高爐風(fēng)口防爆巡檢機(jī)器人技術(shù)方案

項(xiàng) 目 概 述

01/項(xiàng)目背景

高爐風(fēng)口作為煉鐵核心部件，長(zhǎng)期承受高溫、高粉塵等工況，傳統(tǒng)人工巡檢存在安全隱患大、效率低等問(wèn)題。隨著鋼鐵行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型加速，高爐風(fēng)口智能防爆巡檢機(jī)器人成為保障生產(chǎn)安全、優(yōu)化工藝參數(shù)、降低運(yùn)維成本的重要技術(shù)手段。

02/建設(shè)目標(biāo)

部署智能巡檢系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)風(fēng)口數(shù)字化管理，每2小時(shí)完成26個(gè)風(fēng)口循環(huán)檢測(cè)，實(shí)時(shí)上傳溫度、噴煤、洇水等數(shù)據(jù)及圖像，自動(dòng)返回充電。作業(yè)涵蓋吹管測(cè)溫、漏煤檢測(cè)、洇水監(jiān)測(cè)等功能，通過(guò)數(shù)據(jù)分析生成報(bào)表，降低人工風(fēng)險(xiǎn)，提升智能化水平。

安全目標(biāo)：替代人工進(jìn)入高危區(qū)域，實(shí)現(xiàn)“零接觸"巡檢。

效率目標(biāo)：巡檢效率提升6倍，數(shù)據(jù)采集密度增加10倍。

經(jīng)濟(jì)目標(biāo)：替代高危崗位，可減少高爐風(fēng)口區(qū)域配管及運(yùn)維人員，風(fēng)口壽命延長(zhǎng)，高爐年減少非計(jì)劃休風(fēng)時(shí)間。

技術(shù)目標(biāo)：構(gòu)建風(fēng)口數(shù)字孿生體，為智能煉鐵提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐，推動(dòng)操作模式從"經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)"向"數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)"轉(zhuǎn)型，故障預(yù)警準(zhǔn)確率≥95%。

03/建設(shè)內(nèi)容

系統(tǒng)由防爆巡檢機(jī)器人、充電房、通信系統(tǒng)、上位機(jī)平臺(tái)構(gòu)成。部署3-4個(gè)AP建立無(wú)線覆蓋，機(jī)器人通過(guò)無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)。充電房設(shè)于安全區(qū)域，支持自動(dòng)回充。

建 設(shè) 方 案

01/方案概述

防爆機(jī)器人配備激光雷達(dá)、雙光譜云臺(tái)（含熱成像）、環(huán)境監(jiān)測(cè)等模塊，具備防爆隔熱特性。應(yīng)用激光SLAM導(dǎo)航和AI圖像分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè)、缺陷識(shí)別、氣體檢測(cè)等核心功能。

自主導(dǎo)航與精準(zhǔn)定位：采用激光SLAM、IMU、里程計(jì)融合定位技術(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）、高清工業(yè)相機(jī)（捕捉洇水、裂紋、噴煤粉等可見(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：配備快充電池組與自動(dòng)對(duì)接無(wú)線充電樁，單次充電可滿足8小時(shí)連續(xù)工作，并且機(jī)器人自身實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)電量，可根據(jù)設(shè)定充電電量自主返回充電房充電，滿足全天候巡檢需求。

智能語(yǔ)音控制：通過(guò)指定喚醒詞可與機(jī)器人互動(dòng)，并指定臨時(shí)巡檢任務(wù)。

02/系統(tǒng)組成

?機(jī)器人本體?

集成激光雷達(dá)、雙光譜云臺(tái)、環(huán)境傳感器等設(shè)備，具備防爆資質(zhì)。采用AI圖像分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)安全隱患全面監(jiān)測(cè)。

?充電單元?

配備碳酸鐵鋰電池和防爆無(wú)線充電樁，支持二維碼精準(zhǔn)定位（±2cm），含防撞保護(hù)裝置。電量低于閾值自動(dòng)返充，支持交流220V輸入。

?通信網(wǎng)絡(luò)?

通過(guò)AP組建無(wú)線局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)巡檢數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回傳。

03/系統(tǒng)功能

具備視頻監(jiān)控、紅外測(cè)溫（含熱力圖分析）、環(huán)境監(jiān)測(cè)（溫濕度/CO）、語(yǔ)音對(duì)講、自動(dòng)巡檢（全面巡檢、例行巡檢、專(zhuān)項(xiàng)巡檢、特殊巡檢、自定義巡檢及人工控制巡檢等6種模式）、人工遙控檢查、巡檢報(bào)告生成（支持歷史數(shù)據(jù)回溯）、智能告警（巡檢對(duì)象告警、環(huán)境告警、系統(tǒng)告警、綜合告警等）、機(jī)器人自檢、自主避障等功能。

工作模式：預(yù)設(shè)2小時(shí)全風(fēng)口循環(huán)檢測(cè)，異常時(shí)可人工介入指定點(diǎn)位復(fù)查，任務(wù)完成后自動(dòng)續(xù)檢。