【智易時代】智慧鋼廠高爐風口巡檢機器人系統(tǒng)方案

項目背景

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因素，對現(xiàn)場作業(yè)人員的安全構成威脅。傳統(tǒng)人工巡檢方式效率低下，巡檢人員難以全面、準確地掌握高爐區(qū)域的實時狀況，更無法及時響應各種異常情況。不僅增加了事故發(fā)生的可能性，也導致企業(yè)運營成本的上升。為應對上述挑戰(zhàn)，智易時代推出高爐風口巡檢機器人，機器人系統(tǒng)采用激光SLAM導航技術，具備輪式自主移動與精準定位能力，可沿預設路徑對高爐直吹管、風口裝置等關鍵部位執(zhí)行自動化巡檢任務，顯著提升高爐運行的安全性與穩(wěn)定性，也為鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)智能化轉型提供了關鍵技術支持。

 

建設目標

1.實現(xiàn)高爐風口區(qū)域24小時不間斷自動化巡檢，全面提升巡檢效率與數(shù)據(jù)準確性，及時識別安全隱患并實現(xiàn)快速響應，保障生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定運行；

2.推動高爐區(qū)域實現(xiàn)無人化/少人化智能運維，顯著降低人工勞動強度與安全風險，將生產(chǎn)及管理人員從重復性、低價值作業(yè)中解放，轉向更具戰(zhàn)略意義的分析、決策與優(yōu)化管理等職能；

3.依托實時、多源數(shù)據(jù)采集與智能分析診斷系統(tǒng)，實現(xiàn)對設備狀態(tài)的早期預警與預測性維護，最大限度減少非計劃停機和突發(fā)故障帶來的經(jīng)濟損失，延長設備使用壽命；

4.構建基于云平臺的實時監(jiān)測與智能決策支持系統(tǒng)，實現(xiàn)巡檢數(shù)據(jù)的無縫集成與多端協(xié)同，為企業(yè)生產(chǎn)管控、運維管理和安全防護提供全面數(shù)字化支撐，助力鋼鐵企業(yè)智能化轉型升級。

系統(tǒng)組成

?機器人本體

 

 

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

具體功能：

自主導航與精準定位：采用激光SLAM與視覺融合導航技術，實現(xiàn)在高爐風口平臺狹窄空間內的厘米級路徑規(guī)劃。

智能避障：搭載多維超聲波傳感器結合激光傳感器實現(xiàn)多角度障礙物檢查，實現(xiàn)復雜鋼結構環(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)測風口表面溫度場分布）、高清可見光攝像云臺（捕捉洇水、裂紋等可見缺陷）、氣體傳感器（檢測CO泄漏）等多源傳感器。

實時數(shù)據(jù)分析與預警：通過邊緣計算設備實現(xiàn)溫度異常閾值判定、圖像缺陷識別（基于深度學習模型），將處理結果實時傳輸至中控系統(tǒng)。

自主充電與持久續(xù)航：機器人自身可實現(xiàn)自動檢測電量，根據(jù)設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

機器人本體搭載無線充電接收端，與充電樁的發(fā)射端相互配套，能夠在安全區(qū)域內實現(xiàn)自動充電，同時還支持手動應急充電操作。當機器人滿足充電條件時，能夠自主返回充電位置進行無線充電，無需人工干預，待電量充滿后便自動繼續(xù)執(zhí)行巡檢任務。

 

?軟件平臺

高爐風口巡檢機器人系統(tǒng)平臺支持高并發(fā)數(shù)據(jù)接入與毫秒級響應，保障在高爐高溫、高壓復雜環(huán)境下的穩(wěn)定運行。依托沉淀的巡檢數(shù)據(jù)與趨勢分析，系統(tǒng)還可實現(xiàn)風口設備壽命預測與預測性維護，助力企業(yè)構建更安全、高效、智能的高爐運維體系。

 

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。通過可視化布局，實時展示設備狀態(tài)、可見光及紅外雙光影像流，動態(tài)呈現(xiàn)機器人巡檢實況和環(huán)境數(shù)據(jù)；用戶可在控制臺遠程操控機器人運動、調整傳感器參數(shù)，并查看智能巡檢任務的執(zhí)行進度與詳情；同時，告警記錄模塊實時捕捉設備偏移、溫度異常等事件，巡檢結果模塊則結構化歸檔歷史數(shù)據(jù)與影像資料，確保高爐風口狀態(tài)全程可追溯、異?？焖夙憫?，顯著提升巡檢智能化水平和安全管理效率。

 

監(jiān)測任務查詢

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的巡檢時間、任務名稱和任務類型等詳細信息，便于對巡檢工作進行系統(tǒng)性的梳理和管理。

 

監(jiān)測點歷史數(shù)據(jù)

集中展示各個巡檢點位的紅外測溫數(shù)據(jù)及相關圖片，通過對歷史數(shù)據(jù)的對比分析，可以發(fā)現(xiàn)高爐風口溫度的變化趨勢，及時發(fā)現(xiàn)潛在的溫度異常問題，為設備的預防性維護提供科學依據(jù)。

 

巡航管理

在巡航管理模塊中，詳細展示巡檢方案、巡檢任務以及巡檢點數(shù)據(jù)等內容。管理人員可對巡檢方案進行定制和調整，合理安排巡檢任務，設置各個巡檢點的相關參數(shù)，以確保巡檢工作的高效、精準開展。

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，方便對不同廠區(qū)進行統(tǒng)一管理，適應企業(yè)廠區(qū)的動態(tài)變化。

 

環(huán)境監(jiān)測因子

集中呈現(xiàn)巡檢機器人所有的監(jiān)測因子，讓管理人員清晰了解機器人能夠監(jiān)測的各項環(huán)境參數(shù)，有助于對監(jiān)測工作進行全面規(guī)劃和管理。

 

系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理模塊涵蓋公共代碼、運行參數(shù)、組織結構、應用管理、模塊管理、模塊資源、用戶角色、系統(tǒng)角色等多個方面，實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的全面管理和配置。保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

實際應用場景

在鋼鐵廠高爐風口平臺，巡檢機器人沿預設巡航路線，對高爐直吹管、風口小套、中套等關鍵設備進行近距離、多頻次巡檢。通過紅外熱成像儀實時監(jiān)測風口表面溫度分布，及時發(fā)現(xiàn)因冷卻異常導致的局部過熱現(xiàn)象；利用高清可見光視頻流識別是否存在洇水、結瘤、裂紋等可見缺陷；結合氣體傳感器持續(xù)檢測CO等有害氣體濃度，預防泄漏風險。系統(tǒng)平臺支持異常情況自動報警，并生成巡檢報告，為運維人員提供決策依據(jù)，顯著提升高爐運行的可靠性與安全性。

 

 

高爐風口巡檢機器人系統(tǒng)通過融合智能感知、自主導航、邊緣計算與云邊協(xié)同等先進技術，有效解決了傳統(tǒng)人工巡檢面臨的效率低、風險高、數(shù)據(jù)不連續(xù)等痛點，為高爐安全穩(wěn)定運行提供了強有力的技術保障。該系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了巡檢過程的自動化、數(shù)字化與智能化，更為鋼鐵企業(yè)構建智慧運維體系奠定了堅實基礎。未來，隨著人工智能與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術的持續(xù)發(fā)展，智易時代將繼續(xù)深化機器人在故障預測、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。