編者按:
技術(shù)引領(lǐng),新聲不絕。中冶華天在2026年科技大會上集中發(fā)布了一批冶金、環(huán)境、建筑、電氣、能源等領(lǐng)域的最新創(chuàng)新成果。從綠色高效冶煉到工業(yè)減排儲能,從城市水再生到電氣智能賦能……一項項硬核技術(shù)彰顯著公司多領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新的綜合科技實(shí)力。中冶華天微信公眾號現(xiàn)推出“技術(shù)新聲”欄目,陸續(xù)展示各業(yè)務(wù)板塊的技術(shù)新突破,敬請關(guān)注。
數(shù)字化智能化服務(wù)方面,中冶華天圍繞鋼鐵全流程、水環(huán)境與房建市政主營業(yè)務(wù),運(yùn)用ICT智能傳感、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù),開展生產(chǎn)流程、技術(shù)體系和組織管理創(chuàng)新升級,多維度打造學(xué)習(xí)型、服務(wù)型、智慧型綠色現(xiàn)代鋼廠,推動城市水環(huán)境系統(tǒng)和建筑園區(qū)實(shí)現(xiàn)全面感知、綜合評價、智能預(yù)警、應(yīng)急調(diào)度、智慧管控;新能源開發(fā)方面,圍繞大型和分布式風(fēng)電、光伏電站建設(shè),擁有“源、網(wǎng)、荷、儲”全覆蓋合作平臺,提供集成式解決方案,具有一流的變電站咨詢、規(guī)劃、設(shè)計、建造能力,提供全生命周期全流程服務(wù)?!笆逦濉睍r期,數(shù)智賦能與電氣控制成為產(chǎn)業(yè)升級的核心引擎。本期“技術(shù)新聲”帶你解鎖——從新能源管理平臺到全國產(chǎn)化軋線系統(tǒng),從5G無人駕駛到熱軋智能車間……看中冶華天如何以自主可控的硬核技術(shù),為數(shù)智工廠全面賦能。
智能化新能源管理平臺及低碳園區(qū)建設(shè)
創(chuàng)新點(diǎn):
①多業(yè)態(tài)光伏電站,空間高效利用:攻克了不同建筑荷載評估與加固的技術(shù)難點(diǎn),通過采用多種支架形式,充分利用建筑屋面、下沉式廣場、停車場等多種空間,建設(shè)分布式光伏電站,實(shí)現(xiàn)了空間資源的高效利用。
?、诰G電高效消納,實(shí)現(xiàn)降本增效:結(jié)合峰谷電價,通過“自發(fā)自用+余電上網(wǎng)”模式,最大化消納光伏綠電,顯著降低用電成本,實(shí)現(xiàn)低碳園區(qū)項目。
?、垡惑w化智慧能源管理平臺:華天自研,構(gòu)建“源充集中監(jiān)視運(yùn)維系統(tǒng)”,整合光伏、充電樁、新能源用電設(shè)備等設(shè)施,實(shí)現(xiàn)能源的統(tǒng)一監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析,探索電能量交易與智能調(diào)度,提升能源管理效率。
?、茱L(fēng)光儲一體化智能設(shè)備:各類新能源設(shè)備的設(shè)計使用,克服了離網(wǎng)系統(tǒng)能量管理與穩(wěn)定性的挑戰(zhàn),采用一體化集成設(shè)計,集成風(fēng)能、太陽能發(fā)電與儲能系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)綠色照明與能源自給。
?、菥G色交通與能源協(xié)同發(fā)展:配合主流的新能源使用,解決了充電樁與光伏車棚協(xié)同控制及電網(wǎng)接入的問題,通過合理規(guī)劃并網(wǎng),建設(shè)了電動汽車與自行車充電樁,并與光伏車棚相結(jié)合,推動綠色交通與清潔能源的深度融合。
應(yīng)用案例:
·中冶華天南京辦公園區(qū)低碳園區(qū)建設(shè)項目:利用公司辦公園區(qū)的屋頂、綠地、墻體、車棚、部署低碳園區(qū),自研開發(fā)的新能源管理平臺,實(shí)施項目運(yùn)營。裝機(jī)容量:光伏裝機(jī)量0.75MW,年發(fā)電量78萬度。指標(biāo)參數(shù):建成后綠電占比達(dá)到26%。經(jīng)濟(jì)效益:年節(jié)約58萬元電費(fèi)成本。降碳指標(biāo):每年可減少碳排放:454.74噸。新能源應(yīng)用:部署直流、交流充電樁和風(fēng)光儲一體化路燈,用于綠能轉(zhuǎn)化。
·鋼客履帶源網(wǎng)荷儲一體化項目:利用廠區(qū)的屋頂部署光伏設(shè)備,草坪建設(shè)儲能站點(diǎn),定制的新能源管理平臺,助力業(yè)主實(shí)施后續(xù)的維護(hù)及生產(chǎn)運(yùn)營。裝機(jī)容量:光伏裝機(jī)量4.40839MW,年發(fā)電量475萬度。指標(biāo)參數(shù):建成后綠電占比達(dá)到67.8%。經(jīng)濟(jì)效益:年節(jié)約380萬元電費(fèi)成本。降碳指標(biāo):每年可減少碳排放:2769.25噸。儲能應(yīng)用:項目設(shè)置7MWh儲能裝置,通過管理系統(tǒng)合理優(yōu)化儲能充放電策略,進(jìn)一步提高節(jié)能收益。
原料廠產(chǎn)線流程智慧控制系統(tǒng)
創(chuàng)新點(diǎn):
?、賰杉墔f(xié)同控制架構(gòu),決策與執(zhí)行分離:L2決策層負(fù)責(zé)流程生成、推薦篩選、指令下發(fā)、料流跟蹤、作業(yè)實(shí)績管理。L1執(zhí)行層接收L2指令,分解為PLC可執(zhí)行命令,獨(dú)立完成設(shè)備連鎖與順序控制。實(shí)現(xiàn)控制邏輯集中管理與現(xiàn)場執(zhí)行解耦,提升系統(tǒng)靈活性與可維護(hù)性。
②智能流程推薦與多維度路徑優(yōu)化:基于能耗、距離、操作頻率三個維度,結(jié)合設(shè)備實(shí)時狀態(tài)智能篩選流程。支持用戶自定義推薦策略,輔助操作人員快速選擇最優(yōu)路徑流程生成采用深度優(yōu)先搜索(DFS)算法,自動遍歷所有可用路徑。
?、廴鞒炭梢暬c組合控制能力:提供流程總覽圖、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、料流實(shí)時跟蹤等可視化功能。支持各類完整流程控制指令。組合控制自動計算匯合點(diǎn)/分叉點(diǎn),判斷設(shè)備狀態(tài)后精準(zhǔn)下發(fā)執(zhí)行。
④統(tǒng)一設(shè)備編碼體系,實(shí)現(xiàn)全廠設(shè)備唯一標(biāo)識:制定全廠設(shè)備唯一編碼,貫穿L1/L2系統(tǒng)全生命周期。編碼作為設(shè)備識別、通訊映射、狀態(tài)采集的核心標(biāo)識。支持設(shè)備上下游關(guān)系管理、流程路徑自動生成、歷史實(shí)績精準(zhǔn)追溯。
應(yīng)用案例:
日照原料廠產(chǎn)線流程智慧控制系統(tǒng)
·項目目的:為解決現(xiàn)有皮帶流程系統(tǒng)維護(hù)及改造困難的問題,進(jìn)一步提升系統(tǒng)智能化水平,同時提高系統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性,將流程信息基于矩陣排序方式改為設(shè)備ID自由排序方式。
·項目范圍:高爐供料;燒結(jié)、球團(tuán)供料;機(jī)械化料場及焦場進(jìn)料干熄焦筒倉的進(jìn)料,聯(lián)儲貨場、返礦返焦物料的輸送。項目設(shè)計PLC37套,設(shè)備數(shù)量713個,其中皮帶機(jī)444條,流程數(shù)量達(dá)2883條。
·項目成果:采用皮帶流程集中控制后優(yōu)化人力12人。年節(jié)人工成本180萬元。每萬噸供混勻配料所需時間減少2.9小時,設(shè)備平均投用率降低11%,皮帶機(jī)運(yùn)行時間帶料率提高15.6%。
全國產(chǎn)化軋線系統(tǒng)應(yīng)用
創(chuàng)新點(diǎn):
?、偃珖a(chǎn)化軟、硬件系統(tǒng)多位一體:采用獲得“國產(chǎn)器件國家認(rèn)證判定報告”的中大型PLC系統(tǒng),加載國產(chǎn)多核高性能處理器;后臺系統(tǒng)為搭載國產(chǎn)處理器,使用麒麟操作系統(tǒng)的計算機(jī);應(yīng)用、組態(tài)、數(shù)據(jù)采集軟件所需要的編程軟件平臺采用基于IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)編程軟件,源代碼100%自主可控。項目綜合了國內(nèi)目前最先進(jìn)的軟、硬件系統(tǒng)。從各類芯片、硬件、元器件、應(yīng)用軟件、系統(tǒng)軟件100%國產(chǎn)化,多位一體。
?、谶m應(yīng)國家“十五五”規(guī)劃要求:“十五五”規(guī)劃中,擴(kuò)大國產(chǎn)化應(yīng)用、突破核心技術(shù)壁壘,是應(yīng)對復(fù)雜國際環(huán)境的重要舉措,鋼鐵冶金領(lǐng)域的國產(chǎn)化應(yīng)用更是國家戰(zhàn)略布局的重心。全國產(chǎn)化軋線系統(tǒng)的實(shí)施邁出了軋線國產(chǎn)自動化應(yīng)用的關(guān)鍵第一步,其100%摒棄國外元素的全自主化應(yīng)用模式,在行業(yè)內(nèi)具備極高的標(biāo)桿價值,將為后續(xù)軋線自動化國產(chǎn)化應(yīng)用提供重要參考,同時也為中冶華天的技術(shù)創(chuàng)新與行業(yè)突破積累了寶貴經(jīng)驗。
應(yīng)用案例:
華西特鋼扁鋼全國產(chǎn)化系統(tǒng)
·項目目的:華西扁鋼生產(chǎn)線為了擴(kuò)大產(chǎn)品類型,提高產(chǎn)量,進(jìn)行設(shè)備及自控改造,本項目改造中采用國產(chǎn)PLC進(jìn)行實(shí)施應(yīng)用,探索國產(chǎn)自動化設(shè)備,共同為國產(chǎn)自動化在冶金行業(yè)的未來尋找方向。
·運(yùn)行效果:1.軋機(jī)控制連貫,調(diào)速完整,CPU生產(chǎn)負(fù)載率30%,掃描周期1ms;2.飛剪控制精度小于±5‰,CPU掃描周期1ms;3.收集機(jī)組功能流暢,使用效果良好,CPU生產(chǎn)負(fù)載率21%,掃描周期1ms;4.系統(tǒng)上線后穩(wěn)定程度高,系統(tǒng)穩(wěn)定度100%。
基于5G+IGV無人駕駛的鋼鐵原料庫碼頭全域智慧物流系統(tǒng)
創(chuàng)新點(diǎn):
①多源融合感知與全場景高精度定位:融合激光SLAM、視覺、GNSS、慣性導(dǎo)航與輪速信息,構(gòu)建多維度冗余感知體系,實(shí)現(xiàn)在室內(nèi)外切換、衛(wèi)星信號遮擋、雨雪霧惡劣天氣下的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,定位精度優(yōu)于±5cm,保障IGV在復(fù)雜鋼廠環(huán)境中的全天候自主導(dǎo)航。
②群體智能調(diào)度與全域協(xié)同控制:自TransportAGI專用調(diào)度算法,支持多類型IGV與行車、裝載機(jī)等有人設(shè)備的高效混行協(xié)同,實(shí)時動態(tài)優(yōu)化路徑與任務(wù)分配,結(jié)合5G車路云通信實(shí)現(xiàn)毫秒級指令響應(yīng)與交通管制,全面提升車隊運(yùn)行效率與作業(yè)安全。
應(yīng)用案例:
·項目名稱:嘉興東方特鋼無人駕駛智庫
·應(yīng)用效果:通過無人車實(shí)現(xiàn)對碼頭區(qū)、庫區(qū)進(jìn)行無人駕駛車輛運(yùn)輸及庫存管理,對外部汽車運(yùn)輸存儲區(qū)進(jìn)行汽車入庫調(diào)度及庫存管理。本項目原料庫物料供給和物流流轉(zhuǎn)吞/轉(zhuǎn)/吐約1.5萬噸/天。人力優(yōu)化:優(yōu)化人員53人,年節(jié)約人工成本約795萬元;運(yùn)營提效:物流轉(zhuǎn)運(yùn)效率提升30%以上,車輛綜合利用率提高25%,任務(wù)執(zhí)行周期縮短20%;庫存管理:盤點(diǎn)誤差由傳統(tǒng)人工方式的3-5%降至1%以下,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時更新與精準(zhǔn)可視,支撐生產(chǎn)配料優(yōu)化;能耗控制:通過路徑優(yōu)化與智能調(diào)度,降低能耗15%;安全管理:實(shí)現(xiàn)相關(guān)作業(yè)區(qū)域重大安全事故為零,綜合測算,項目靜態(tài)投資回收期約2-3年,具備良好的經(jīng)濟(jì)可行性與推廣價值。
熱軋長材智能化車間
創(chuàng)新點(diǎn):
①四維鋼坯傳熱學(xué)自學(xué)習(xí)調(diào)控模型:自主研發(fā)連鑄、輸送、加熱、冷卻、軋制全流程溫度演變模型,通過自動尋優(yōu)和矩陣計算解決傳統(tǒng)差分算法計算慢、精度差問題,實(shí)現(xiàn)鋼坯心表溫度精準(zhǔn)預(yù)測與調(diào)控。
?、跈C(jī)器視覺多場景識別算法:開發(fā)鋼坯編號、軋材溫度、切頭尾長、點(diǎn)支復(fù)檢等識別算法,結(jié)合大數(shù)據(jù)平臺與云邊端架構(gòu),采用注意力機(jī)制增強(qiáng)魯棒性,識別準(zhǔn)確率達(dá)92%以上,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)圖像處理方法。
③智能化控軋控冷算法體系:構(gòu)建在線前饋閉環(huán)水冷控制模型與參數(shù)自學(xué)習(xí)機(jī)制,結(jié)合遺傳算法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化水箱冷卻參數(shù),實(shí)現(xiàn)單鋼通條溫度波動≤50℃,組織性能均勻性提升10%。
應(yīng)用案例:
·項目名稱:永鋒齊河/臨沂、中天南通、北營高線
·應(yīng)用效果:通過部署熱軋長材智能系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)全過程實(shí)時監(jiān)控與智能診斷。生產(chǎn)效率提升:產(chǎn)量增加3%,直軋命中率95%,軋溫≥950℃,溫差≤50℃;指標(biāo)優(yōu)化:合金用量φ25以下,年節(jié)約V/Nb/Mn等約100萬元;人力優(yōu)化:操作崗位優(yōu)化30%,人工干預(yù)下降80%;質(zhì)量提高:溫度±10℃滿足率90%,軋材通條穩(wěn)定性顯著提升;管理提升:報表自動生成,數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時間減少80%。
數(shù)智賦能,精準(zhǔn)可靠;電氣控制,智能高效。從園區(qū)綠電占比躍升至67.8%,到全國產(chǎn)化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行100%;從5G+IGV無人駕駛單日轉(zhuǎn)運(yùn)1.5萬噸物料,到熱軋車間溫度波動控制在±10℃以內(nèi)——這些不是實(shí)驗室里的理想值,而是已經(jīng)落地見效的工程實(shí)績。下一期,我們將聚焦城市更新實(shí)踐與技術(shù),再會!