項(xiàng)目背景

鋼鐵廠高爐區(qū)域環(huán)境極為惡劣，存在溫度高、噪聲大、有毒有害氣體聚集等多重危險(xiǎn)因素，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的安全構(gòu)成威脅。傳統(tǒng)人工巡檢方式效率低下，巡檢人員難以全面、準(zhǔn)確地掌握高爐區(qū)域的實(shí)時(shí)狀況，更無(wú)法及時(shí)響應(yīng)各種異常情況。不僅增加了事故發(fā)生的可能性，也導(dǎo)致企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本的上升。為應(yīng)對(duì)上述挑戰(zhàn)，智易時(shí)代推出高爐風(fēng)口巡檢機(jī)器人，機(jī)器人系統(tǒng)采用激光SLAM導(dǎo)航技術(shù)，具備輪式自主移動(dòng)與精準(zhǔn)定位能力，可沿預(yù)設(shè)路徑對(duì)高爐直吹管、風(fēng)口裝置等關(guān)鍵部位執(zhí)行自動(dòng)化巡檢任務(wù)，顯著提升高爐運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，也為鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型提供了關(guān)鍵技術(shù)支持。

 

建設(shè)目標(biāo)

1.實(shí)現(xiàn)高爐風(fēng)口區(qū)域24小時(shí)不間斷自動(dòng)化巡檢，全面提升巡檢效率與數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，及時(shí)識(shí)別安全隱患并實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，保障生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；

2.推動(dòng)高爐區(qū)域?qū)崿F(xiàn)無(wú)人化/少人化智能運(yùn)維，顯著降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度與安全風(fēng)險(xiǎn)，將生產(chǎn)及管理人員從重復(fù)性、低價(jià)值作業(yè)中解放，轉(zhuǎn)向更具戰(zhàn)略意義的分析、決策與優(yōu)化管理等職能；

3.依托實(shí)時(shí)、多源數(shù)據(jù)采集與智能分析診斷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的早期預(yù)警與預(yù)測(cè)性維護(hù)，最大限度減少非計(jì)劃停機(jī)和突發(fā)故障帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命；

4.構(gòu)建基于云平臺(tái)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與智能決策支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)巡檢數(shù)據(jù)的無(wú)縫集成與多端協(xié)同，為企業(yè)生產(chǎn)管控、運(yùn)維管理和安全防護(hù)提供全面數(shù)字化支撐，助力鋼鐵企業(yè)智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)。

系統(tǒng)組成

?機(jī)器人本體

 

 

機(jī)器人以高集成架構(gòu)整合多元感知、智能導(dǎo)航與數(shù)據(jù)處理能力，適配高爐復(fù)雜工況。搭載紅外熱成像儀、高清攝像云臺(tái)及多類氣體/噪聲傳感器，可全面采集溫度、圖像、氣體濃度、噪聲等關(guān)鍵數(shù)據(jù)；依托激光SLAM與視覺(jué)融合導(dǎo)航，能在狹窄空間高精度定位、動(dòng)態(tài)避障，自主完成風(fēng)口全區(qū)域巡檢，保障數(shù)據(jù)完整準(zhǔn)確。

具體功能：

自主導(dǎo)航與精準(zhǔn)定位：采用激光SLAM與視覺(jué)融合導(dǎo)航技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在高爐風(fēng)口平臺(tái)狹窄空間內(nèi)的厘米級(jí)路徑規(guī)劃。

智能避障：搭載多維超聲波傳感器結(jié)合激光傳感器實(shí)現(xiàn)多角度障礙物檢查，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)環(huán)境種自主避障。

多維度狀態(tài)感知：集成紅外熱成像儀（監(jiān)測(cè)風(fēng)口表面溫度場(chǎng)分布）、高清可見(jiàn)光攝像云臺(tái)（捕捉洇水、裂紋等可見(jiàn)缺陷）、氣體傳感器（檢測(cè)CO泄漏）等多源傳感器。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析與預(yù)警：通過(guò)邊緣計(jì)算設(shè)備實(shí)現(xiàn)溫度異常閾值判定、圖像缺陷識(shí)別（基于深度學(xué)習(xí)模型），將處理結(jié)果實(shí)時(shí)傳輸至中控系統(tǒng)。

自主充電與持久續(xù)航：機(jī)器人自身可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)電量，根據(jù)設(shè)定充電電量自主返回充電樁充電，滿足全天候巡檢需求。

 

?充電單元

機(jī)器人本體搭載無(wú)線充電接收端，與充電樁的發(fā)射端相互配套，能夠在安全區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充電，同時(shí)還支持手動(dòng)應(yīng)急充電操作。當(dāng)機(jī)器人滿足充電條件時(shí)，能夠自主返回充電位置進(jìn)行無(wú)線充電，無(wú)需人工干預(yù)，待電量充滿后便自動(dòng)繼續(xù)執(zhí)行巡檢任務(wù)。

 

?軟件平臺(tái)

高爐風(fēng)口巡檢機(jī)器人系統(tǒng)平臺(tái)支持高并發(fā)數(shù)據(jù)接入與毫秒級(jí)響應(yīng)，保障在高爐高溫、高壓復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行。依托沉淀的巡檢數(shù)據(jù)與趨勢(shì)分析，系統(tǒng)還可實(shí)現(xiàn)風(fēng)口設(shè)備壽命預(yù)測(cè)與預(yù)測(cè)性維護(hù)，助力企業(yè)構(gòu)建更安全、高效、智能的高爐運(yùn)維體系。

 

駕駛艙

駕駛艙作為核心控制界面，集成了監(jiān)控與操作功能，為用戶提供直觀的一站式巡檢管理體驗(yàn)。通過(guò)可視化布局，實(shí)時(shí)展示設(shè)備狀態(tài)、可見(jiàn)光及紅外雙光影像流，動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)機(jī)器人巡檢實(shí)況和環(huán)境數(shù)據(jù)；用戶可在控制臺(tái)遠(yuǎn)程操控機(jī)器人運(yùn)動(dòng)、調(diào)整傳感器參數(shù)，并查看智能巡檢任務(wù)的執(zhí)行進(jìn)度與詳情；同時(shí)，告警記錄模塊實(shí)時(shí)捕捉設(shè)備偏移、溫度異常等事件，巡檢結(jié)果模塊則結(jié)構(gòu)化歸檔歷史數(shù)據(jù)與影像資料，確保高爐風(fēng)口狀態(tài)全程可追溯、異?？焖夙憫?yīng)，顯著提升巡檢智能化水平和安全管理效率。

 

監(jiān)測(cè)任務(wù)查詢

提供便捷的查詢功能，管理人員可以根據(jù)需求，快速查詢到特定巡檢任務(wù)的巡檢時(shí)間、任務(wù)名稱和任務(wù)類型等詳細(xì)信息，便于對(duì)巡檢工作進(jìn)行系統(tǒng)性的梳理和管理。

 

監(jiān)測(cè)點(diǎn)歷史數(shù)據(jù)

集中展示各個(gè)巡檢點(diǎn)位的紅外測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)及相關(guān)圖片，通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，可以發(fā)現(xiàn)高爐風(fēng)口溫度的變化趨勢(shì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的溫度異常問(wèn)題，為設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

 

巡航管理

在巡航管理模塊中，詳細(xì)展示巡檢方案、巡檢任務(wù)以及巡檢點(diǎn)數(shù)據(jù)等內(nèi)容。管理人員可對(duì)巡檢方案進(jìn)行定制和調(diào)整，合理安排巡檢任務(wù)，設(shè)置各個(gè)巡檢點(diǎn)的相關(guān)參數(shù)，以確保巡檢工作的高效、精準(zhǔn)開(kāi)展。

廠區(qū)管理

展示廠區(qū)的編碼及名稱，并且支持添加和修改操作，方便對(duì)不同廠區(qū)進(jìn)行統(tǒng)一管理，適應(yīng)企業(yè)廠區(qū)的動(dòng)態(tài)變化。

 

環(huán)境監(jiān)測(cè)因子

集中呈現(xiàn)巡檢機(jī)器人所有的監(jiān)測(cè)因子，讓管理人員清晰了解機(jī)器人能夠監(jiān)測(cè)的各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)，有助于對(duì)監(jiān)測(cè)工作進(jìn)行全面規(guī)劃和管理。

 

系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理模塊涵蓋公共代碼、運(yùn)行參數(shù)、組織結(jié)構(gòu)、應(yīng)用管理、模塊管理、模塊資源、用戶角色、系統(tǒng)角色等多個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的全面管理和配置。保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景

在鋼鐵廠高爐風(fēng)口平臺(tái)，巡檢機(jī)器人沿預(yù)設(shè)巡航路線，對(duì)高爐直吹管、風(fēng)口小套、中套等關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行近距離、多頻次巡檢。通過(guò)紅外熱成像儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)口表面溫度分布，及時(shí)發(fā)現(xiàn)因冷卻異常導(dǎo)致的局部過(guò)熱現(xiàn)象；利用高清可見(jiàn)光視頻流識(shí)別是否存在洇水、結(jié)瘤、裂紋等可見(jiàn)缺陷；結(jié)合氣體傳感器持續(xù)檢測(cè)CO等有害氣體濃度，預(yù)防泄漏風(fēng)險(xiǎn)。系統(tǒng)平臺(tái)支持異常情況自動(dòng)報(bào)警，并生成巡檢報(bào)告，為運(yùn)維人員提供決策依據(jù)，顯著提升高爐運(yùn)行的可靠性與安全性。

 

 

高爐風(fēng)口巡檢機(jī)器人系統(tǒng)通過(guò)融合智能感知、自主導(dǎo)航、邊緣計(jì)算與云邊協(xié)同等先進(jìn)技術(shù)，有效解決了傳統(tǒng)人工巡檢面臨的效率低、風(fēng)險(xiǎn)高、數(shù)據(jù)不連續(xù)等痛點(diǎn)，為高爐安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。該系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了巡檢過(guò)程的自動(dòng)化、數(shù)字化與智能化，更為鋼鐵企業(yè)構(gòu)建智慧運(yùn)維體系奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。未來(lái)，隨著人工智能與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，智易時(shí)代將繼續(xù)深化機(jī)器人在故障預(yù)測(cè)、智能診斷、協(xié)同作業(yè)等方面的能力，助力鋼鐵行業(yè)向綠色、高效、安全的智能制造方向持續(xù)邁進(jìn)。