钢铁行业“智慧哨兵”：智易时代高炉风口巡检机器人应用案例

在钢铁冶炼这一传统重工业领域，高炉区域始终是安全管理的重中之重。高温、高压、多尘、多有害气体的环境，不仅威胁人员安全，也使得传统人工巡检模式难以全面、及时地掌握设备状态。面对安全生产与高效运维的双重压力，河北某钢铁集团引入智易时代高炉风口巡检机器人系统，以“机器人巡检+智能分析”为核心，推动高炉安全管理从“人防”向“技防”的跨越式升级。

 

 

一、企业核心挑战与痛点

人员安全风险高居不下。高炉区域高温、高压、有毒有害气体弥漫的环境，使人工巡检人员长期暴露于直接的生命健康威胁之下，传统“人防”模式的安全边界极为脆弱。

传统巡检效能存在瓶颈。依赖人力的巡检方式存在盲区，难以实现全天候、全覆盖、客观量化的监测，导致隐患发现不及时、不精准，数据记录零散且难以追溯分析。

设备隐患难以被早期捕捉。对于炉皮、鹅颈管等关键结构部位出现的微小裂纹、局部变形与疲劳损伤，传统目视检查难以在初期发现，往往在裂纹扩展导致泄漏或结构失效时才能察觉，易引发非计划停机甚至安全事故。

运维管理决策缺乏数据支撑。各环节数据碎片化、孤立化，无法形成统一的设备健康档案，难以实现基于实时数据分析的预测性维护和科学化管控。

 

二、解决方案

 

 

经过严格的技术选型和多轮方案论证，该集团在其核心高炉作业区部署了智易时代新一代智能巡检机器人系统，构建了一个“机器人巡检为主、人工复核为辅、数据智能分析为核心”的全新安全管控体系。覆盖26座高炉风炉系统，共130个关键动作点位，实现了从单点检测到区域联网的规模化巡检能力。

系统架构

01智能巡检机器人

机器人主体搭载激光SLAM与视觉融合导航系统，能够在高炉平台狭窄空间内实现自主移动与厘米级精确定位。设备集成红外热成像仪、高清双光云台、CO气体报警器、噪声传感器等设备模块，可同步采集温度、图像、气体浓度与环境声音等多维度数据。此外，机器人支持自主返回充电，具备全天候无人化巡检能力。

 

 

02现场服务器

部署现场服务器，实现数据实时处理与初步分析，实现温度异常报警、视觉缺陷识别、声纹故障诊断等本地化分析，提升响应速度。

03云端监测平台

监测平台集设备状态监控、实时视频流、巡检任务管理、历史数据回溯与智能报警等功能于一体，支持多端协同与移动办公，并能与三维厂区数字模型联动，实现异常位置的可视化标定，为管理人员提供一站式智能运维视图。平台主要包含以下核心功能模块：

驾驶舱全景可视化管控：集成三维模型与平面图联动展示，实时呈现机器人状态、任务进度、告警分布与设备健康度；支持数据看板、趋势图表与报表自动生成，为管理层提供一站式决策视图。

管控后台精细化运维：提供机器人管理、任务调度、地图编辑、权限控制与日志审计等功能，实现巡检作业的标准化与流程化。

视频监控与智能分析：支持多路实时视频查看、录像回放与AI智能识别，自动检测洇水、裂纹、泄漏等异常，并联动告警系统，实现“视频+数据”双重证据留存。

远程控制与应急干预：具备机器人远程操控、传感器校准、任务调度与应急处理能力，支持手动巡检任务下发与多机协同控制，确保在异常情况下快速响应与处置。

 

 

核心检测能力

01红外测温监测

搭载高精度红外热像仪，24小时不间断监测高炉炉皮、热风管道、直吹管等设备表面温度，智能识别局部过热与温度梯度异常，实现隐患早期预警。

02气体泄漏预警

针对高炉煤气、CO等危险气体，配置激光气体检测仪与电化学传感器，对管道法兰、阀门连接处等易泄漏点位进行定量监测与实时报警。

03煤粉泄漏监测

在喷煤系统关键区域，采用粉尘浓度传感器与视觉识别双重机制。一旦煤粉浓度异常或发生可视泄漏，系统迅速定位并智能判定泄漏等级，指导维护人员分级响应。

04声纹异响诊断

通过高保真声学传感器采集运行声音，基于深度学习算法建立正常声纹模型，可识别炉内布料异常、冷却壁漏水、风机振动超标等20余类故障声学特征，实现“听声辨障”。

05智能视觉识别

基于深度学习的图像分析算法，自动识别设备表面的裂纹、洇水、结瘤、腐蚀等缺陷，尤其针对鹅颈管、热风管道等高应力区域的微裂纹进行增强识别与历史比对。系统识别到裂纹后自动触发报警，推送信息至相关运维人员，并支持在三维厂区模型中动态标记异常点位，实现闭环处理与精准定位。

三、实施成效

安全水平跃升。高风险区域人工巡检减少80%以上，从根本上避免了人员在煤气区域、高温辐射区的安全风险。

巡检效率优化。实现24小时不间断自动化巡检，覆盖26座风炉、130个动作点位，多传感器同步采集，一次巡检即可完成以往需多班组协同的任务，数据全数字化、可追溯、可分析。

隐患预警能力增强。通过AI视觉裂纹识别与多模态感知融合，系统可成功实现对鹅颈管等关键结构表面裂纹的早期发现与预警， 避免了因裂纹扩展导致的非计划停产，显著提升生产连续性。

管理决策科学化。建立设备健康度评估模型，实现预测性维护。通过定期红外扫描与视觉裂纹检测数据分析，系统可预警结构疲劳趋势，指导优化高炉操作制度与维护计划，从源头预防裂纹等结构损伤的发生。管理决策从“经验驱动”转向“数据驱动”，形成标准化的智能巡检作业流程。

 

 

四、技术创新亮点：

多模态感知融合：集成红外、气体、视觉、声学等多类传感器，实现环境与设备状态的高精度感知。

AI驱动智能诊断：采用深度学习算法，对温度、气体、图像、声音等数据进行实时分析，强化了针对结构表面裂纹的视觉识别算法，实现异常自动识别、分类与故障早期预警。

高可靠自主运行：具备防爆、耐高温、自主导航与智能避障能力，适应高炉周边复杂恶劣环境，保障长时间稳定作业。

数字孪生联动：支持巡检数据与三维厂区模型联动，当识别到如鹅颈管裂纹等异常时，可在三维模型对应位置动态标出，实现设备状态可视化呈现与趋势分析， 为运维决策提供立体化支撑。

智易时代智能巡检系统目前已实现高炉区域的安全防控升级，未来将进一步向“全厂区智能运维体系”演进。通过打通生产、设备、安全等多系统数据，构建钢铁企业一体化智能管控平台，实现从单点检测到全链路预警、从被动响应到主动预防的跨越。智易时代将持续深耕工业智能场景，以巡检机器人为支点，推动钢铁行业向更安全、更高效、更绿色的智能制造新时代迈进。