高炉风口防爆巡检机器人技术方案

高炉风口防爆巡检机器人技术方案

项 目 概 述

01/项目背景

高炉风口作为炼铁核心部件，长期承受高温、高粉尘等工况，传统人工巡检存在安全隐患大、效率低等问题。随着钢铁行业智能化转型加速，高炉风口智能防爆巡检机器人成为保障生产安全、优化工艺参数、降低运维成本的重要技术手段。

02/建设目标

部署智能巡检系统实现风口数字化管理，每2小时完成26个风口循环检测，实时上传温度、喷煤、洇水等数据及图像，自动返回充电。作业涵盖吹管测温、漏煤检测、洇水监测等功能，通过数据分析生成报表，降低人工风险，提升智能化水平。

安全目标：替代人工进入高危区域，实现“零接触”巡检。

效率目标：巡检效率提升6倍，数据采集密度增加10倍。

经济目标：替代高危岗位，可减少高炉风口区域配管及运维人员，风口寿命延长，高炉年减少非计划休风时间。

技术目标：构建风口数字孪生体，为智能炼铁提供关键数据支撑，推动操作模式从"经验驱动"向"数据驱动"转型，故障预警准确率≥95%。

03/建设内容

系统由防爆巡检机器人、充电房、通信系统、上位机平台构成。部署3-4个AP建立无线覆盖，机器人通过无线传输数据。充电房设于安全区域，支持自动回充。

建 设 方 案

01/方案概述

防爆机器人配备激光雷达、双光谱云台（含热成像）、环境监测等模块，具备防爆隔热特性。应用激光SLAM导航和AI图像分析技术，实现温度场监测、缺陷识别、气体检测等核心功能。

自主导航与精准定位：采用激光SLAM、IMU、里程计融合定位技术，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）、高清工业相机（捕捉洇水、裂纹、喷煤粉等可见缺陷）、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：配备快充电池组与自动对接无线充电桩，单次充电可满足8小时连续工作，并且机器人自身实现自动检测电量，可根据设定充电电量自主返回充电房充电，满足全天候巡检需求。

智能语音控制：通过指定唤醒词可与机器人互动，并指定临时巡检任务。

02/系统组成

⭐机器人本体⭐

集成激光雷达、双光谱云台、环境传感器等设备，具备防爆资质。采用AI图像分析技术实现安全隐患全面监测。

⭐充电单元⭐

配备碳酸铁锂电池和防爆无线充电桩，支持二维码精准定位（±2cm），含防撞保护装置。电量低于阈值自动返充，支持交流220V输入。

⭐通信网络⭐

通过AP组建无线局域网，实现巡检数据实时回传。

03/系统功能

具备视频监控、红外测温（含热力图分析）、环境监测（温湿度/CO）、语音对讲、自动巡检（全面巡检、例行巡检、专项巡检、特殊巡检、自定义巡检及人工控制巡检等6种模式）、人工遥控检查、巡检报告生成（支持历史数据回溯）、智能告警（巡检对象告警、环境告警、系统告警、综合告警等）、机器人自检、自主避障等功能。

工作模式：预设2小时全风口循环检测，异常时可人工介入指定点位复查，任务完成后自动续检。