在鋼鐵冶煉這一傳統重工業領域，高爐區域始終是安全管理的重中之重。高溫、高壓、多塵、多有害氣體的環境，不僅威脅人員安全，也使得傳統人工巡檢模式難以全面、及時地掌握設備狀態。面對安全生產與高效運維的雙重壓力，河北某鋼鐵集團引入智易時代高爐風口巡檢機器人系統，以“機器人巡檢+智能分析”為核心，推動高爐安全管理從“人防”向“技防”的跨越式升級。

一、企業核心挑戰與痛點

人員安全風險高居不下。高爐區域高溫、高壓、有毒有害氣體彌漫的環境，使人工巡檢人員長期暴露于直接的生命健康威脅之下，傳統“人防”模式的安全邊界極為脆弱。

傳統巡檢效能存在瓶頸。依賴人力的巡檢方式存在盲區，難以實現全天候、全覆蓋、客觀量化的監測，導致隱患發現不及時、不精準，數據記錄零散且難以追溯分析。

設備隱患難以被早期捕捉。對于爐皮、鵝頸管等關鍵結構部位出現的微小裂紋、局部變形與疲勞損傷，傳統目視檢查難以在初期發現，往往在裂紋擴展導致泄漏或結構失效時才能察覺，易引發非計劃停機甚至安全事故。

運維管理決策缺乏數據支撐。各環節數據碎片化、孤立化，無法形成統一的設備健康檔案，難以實現基于實時數據分析的預測性維護和科學化管控。

二、解決方案

經過嚴格的技術選型和多輪方案論證，該集團在其核心高爐作業區部署了智易時代新一代智能巡檢機器人系統，構建了一個“機器人巡檢為主、人工復核為輔、數據智能分析為核心”的全新安全管控體系。覆蓋26座高爐風爐系統，共130個關鍵動作點位，實現了從單點檢測到區域聯網的規模化巡檢能力。

系統架構

01智能巡檢機器人

機器人主體搭載激光SLAM與視覺融合導航系統，能夠在高爐平臺狹窄空間內實現自主移動與厘米級精確定位。設備集成紅外熱成像儀、高清雙光云臺、CO氣體報警器、噪聲傳感器等設備模塊，可同步采集溫度、圖像、氣體濃度與環境聲音等多維度數據。此外，機器人支持自主返回充電，具備全天候無人化巡檢能力。

02現場服務器

部署現場服務器，實現數據實時處理與初步分析，實現溫度異常報警、視覺缺陷識別、聲紋故障診斷等本地化分析，提升響應速度。

03云端監測平臺

監測平臺集設備狀態監控、實時視頻流、巡檢任務管理、歷史數據回溯與智能報警等功能于一體，支持多端協同與移動辦公，并能與三維廠區數字模型聯動，實現異常位置的可視化標定，為管理人員提供一站式智能運維視圖。平臺主要包含以下核心功能模塊：

駕駛艙全景可視化管控：集成三維模型與平面圖聯動展示，實時呈現機器人狀態、任務進度、告警分布與設備健康度；支持數據看板、趨勢圖表與報表自動生成，為管理層提供一站式決策視圖。

管控后臺精細化運維：提供機器人管理、任務調度、地圖編輯、權限控制與日志審計等功能，實現巡檢作業的標準化與流程化。

視頻監控與智能分析：支持多路實時視頻查看、錄像回放與AI智能識別，自動檢測洇水、裂紋、泄漏等異常，并聯動告警系統，實現“視頻+數據”雙重證據留存。

遠程控制與應急干預：具備機器人遠程操控、傳感器校準、任務調度與應急處理能力，支持手動巡檢任務下發與多機協同控制，確保在異常情況下快速響應與處置。

核心檢測能力

01紅外測溫監測

搭載高精度紅外熱像儀，24小時不間斷監測高爐爐皮、熱風管道、直吹管等設備表面溫度，智能識別局部過熱與溫度梯度異常，實現隱患早期預警。

02氣體泄漏預警

針對高爐煤氣、CO等危險氣體，配置激光氣體檢測儀與電化學傳感器，對管道法蘭、閥門連接處等易泄漏點位進行定量監測與實時報警。

03煤粉泄漏監測

在噴煤系統關鍵區域，采用粉塵濃度傳感器與視覺識別雙重機制。一旦煤粉濃度異常或發生可視泄漏，系統迅速定位并智能判定泄漏等級，指導維護人員分級響應。

04聲紋異響診斷

通過高保真聲學傳感器采集運行聲音，基于深度學習算法建立正常聲紋模型，可識別爐內布料異常、冷卻壁漏水、風機振動超標等20余類故障聲學特征，實現“聽聲辨障”。

05智能視覺識別

基于深度學習的圖像分析算法，自動識別設備表面的裂紋、洇水、結瘤、腐蝕等缺陷，尤其針對鵝頸管、熱風管道等高應力區域的微裂紋進行增強識別與歷史比對。系統識別到裂紋后自動觸發報警，推送信息至相關運維人員，并支持在三維廠區模型中動態標記異常點位，實現閉環處理與精準定位。

三、實施成效

安全水平躍升。高風險區域人工巡檢減少80%以上，從根本上避免了人員在煤氣區域、高溫輻射區的安全風險。

巡檢效率優化。實現24小時不間斷自動化巡檢，覆蓋26座風爐、130個動作點位，多傳感器同步采集，一次巡檢即可完成以往需多班組協同的任務，數據全數字化、可追溯、可分析。

隱患預警能力增強。通過AI視覺裂紋識別與多模態感知融合，系統可成功實現對鵝頸管等關鍵結構表面裂紋的早期發現與預警， 避免了因裂紋擴展導致的非計劃停產，顯著提升生產連續性。

管理決策科學化。建立設備健康度評估模型，實現預測性維護。通過定期紅外掃描與視覺裂紋檢測數據分析，系統可預警結構疲勞趨勢，指導優化高爐操作制度與維護計劃，從源頭預防裂紋等結構損傷的發生。管理決策從“經驗驅動”轉向“數據驅動”，形成標準化的智能巡檢作業流程。

四、技術創新亮點：

多模態感知融合：集成紅外、氣體、視覺、聲學等多類傳感器，實現環境與設備狀態的高精度感知。

AI驅動智能診斷：采用深度學習算法，對溫度、氣體、圖像、聲音等數據進行實時分析，強化了針對結構表面裂紋的視覺識別算法，實現異常自動識別、分類與故障早期預警。

高可靠自主運行：具備防爆、耐高溫、自主導航與智能避障能力，適應高爐周邊復雜惡劣環境，保障長時間穩定作業。

數字孿生聯動：支持巡檢數據與三維廠區模型聯動，當識別到如鵝頸管裂紋等異常時，可在三維模型對應位置動態標出，實現設備狀態可視化呈現與趨勢分析， 為運維決策提供立體化支撐。

智易時代智能巡檢系統目前已實現高爐區域的安全防控升級，未來將進一步向“全廠區智能運維體系”演進。通過打通生產、設備、安全等多系統數據，構建鋼鐵企業一體化智能管控平臺，實現從單點檢測到全鏈路預警、從被動響應到主動預防的跨越。智易時代將持續深耕工業智能場景，以巡檢機器人為支點，推動鋼鐵行業向更安全、更高效、更綠色的智能制造新時代邁進。