一、プロジェクトの背景

冶金、コークス化、化学工業及び鉄鋼などの業界の設備は常に燃えやすく爆発しやすく、環境汚染を招きやすいなどの特性を備えている。異常が発生して適時に識別と処理できなければ、企業の正常な生産に影響を与えるだけでなく、周辺人員の生命財産と生態環境の安全を脅かす可能性がある。また、各種設備は専門家が定期的に巡回検査を行い、安全管理を強化する必要がある。そのためには、巡回検査技術の研究を早急に推進し、ロボットによる人工巡回検査の補助または代替を通じて、第一線の従業員の労働強度を著しく軽減すると同時に、人工作業のリスクを下げ、効率的で信頼性の高い設備巡回検査を実現し、企業の本質的な安全レベルを全面的に向上させる必要がある。

科学技術の持続的な進歩に伴い、各種産業用ロボットはすでに多くの分野で広く応用されている。高リスクの作業環境に直面して、冶金、化学工業などの企業は特にロボット技術を設備巡検プロセスに導入する必要があり、それによって安全事故の発生率を効果的に下げると同時に、企業のインテリジェント化のモデルチェンジとグレードアップを推進する。そのため、智易時代は防爆ホイール式巡検ロボットを専門に開発し、企業により安全でスマートな専門化ソリューションを提供した。

二、業界背景

金製錬中、溶融スラグはスラグバッグに投入され、緩冷場に運ばれて数日から数週間の自然冷却を行った。この過程はスラグ中の銅、銀などの有価金属の相結晶析出を促進することを目的とし、金属回収率を高める重要な一環である。伝統的な人工巡検スラグバッグには安全リスクが高く、データが不正確で、労働強度が大きく、管理のデジタル化程度が低いなどの核心的な痛い点が存在する。

スラグパック現場図

三、建設目標

ひとまとまりの建設以知能巡検ロボットを核心とし、スラグバッグ温度場の正確なモニタリング、見掛け状態の知能識別、環境ガス安全モニタリング、データ知能分析と早期警報を一体化した無人化巡検システム，最終的な実装：

安全・低リスク：人工に代わってハイリスク領域に入り、スラグバッグの巡回検査を行う。

冷却過程の制御可能：各スラグパック冷却曲線の全過程の正確な監視と最適化を実現する。

管理デジタル化：全工場のスラグパッケージの「デジタル双晶」ファイルを構築し、すべての履歴データをワンクリックで調べることができる。ビッグデータ分析に基づいて、プロセス最適化に科学的根拠を提供し、回収率を向上させる。

四、インインテリジェントホイール式巡視ロボットシステム

インインテリジェント車輪式巡検ロボットシステムはロボット本体、無線通信基地局、自律充電装置及び遠隔制御局から構成され、巡検者の代わりに設備及び環境巡検を行うことができ、巡検者の労働を軽減することができる強度、巡検過程に存在する安全上の危険性を低減し、巡検の品質を向上させる。

ホイール巡回ロボット

本製品は危険と複雑な環境のために設計された知能巡検ロボットであり、冶金企業によく見られる可燃性、爆発性、腐食性の環境の中で安全に安定して運行することができる。ロボットは四回転四駆多モード移動シャーシを搭載し、四輪独立駆動と操舵をサポートし、横方向移動、その場での操舵と多地形適応能力を備え、クロスカントリー性能と低騒音で安定した運行特性を兼ね備え、焼結、製鉄、スラグ処理など室内外の多種の冶金シーンに適している。

設備サポートモジュール化集積赤外熱イメージャ、ガスセンサ、360°高精細雲台カメラなどの各種探査設備は、多次元データ収集とモニタリングを実現し、高精度ナビゲーションとマルチセンサー融合技術に基づいて、自主的な障害回避、経路計画と多目的標識の自動巡航を実現する。昇降雲台と音源位置決めカメラにより、監視範囲を大幅に拡大し、漏洩点と異音源を正確に識別することができる。エッジ計算を通じてリアルタイムに温度、振動、騒音、ガス濃度などの多元データを分析し、設備異常に対して早期警報を行い、応答速度は人工作業より向上する80%以上です。ロボットサポート5G/Wi-Fi/専用ネットワークのマルチモード通信は、データの高速低遅延伝送とクラウド端末の協同を保障し、デジタル双晶と可視化プラットフォームを結合し、ユーザーは遠隔でリアルタイムにビデオを見、アラームを受信し、巡回検査報告と履歴データを自動的に生成し、冶金企業の運営維持効率とシステムのインテリジェント化管理レベルを大幅に向上させることができる。

無線基地局

無線基地局は光ファイバを通じて複数の基地局間の安定した相互接続を実現し、通信データの確実な伝送を確保し、ロボットが指定されたポイントでデータをリアルタイムに上位機にアップロードすることをサポートする。基地局はWiFiワイヤレスタイプ、カバレッジ距離が最大200メートル、複雑な工業環境における連続監視と制御任務に適している。

じこじゅうでんそうち

自主充電装置は充電杭と充電制御箱から構成され、両設備の間はケーブルで接続されており、安全区域内で自動充電を実現し、手動緊急充電操作をサポートすることができる。この装置は信頼性の高い充電電気閉鎖技術を採用し、非充電または故障状態での電源遮断を確保し、運転の安全を保障する。ロボットが充電条件を満たすと、自主的に充電位置に戻って無線充電を行うことができ、手動で介入する必要はなく、満充電後は自動的に巡回検査を継続することができる。ロボット本体には無線充電受信端が搭載され、充電杭の送信端とセットになっており、データ通信により精密な制御を実現している。

五、知能巡検ソフトウェアプラットフォーム

ホイール型巡回ロボットソフトウェアプラットフォームにより、可（か）ロボットの遠隔制御を実現する。プラットフォームは遠端制御ステーションに配置され、制御室に統合され、ロボットが収集したビデオや各種パラメータをリアルタイムで展示する。システムが設備の異常を検出した時、ロボット本体とワークステーションは音光警報を出し、タイムリーな点検を提示した。リアルタイムと履歴警報記録の保存をサポートし、日付、設備によって情報を検索し、画像を保存することができる。

コア機能実現

1.自動巡回検査

複数のルートと計画タスクの設定をサポートします（各2時間の通常巡検、各クラスの全面巡検）、ロボットは自動的に事前設定された経路に従って任務を実行し、充電に戻る。

2.AIインテリジェントな識別と分析

設備状態識別：可視光画像に基づいてスラグバッグの傾斜、変形、亀裂などの機械的損傷を識別する、

見掛け状態の識別：場所に水溜り、煙、火などの異常現象があるかどうかを識別する、

知能読取表：現場圧力計、液位計などの計器読数を自動的に識別し、記録する。

3.スラグクラッド温度場の知能分析

超温警報：閾値を設定する（例＞400℃）、自動マーキングとアラーム、

冷却速度解析れいきゃくそくどかいせき：システムが各スラグパックを自動的に描画する時間-温度冷却曲線実際のカーブが標準的なプロセスカーブから大きく外れている場合、システムはアラートを発し、「冷却が早すぎる」または「冷却が遅すぎる」ことを示します；

不均一冷却識別：AI熱像図を分析し、スラグバッグ表面に過大な温度勾配が存在するかどうかを識別し、「結び目」または「内部空洞」が存在し、金属回収に影響する可能性を示唆した。

4.スラグパックみかけじょうたいAI認識

スラグパックID自動認識：OCR技術は番号を自動的に読み取り、すべての巡回検査データをこの番号にバインドし、「1パック1速」を形成する。

亀裂と変形の識別：深さ学習アルゴリズム訓練モデル、スラグシェルの微細な亀裂と構造的な変形を識別し、転覆リスクを警告する。

漏れ識別：スラグバッグの底部または壁部に異常な色の凝結物または湿気痕があるかどうかを識別し、漏れが発生しているかどうかを判断する。

5.多モードデータ融合アラート

赤外線温度、ガス濃度と可視光画像を融合し、共同分析を行い、早期警報の正確性を高める。例のアラートには、高温と亀裂の複合リスク、冷却速度の異常、地域環境の異常などが含まれます。

6.リアルタイム監視と緊急時対応の連動

手動遠隔操作による近接観察をサポートし、緊急警報が発生した時に音響光を通過する通報、メール、アプリプッシュ等多方式通知当直人員、そして工場区の消防と換気システムと連動して応急対策を起動することができる。

7.デジタル化レポートとトレンド分析

巡回検査の概要、異常統計、処理状況などを含む日、週、月巡回検査レポートを自動的に生成します。

履歴温度データを記録し、スラグパック冷却曲線を生成し、徐冷プロセスパラメータ（例えばシャワー水量、冷却時間）を最適化するためにデータ根拠を提供する。

8.デジタル化スラグパッケージアーカイブと可視化

プラットフォームは、入庫時間、初期温度、冷却曲線、すべての履歴巡回検査画像、警報記録、処理状況などを含む、各スラグバッグの全ライフサイクルデジタルファイルを構築する。工場地図可視化インタフェースを通じて、リアルタイムですべてのスラグバッグの位置、現在の表面温度（色勾配で表示）、健康状態（緑色正常、黄色警報、赤色警報）を見ることができる。

六、効果分析

安全性：

本質的な安全を実現し、人員傷害リスクを根絶する。

経済効果：

金属回収率を向上させ、微小な向上で顕著な収益をもたらすことができる、

減らす2–3個のハイリスクな職場、人的コストを下げる、

スラグ被覆、破裂による設備損傷と生産中断損失を回避する。

管理効果：

スラグパック冷却プロセスの標準化、精密化、可視化管理を実現する。

蓄積されたプロセスビッグデータは、将来的に「ブラックライト工場」を建設し、全面的なインテリジェント化を実現するための強固な基礎を築く。

本方案は「機械交換」の自動アップグレードを実現するだけでなく、データ駆動プロセスの最適化に対する戦略的投資でもある。それは伝統的に人工経験に依存しているスラグ包みの徐冷という「ブラックボックス」操作を、透明化、制御可能、最適化可能な現代プロセスに転化し、金製錬企業として工業へ4.0の重要なマイルストーンです。