Dans le domaine traditionnel de l'industrie lourde de la fonte de l'acier, la zone des hauts fourneaux a toujours été une priorité absolue pour la gestion de la sécurité. L'environnement à haute température, à haute pression, poussiéreux et à gaz nocifs, non seulement menace la sécurité du personnel, mais rend également le mode d'inspection manuelle traditionnel difficile à maîtriser pleinement et en temps opportun l'état de l'équipement. Face à la double pression de la production sûre et de l'exploitation et de l'entretien efficaces, un groupe d'acier du Hebei a introduit le système robotisé d'inspection de la bouche d'air du Haut fourneau de l'ère Zhi Yi, avec « inspection robotisée + analyse intelligente» comme noyau, pour promouvoir la gestion de la sécurité du haut fourneau de la « défense humaine» à la « défense».

Un,Principaux défis et points douloureux de l'entreprise

Risque élevé pour la sécurité du personnelL'environnement à haute température, haute pression, gaz toxiques et nocifs dans la zone du Haut fourneau, de sorte que les inspecteurs artificiels sont exposés à long terme à des menaces directes pour la vie et la santé, les limites de sécurité du mode traditionnel de « défense des personnes» sont extrêmement vulnérables.

Des goulots d'étranglement dans l'efficacité traditionnelle des inspectionsIl existe des zones aveugles dans le mode d'inspection itinérante dépendant de la main - d'œuvre, il est difficile de réaliser une surveillance quantifiée objective 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, une couverture complète, ce qui entraîne une détection de danger non opportune et imprécise, un enregistrement de données fragmenté et une analyse rétroactive difficile.

Les dangers de l'équipement sont difficiles à capturer tôt.Pour les fissures minuscules, les déformations locales et les dommages dus à la fatigue qui se produisent dans des parties structurelles clés telles que la peau du four, le col de cygne, etc., l'inspection visuelle traditionnelle est difficile à détecter au début, souvent perceptible lorsque la propagation de fissures entraîne des fuites ou une défaillance structurelle, susceptible de provoquer des arrêts non planifiés ou même des accidents de sécurité.

Manque de support de données pour les décisions de gestion o & MLes données de chaque lien sont fragmentées et isolées, ce qui rend impossible la création d'un fichier unifié de santé des équipements, ce qui rend difficile la maintenance prédictive et le contrôle scientifique basés sur l'analyse des données en temps réel.

Deux,La solution

Après une sélection rigoureuse de la technologie et plusieurs séries d'arguments, le Groupe a déployé une nouvelle génération de robots intelligents d'inspection routière de l'ère Zhi dans sa zone d'exploitation principale du Haut fourneau et a construit un nouveau système de contrôle de la sécurité avec « l'inspection robotique principale, la révision manuelle complémentaire et l'analyse intelligente des données au cœur». Couvrant un système de 26 ventilateurs de haut fourneau avec un total de 130 points d'action clés, permettant une capacité d'inspection de tournée à grande échelle allant de la détection d'un point unique à la mise en réseau de zones.

Architecture du système

01Robot de patrouille intelligent

Le corps du robot est équipé d'un système de navigation laser SLAM et Vision Fusion, capable de se déplacer de manière autonome avec un positionnement précis au niveau du centimètre dans l'espace étroit de la plate - forme du Haut fourneau. L'équipement intègre des modules d'équipement tels qu'un imageur thermique infrarouge, une PTZ à double lumière haute définition, une alarme de gaz Co, un capteur de bruit et d'autres, qui peuvent synchroniser l'acquisition de données multidimensionnelles telles que la température, l'image, la concentration de gaz et le son ambiant. En outre, le robot prend en charge la charge de retour autonome avec une capacité de patrouille sans pilote 24 / 7.

02Serveurs sur site

Déployez des serveurs sur site, réalisez le traitement en temps réel des données et l'analyse préliminaire, réalisez des analyses localisées telles que l'alarme d'anomalie de température, l'identification de défaut visuel, le diagnostic de défaut d'empreinte vocale, etc., et Améliorez la vitesse de réponse.

03Plateforme de surveillance Cloud

La plate - forme de surveillance intègre des fonctionnalités telles que la surveillance de l'état de l'équipement, le streaming vidéo en temps réel, la gestion des tâches d'inspection routière, la traçabilité des données historiques et les alarmes intelligentes, prend en charge la synergie Multi - extrémité et le Bureau mobile, et peut être couplée avec le modèle numérique de la zone d'usine 3D pour réaliser l'étalonnage visuel des emplacements anormaux et fournir aux gestionnaires une vue opérationnelle intelligente à guichet unique. La plate - forme contient principalement les modules fonctionnels de base suivants:

Contrôle visuel panoramique du cockpit: modèle 3D intégré avec affichage lié au plan d'étage pour présenter en temps réel l'état du robot, la progression de la tâche, la distribution des alarmes et la santé de l'appareil; Prend en charge la génération automatique de tableaux Kanban de données, de graphiques de tendance et de rapports pour fournir à la direction une vue unique de la prise de décision.

Gestion des opérations de raffinement du back office: fournit des fonctionnalités telles que la gestion des robots, la planification des tâches, l'édition de cartes, le contrôle des autorisations et l'audit des journaux pour normaliser et traiter les tâches d'inspection de tournée.

Surveillance vidéo et analyse intelligente: prise en charge de la visualisation vidéo en temps réel Multiplex, de la lecture vidéo et de la reconnaissance intelligente de l'IA, détection automatique des anomalies telles que l'eau, les fissures, les fuites et autres, et liaison du système d'alerte pour réaliser la double conservation des preuves "vidéo + données".

Contrôle à distance et intervention d'urgence: avec la télécommande du robot, l'étalonnage du capteur, la planification des tâches et les capacités de traitement d'urgence, prend en charge le contrôle collaboratif de l'émission et de plusieurs machines dans le cadre d'une mission d'inspection routière manuelle, assurant une réponse et une élimination rapides dans des situations anormales.

Capacité de détection de base

01Surveillance thermométrique infrarouge

Doté d'une caméra thermique infrarouge de haute précision, 24 heures de surveillance ininterrompue de la température de surface de la peau du Haut fourneau, du conduit d'air chaud, du tube de soufflage direct et d'autres équipements, identifier intelligemment la surchauffe locale et les anomalies du gradient de température, réaliser un avertissement précoce de danger caché.

02Avertissement de fuite de gaz

Pour les gaz dangereux tels que le gaz de haut fourneau, le co, etc., Configurez le détecteur de gaz laser et le capteur électrochimique, effectuez une surveillance quantitative et une alarme en temps réel sur les brides de tuyauterie, les connexions de vannes et autres points de fuite vulnérables.

03Surveillance des fuites de poudre de charbon

Dans les zones critiques du système de projection de charbon, un double mécanisme de capteur de concentration de poussière et de reconnaissance visuelle est utilisé. Une fois que la concentration de poudre de charbon est anormale ou qu'une fuite visuelle se produit, le système localise rapidement et détermine intelligemment le niveau de fuite, guidant le personnel de maintenance dans la gradation de la réponse.

04Diagnostic hétérochonique des empreintes vocales

L'acquisition du son opérationnel à l'aide de capteurs acoustiques haute fidélité, l'établissement d'un modèle d'empreinte acoustique normale basé sur un algorithme d'apprentissage en profondeur, peut identifier plus de 20 catégories de caractéristiques acoustiques défectueuses telles que les anomalies de tissu dans le four, les fuites d'eau dans les parois de refroidissement, les dépassements de vibrations du ventilateur, etc., pour atteindre la « déficience auditive».

05Identité visuelle intelligente

Algorithme d'analyse d'image basé sur l'apprentissage en profondeur qui identifie automatiquement les défauts tels que les fissures, l'eau potable, la Nodulation, la corrosion, etc. à la surface de l'appareil, en particulier pour les micro - fissures dans les zones de forte contrainte telles que les cols de cygne, les conduits d'air chaud, etc. identification améliorée et alignement historique. Le système reconnaît la fissure après le déclenchement automatique de l'alarme, envoie des informations au personnel d'exploitation et de maintenance concerné et prend en charge le marquage dynamique des points anormaux dans le modèle de zone d'usine 3D, permettant un traitement en boucle fermée et un positionnement précis.

Trois,Efficacité de la mise en œuvre

Le niveau de sécurité bonditRéduction de plus de 80% de la visite manuelle dans les zones à haut risque, ce qui évite fondamentalement le risque de sécurité du personnel dans les zones de gaz et de rayonnement à haute température.

Optimisation de l'efficacité de l'inspection itinérante. réalisez l'inspection de tournée automatisée sans interruption de 24 heures, couvrant 26 ventilateurs de siège, 130 points d'action, l'acquisition synchrone de multi - senseurs, une inspection de tournée peut accomplir les tâches précédemment requises par la synergie de plusieurs équipes, les données sont entièrement numérisées, traçables et analysables.

Renforcement des capacités d'alerte précoceGrâce à la fusion de la reconnaissance visuelle des fissures par l'IA et de la perception multimodale, le système peut réussir à détecter et à avertir rapidement les fissures de surface structurelles critiques telles que les cols de cygne, évitant ainsi les arrêts de production non planifiés dus à la propagation des fissures et améliorant considérablement la continuité de la production.

Scientifier les décisions de gestion. Établir un modèle d'évaluation de la santé de l'équipement pour permettre la maintenance prédictive. Grâce au balayage infrarouge régulier et à l'analyse visuelle des données de détection des fissures, le système peut alerter les tendances de fatigue structurelle, guider l'optimisation du système d'exploitation et du plan de maintenance du Haut fourneau, prévenir l'apparition de fissures et d'autres dommages structurels à la source. Les décisions de gestion sont passées de « pilotées par l'expérience» à « pilotées par les données», formant un flux normalisé de tâches de patrouille intelligentes.

Quatre,Faits saillants de l'innovation technologique:

Fusion de perception multimodale: intégration de plusieurs catégories de capteurs infrarouges, gazeux, visuels, acoustiques, etc., permettant une perception de haute précision de l'environnement et de l'état de l'appareil.

Diagnostic intelligent piloté par l'IA: l'utilisation d'algorithmes d'apprentissage en profondeur pour l'analyse en temps réel des données de température, de gaz, d'image, de son, etc., renforce l'algorithme de reconnaissance visuelle pour les fissures de surface structurelles, permet l'identification automatique des anomalies, la classification et l'alerte précoce des défaillances.

Fonctionnement autonome hautement fiable: avec la protection contre les explosions, la résistance à haute température, la navigation autonome et la capacité intelligente d'évitement des obstacles, s'adapte à l'environnement complexe et difficile autour du Haut fourneau, garantit un fonctionnement stable pendant une longue période.

Jumelage numérique: soutenir les données d'inspection de tournée avec le modèle de zone d'usine 3D, lorsque des anomalies telles que la fissure du col de cygne sont identifiées, peuvent être marquées dynamiquement dans la position correspondante du modèle 3D, réaliser la présentation visuelle de l'état de l'équipement et l'analyse des tendances, fournir un support stéréoscopique pour Les décisions opérationnelles et dimensionnelles.

Le système intelligent d'inspection routière de l'ère Zhi a actuellement réalisé la mise à niveau de la prévention et du contrôle de la sécurité dans la zone du Haut fourneau, et à l'avenir, il évoluera davantage vers le « système d'exploitation et de maintenance intelligent de toute la zone de l'usine». En exploitant les données multi - systèmes de production, d'équipement, de sécurité, etc., construisez une plate - forme de contrôle intelligente intégrée pour les entreprises sidérurgiques, permettant de passer de la détection unique à l'alerte rapide complète, de la réponse passive à la prévention active. L'ère Zhi continuera à travailler en profondeur sur le scénario de l'intelligence industrielle, en utilisant les robots de patrouille comme pivot pour faire progresser l'industrie de l'acier vers une nouvelle ère de fabrication intelligente plus sûre, plus efficace et plus verte.