高爐風口防爆巡檢機器人技術方案

項 目 概 述

01/項目背景

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

02/建設目標

部署智能巡檢系統(tǒng)實現(xiàn)風口數(shù)字化管理，每2小時完成26個風口循環(huán)檢測，實時上傳溫度、噴煤、洇水等數(shù)據(jù)及圖像，自動返回充電。作業(yè)涵蓋吹管測溫、漏煤檢測、洇水監(jiān)測等功能，通過數(shù)據(jù)分析生成報表，降低人工風險，提升智能化水平。

安全目標：替代人工進入高危區(qū)域，實現(xiàn)“零接觸"巡檢。

效率目標：巡檢效率提升6倍，數(shù)據(jù)采集密度增加10倍。

經(jīng)濟目標：替代高危崗位，可減少高爐風口區(qū)域配管及運維人員，風口壽命延長，高爐年減少非計劃休風時間。

技術目標：構建風口數(shù)字孿生體，為智能煉鐵提供關鍵數(shù)據(jù)支撐，推動操作模式從"經(jīng)驗驅動"向"數(shù)據(jù)驅動"轉型，故障預警準確率≥95%。

03/建設內(nèi)容

系統(tǒng)由防爆巡檢機器人、充電房、通信系統(tǒng)、上位機平臺構成。部署3-4個AP建立無線覆蓋，機器人通過無線傳輸數(shù)據(jù)。充電房設于安全區(qū)域，支持自動回充。

建 設 方 案

01/方案概述

防爆機器人配備激光雷達、雙光譜云臺（含熱成像）、環(huán)境監(jiān)測等模塊，具備防爆隔熱特性。應用激光SLAM導航和AI圖像分析技術，實現(xiàn)溫度場監(jiān)測、缺陷識別、氣體檢測等核心功能。

自主導航與精準定位：采用激光SLAM、IMU、里程計融合定位技術，實現(xiàn)在高爐風口平臺狹窄空間內(nèi)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）、高清工業(yè)相機（捕捉洇水、裂紋、噴煤粉等可見缺陷）、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：配備快充電池組與自動對接無線充電樁，單次充電可滿足8小時連續(xù)工作，并且機器人自身實現(xiàn)自動檢測電量，可根據(jù)設定充電電量自主返回充電房充電，滿足全天候巡檢需求。

智能語音控制：通過指定喚醒詞可與機器人互動，并指定臨時巡檢任務。

02/系統(tǒng)組成

?機器人本體?

集成激光雷達、雙光譜云臺、環(huán)境傳感器等設備，具備防爆資質(zhì)。采用AI圖像分析技術實現(xiàn)安全隱患全面監(jiān)測。

?充電單元?

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

?通信網(wǎng)絡?

通過AP組建無線局域網(wǎng)，實現(xiàn)巡檢數(shù)據(jù)實時回傳。

03/系統(tǒng)功能

具備視頻監(jiān)控、紅外測溫（含熱力圖分析）、環(huán)境監(jiān)測（溫濕度/CO）、語音對講、自動巡檢（全面巡檢、例行巡檢、專項巡檢、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、巡檢報告生成（支持歷史數(shù)據(jù)回溯）、智能告警（巡檢對象告警、環(huán)境告警、系統(tǒng)告警、綜合告警等）、機器人自檢、自主避障等功能。

工作模式：預設2小時全風口循環(huán)檢測，異常時可人工介入指定點位復查，任務完成后自動續(xù)檢。