【智易时代】智慧钢厂高炉风口巡检机器人系统方案

项目背景

钢铁厂高炉区域环境极为恶劣，存在温度高、噪声大、有毒有害气体聚集等多重危险因素，对现场作业人员的安全构成威胁。传统人工巡检方式效率低下，巡检人员难以全面、准确地掌握高炉区域的实时状况，更无法及时响应各种异常情况。不仅增加了事故发生的可能性，也导致企业运营成本的上升。为应对上述挑战，智易时代推出高炉风口巡检机器人，机器人系统采用激光SLAM导航技术，具备轮式自主移动与精准定位能力，可沿预设路径对高炉直吹管、风口装置等关键部位执行自动化巡检任务，显著提升高炉运行的安全性与稳定性，也为钢铁企业实现智能化转型提供了关键技术支持。

 

建设目标

1.实现高炉风口区域24小时不间断自动化巡检，全面提升巡检效率与数据准确性，及时识别安全隐患并实现快速响应，保障生产连续稳定运行；

2.推动高炉区域实现无人化/少人化智能运维，显著降低人工劳动强度与安全风险，将生产及管理人员从重复性、低价值作业中解放，转向更具战略意义的分析、决策与优化管理等职能；

3.依托实时、多源数据采集与智能分析诊断系统，实现对设备状态的早期预警与预测性维护，最大限度减少非计划停机和突发故障带来的经济损失，延长设备使用寿命；

4.构建基于云平台的实时监测与智能决策支持系统，实现巡检数据的无缝集成与多端协同，为企业生产管控、运维管理和安全防护提供全面数字化支撑，助力钢铁企业智能化转型升级。

系统组成

⭐机器人本体

 

 

机器人以高集成架构整合多元感知、智能导航与数据处理能力，适配高炉复杂工况。搭载红外热成像仪、高清摄像云台及多类气体/噪声传感器，可全面采集温度、图像、气体浓度、噪声等关键数据；依托激光SLAM与视觉融合导航，能在狭窄空间高精度定位、动态避障，自主完成风口全区域巡检，保障数据完整准确。

具体功能：

自主导航与精准定位：采用激光SLAM与视觉融合导航技术，实现在高炉风口平台狭窄空间内的厘米级路径规划。

智能避障：搭载多维超声波传感器结合激光传感器实现多角度障碍物检查，实现复杂钢结构环境种自主避障。

多维度状态感知：集成红外热成像仪（监测风口表面温度场分布）、高清可见光摄像云台（捕捉洇水、裂纹等可见缺陷）、气体传感器（检测CO泄漏）等多源传感器。

实时数据分析与预警：通过边缘计算设备实现温度异常阈值判定、图像缺陷识别（基于深度学习模型），将处理结果实时传输至中控系统。

自主充电与持久续航：机器人自身可实现自动检测电量，根据设定充电电量自主返回充电桩充电，满足全天候巡检需求。

 

⭐充电单元

机器人本体搭载无线充电接收端，与充电桩的发射端相互配套，能够在安全区域内实现自动充电，同时还支持手动应急充电操作。当机器人满足充电条件时，能够自主返回充电位置进行无线充电，无需人工干预，待电量充满后便自动继续执行巡检任务。

 

⭐软件平台

高炉风口巡检机器人系统平台支持高并发数据接入与毫秒级响应，保障在高炉高温、高压复杂环境下的稳定运行。依托沉淀的巡检数据与趋势分析，系统还可实现风口设备寿命预测与预测性维护，助力企业构建更安全、高效、智能的高炉运维体系。

 

驾驶舱

驾驶舱作为核心控制界面，集成了监控与操作功能，为用户提供直观的一站式巡检管理体验。通过可视化布局，实时展示设备状态、可见光及红外双光影像流，动态呈现机器人巡检实况和环境数据；用户可在控制台远程操控机器人运动、调整传感器参数，并查看智能巡检任务的执行进度与详情；同时，告警记录模块实时捕捉设备偏移、温度异常等事件，巡检结果模块则结构化归档历史数据与影像资料，确保高炉风口状态全程可追溯、异常快速响应，显著提升巡检智能化水平和安全管理效率。

 

监测任务查询

提供便捷的查询功能，管理人员可以根据需求，快速查询到特定巡检任务的巡检时间、任务名称和任务类型等详细信息，便于对巡检工作进行系统性的梳理和管理。

 

监测点历史数据

集中展示各个巡检点位的红外测温数据及相关图片，通过对历史数据的对比分析，可以发现高炉风口温度的变化趋势，及时发现潜在的温度异常问题，为设备的预防性维护提供科学依据。

 

巡航管理

在巡航管理模块中，详细展示巡检方案、巡检任务以及巡检点数据等内容。管理人员可对巡检方案进行定制和调整，合理安排巡检任务，设置各个巡检点的相关参数，以确保巡检工作的高效、精准开展。

厂区管理

展示厂区的编码及名称，并且支持添加和修改操作，方便对不同厂区进行统一管理，适应企业厂区的动态变化。

 

环境监测因子

集中呈现巡检机器人所有的监测因子，让管理人员清晰了解机器人能够监测的各项环境参数，有助于对监测工作进行全面规划和管理。

 

系统管理

系统管理模块涵盖公共代码、运行参数、组织结构、应用管理、模块管理、模块资源、用户角色、系统角色等多个方面，实现对整个系统的全面管理和配置。保障系统的稳定运行。

实际应用场景

在钢铁厂高炉风口平台，巡检机器人沿预设巡航路线，对高炉直吹管、风口小套、中套等关键设备进行近距离、多频次巡检。通过红外热成像仪实时监测风口表面温度分布，及时发现因冷却异常导致的局部过热现象；利用高清可见光视频流识别是否存在洇水、结瘤、裂纹等可见缺陷；结合气体传感器持续检测CO等有害气体浓度，预防泄漏风险。系统平台支持异常情况自动报警，并生成巡检报告，为运维人员提供决策依据，显著提升高炉运行的可靠性与安全性。

 

 

高炉风口巡检机器人系统通过融合智能感知、自主导航、边缘计算与云边协同等先进技术，有效解决了传统人工巡检面临的效率低、风险高、数据不连续等痛点，为高炉安全稳定运行提供了强有力的技术保障。该系统不仅实现了巡检过程的自动化、数字化与智能化，更为钢铁企业构建智慧运维体系奠定了坚实基础。未来，随着人工智能与工业物联网技术的持续发展，智易时代将继续深化机器人在故障预测、智能诊断、协同作业等方面的能力，助力钢铁行业向绿色、高效、安全的智能制造方向持续迈进。