某焦化厂-焦炉智能巡检机器人

一、 项目概况

某焦化厂主要生产煤炭、焦炭、化产品等，现有员工3000余人，焦炭生产线5条。焦炉生产线主要涉及配煤、炼焦、熄焦、储运等关键环节。其环境较为恶劣，主要表现在高温以及气体爆炸环境。根据集团总部建设数字工厂、智能工厂总体方针，坚持以人为本、安全生产总体思想。为解决设备隐患发现不及时、人工巡检不确定性，设备参数数据不准确、监管不到位等诸多弊病，为杜绝安全隐患，防范安全事故发生，经调研提出了建立巡检机器人系统，以代替人工进行焦炉巡检并解决上述问题。巡检机器人解决了高危恶劣环境、特殊区域人员无法进入现场巡检的问题，同时也为生产提供了有力保障，并为企业安全生产、降费增效等提供了有力支持。

二、 项目范围

为满足生产需要，提升整体炼焦工艺智能化水平，建设一套用于焦炉烟道及地下室巡检的智能机器人。

巡检机器人巡检的内容及地下室整体结构介绍：焦炉为2*65孔5.5米捣固式焦炉，共分为地上一层和地下一层（共两座焦炉以下以一座焦炉为例）。

1）地上一层：为空气和废气交换设备，分布在地上一层的两侧，现场每隔半小时会通过油缸及拉杆对现场导链与盖板进行操作，切换进气与排气状态。导链与盖板组成一组，一侧67组两侧共86组，每组分别控制一个气口的进气与排气，每个气口与相邻的气口状态皆为相反状态，地面层机器人巡检工作主要为分析设备的盖板、导链、链条陀杆位置状态。

2）地下一层：地下一层为煤气管道及煤气阀换向设备，与地上一层为联动，现场每半小时按照交换程序通过油缸拉杆带动摆臂旋转九十度到达交换限位位置，一座焦炉共有67个摆臂，机器人需要检测每个摆臂摆动是否到位。

三、项目应用优势

1、 技术方面

焦炉巡检机器人通过整合机器人技术、非接触监测技术、多传感器融合技术、图像识别技术、深度学习技术、导航定位技术以及物联网/工业WIFI通信技术等多个学科技术，提升整体工艺链的智能化水平。

焦炉机器人本体采用防爆设计，适用于除I类防爆区域以外的II类防爆环境。可按需搭载气体泄漏检测传感器，采集现场气体泄漏，可对不同气体实现在线分析检测。

焦炉巡检机器人利用AI人工智能技术、深度学习与视频图像分析算法对现场设备进行深度学习与分析，识别精度高达98%。全局异常识别报警，确保每一次巡检故障精确识别并加以处理，分析结果记录历史，保存时间不小于30d。多种方式组合查询调取，历史数据统计信息图表显示，简洁直观，为生产提供数据支持。同时可利用不同算法对不同仪表、阀门、就地表等进行识别与数据读取。

焦炉巡检机器人采用防爆非接触无线充电系统对机器人进行非接触式充电，杜绝触点，为机器人持续提供续航，续航时间不小于8小时，充电时间0.5-3小时。

焦炉巡检机器人可搭载双向语音对讲系统，实现现场与调度室双向语音对讲，为调度提供远程指挥系统。

智能巡检机器人综合管理平台软件是以SUPOS工业操作系统为基础平台，在此基础上打造的专用于机器人巡检综合管理的系统平台。平台基于B/S架构，为用户提供了良好的人机交互接口，同时也为其它平台的接入提供了标准API。可与现场DCS、MES、ERP等多种系统实现数据对接。为生产现场实现数据互通，数据共享。

2、 管理方面

焦炉巡检机器人旨在解决高温、有毒、爆炸区域人工巡检时设备故障隐患巡检不及时，隐患不易发现，人员巡检不及时，巡检数据无法生成等诸多问题造成的安全事故或生产事故。焦炉巡检机器人有效的解决了这类安全问题，保障生产的同时确保设备安全与人员生命财产安全。

焦炉巡检机器人系统的建立可替代人工进入高温、有毒爆炸区域进行巡检，可7*24小时全天候运行，从根本上释放了人员，为企业生产增效、降费提供了有力保障。

系统自动生成各类数据报表与历史分析数据台账，可供上层管理人员对生产设备、生产过程提供数据支持与考核依据，对生产决策提供数据保障。

3、 信息化方面

国家政府工作报告进一步提出 “推动制造业升级和新兴产业发展。发展工业互联网，推进智能制造。继续出台支持政策，全面推进“互联网+”，打造数字经济新优势。”的全面思想，为企业生产提供政策支持。全面推进建设智能工厂，提升企业生产智能化水平，提高产品竞争力。

四、系统架构

机器人层：视觉分析单元、电源管理BMS单元、驱动管理单元、传感器单元、主控单元、悬挂支撑体系、通信终端模块等。

网络层：WIFI无线通信终端、点对点通信模块、机器人管理服务器、数据管理服务器、工程师与操作员站等。

应用层：智能机器人巡检综合管理平台软件基础平台及各类模块。