在钢铁企业的生产中,铁水罐扮演着至关重要的角色,它承载着高温液态铁水,穿梭于炼铁与炼钢工序之间,是连接高炉和转炉这两大关键设备的“运输使者”。晋南钢铁深知其重要性,但以往传统的铁水罐调度方式存在诸多难题,这也成为了企业寻求变革、研发铁水罐智能调度系统的起点。 过去,晋南钢铁和众多钢铁企业一样,在铁水罐轨道运输调度方面,多采用机车牵引配合人工调度的方式,手工进行数据统计,人工维护管理铁水罐和运输设备,人力成本居高不下。并且,在人工计量时,难以对铁水的重量、温度、成分等数据进行全面跟踪记录,全凭经验把控生产过程,精细化管理更是无从谈起,这就导致生产效率低下,数据的准确性、一致性和及时性都难以保证。 更为严重的是安全问题,人工无法对铁水包全面测温,不仅浪费耐热材料,而且一旦出现疏忽,有可能出现铁水溢出等危险情况。当现场人员繁杂时,人员监管容易被忽视,生产安全时刻面临威胁。这让企业深刻意识到传统调度方式必须改变了。 面对这些痛点,晋南钢铁决心开启铁水罐智能调度系统的研发之旅。 在研发过程中,晋南钢铁确定了清晰明确的总体建设目标,那就是实现铁水从高炉到转炉整个生产过程的全自动化、智能化管理。利用5G+MEC(移动边缘计算)的大带宽、低时延无线网络,降低人工参与度,提高生产效率,达成降本增效的效果,同时实现生产过程精细化管理,让生产计划可执行、生产数据可追溯,实现工业化与信息化深度融合。 为了实现这些目标,技术团队精心设计了实施方案:先是给每个铁水罐贴上两个耐高温RFID(射频识别技术)标签,每个标签有着唯一与铁水罐号一致的ID号,用于精准识别和身份认证;在轨道的接铁水入口处、检化验平台下都装有2个RFID读写器,通过射频自动识别标签获取罐号;罐盖状态监控也没落下,每台过跨车安装4个限位开关,检测罐盖开合是否到位,并借助5G技术把信息传至罐车跟踪系统画面。 不仅如此,利用5G+MEC的低时延特性,铁水罐车实现了接铁水、合盖、行走、揭盖等过程全部自动化,现场无需人员操作监视,这可是一大创举。每台过跨车还安装行程编码器,每条轨道安装校零开关,行程编码器与车轮传动轴连接,获取距离信息后通过5G实现位置实时跟踪。在产量统计方面,通过读取轨道衡地磅数据记录轨道衡产量,读取天车实时称重数据取稳态平均值来记录天车产量数据。 同时,为保障通信的稳定可靠,采用了无线AP(中继器)和5G两套无线通信系统,两条路径互为保护。联通5G工业网关、工业AP客户端等设备协同配合,将铁水车上各类数据传送给集控室,实现了远程操控。 经过不懈努力,晋南钢铁铁水罐智能调度系统成功上线运行,也随之产生了显著的效益。 在生产效率方面,以往现场调度每班需要多人,如今每班只需一人就可以轻松应对,大大减少了人力投入。所有铁水产量统计告别了手工方式,实现了产量、温度、成分等数据自动采集、汇总、传输,为生产决策提供了及时、准确的依据。比如,以前统计一炉铁水的数据可能需要花费半小时甚至更久,现在短短几分钟就能精准获取并传输到相关系统,让生产节奏明显加快。 从安全角度来看,该系统的智能防撞功能发挥了大作用。铁水罐在炼钢厂吊装时,系统自动进行行为跟踪,一旦有碰撞周边建筑物等潜在危险,就会及时发出安全预警,安全系数大幅提升。以前工人们总是担心吊装过程中出现意外碰撞,现在心里踏实多了。 在精细化管理上,该系统可以实时获取铁水罐位置及状态,包括罐盖位置等,在系统画面上还能直观显示行车记录、车辆速度、在途的铁水信息以及预计到达时间等,实现了整个生产过程的可视化管理。同时,实现对铁水罐的全生命周期管理,维护保养信息、维修信息、使用次数等都一目了然,方便企业更好地安排铁水罐的使用和维护计划。 更值得一提的是,该系统软硬件符合工业标准,可靠性极高,哪怕二级系统出现死机、重启等情况,也丝毫不会影响生产。其完备的安全保障体系,确保了系统应用、数据以及与其他系统对接的安全性,有力地支持了业务发展,服务器、系统软件及数据平均无故障时间(MTBF)长于365天,真正做到了稳定可靠、持续运行。 因其优异的应用效果,晋南钢铁铁水罐智能调度系统入选工信部“2021年移动物联网应用优秀案例”名单,是山西省唯一入选项目。
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