现场使用;
具有平均/瞬时测试功能,对测量不稳定信号非常适用;具有
丰富的工况画面,界面友好,图表功能强大,操作快捷方便。
1
2
·
3
4 5
<
6 7
]
8
9 10
}
数量
单价
金额
20
5000 元
10 万元
2
20000 元
4 万元
}
4
2000 元
1
3元
3 万元
2 11000 元
/
万元
备注
—
^
20 万元
数量
单价
,
金额
~
:
·
11
12 13
14
15 16
17 18
·
19
20 21
|
22
23 24
25
26 27
28 29
)Hale Waihona Puke 3031 32小计
金额(万元)
2008 年
《
5
2009 年
2010 年
/
2
中间试验费
试验矿的开挖费
技术交流费
3
:
技术培训费
2
水电费及其他能源消耗
技术图书资料费 科研开发设备调整费
…
3
技术咨询费 】
委外科研试制费
35
开发机构办公费
关键设备仪器摊销额(10 万下)
15
科研用无形资产的摊销
项目前期论证费
与技术开发相关其他费用
# …
目
参
"
加
人
\
承担内容
项目负责人 方案制定 方案制定 项目实施 项目实施 项目实施 项目实施 项目实施
]
项目实施 项目实施
,
$ )
七.经费总概算 费用名称
经 前期科研经费
费
"
设备
总
其它费用
概
算
合计
"
数量
金额(万元) 5 20 5
【
30
—
八.经费支出明细预算表
费用名称
科研人工费 科研设备仪器折旧 开发试验设备租赁费 开发用材料与用品、半成品