,在湖北金盛兰上线运行。该系统的投用,为钢厂重大危险源的安全运行提供了良好的技术支撑,也为煤气柜的安全、高效、数字化运营提供了首个样例。
如今一年过去了,数字化煤气柜的运行效果和推广情况如何?研发背后又有哪些关键要点?一起走近“创新访谈录”第一期,听听TA们怎么说~
付重重:中冶南方钢铁公司公用设计所高级工程师,数字化煤气柜研发经理、课题负责人。
付重重:煤气柜是钢铁厂必不可少的能源设备之一,对于合理规划利用煤气、稳定管网压力,至关重要。同时,由于存储介质“有毒、易燃、易爆、大容量”的特性,煤气柜也是重大危险源。
在行业数字化转型与智能化发展的新趋势下,我们也在思考,如何发挥中冶南方对钢铁生产全流程工艺的透彻理解,以及数十年的工程经验积累,结合数字化、智能化技术,逐步提升煤气柜的安全性。
付重重:从立项、执行到应用,得益于团队的配合,也得益于中冶南方在煤气柜、数字化领域的技术储备和经验积累,研发过程总体比较顺利。
2021年6月开题时,结合工程实践和调研,我们就基本确定了“数字化煤气柜”要实现的三大功能:模型数据驱动、故障在线诊断和动态安全评级,其中后两个功能是中冶南方首创。
在拟定主要方案和技术路线后,我们细化出数据挖掘、智能仪表开发、活塞姿态检测、数字化平台搭建等子课题,按计划一步步推进。2022年,在前期研发成果的基础上,我们实施了金盛兰数字化煤气柜项目,在8月实现数字化煤气柜产品的成功上线月,经专家评审正式结题。
一是“模型数据驱动”,本质上是通过数据集群,将与安全相关的物理模型进行三维可视化,实时反馈活塞及气柜的运行工况。
二是“故障在线诊断”,结合实时数据、巡检信息、概率赋值等,通过综合分析计算,精准研判设备的故障点位,并给出相应建议。
三是“动态安全评级”,根据算法和实时采集的数据,判断煤气柜的安全级别,为运维人员了解煤气柜安全状况提供重要参考。
问:科研成果只有转化落地,才能真正发挥价值。在金盛兰数字化煤气柜项目中,你们做了哪些工作?
付重重:基于前期确定的三大核心功能,结合业主诉求,我们进一步形成了“柜区全局”“气柜工况”“运维管理”“安全管理”四大功能模块,由此搭建整个产品的功能架构,并通过系列开发,将设想的功能变为现实。
龚龙清:在模型方面,我们对煤气柜柜体和配套辅助设备,进行了高精度、1:1的三维建模,基本覆盖了所有细节,场景很丰富。并且,随着现场采集的数据传输到后端,在数据的驱动下,模型能够动起来,真实再现煤气柜各方面的运行状态。
需要强调的是,这种“动起来”,虽然在界面上看像是动画,但是远不止动画那么简单。管道里气流的流向、速度、流量,活塞的状态、倾斜角度等,全部都是由实际数据实时驱动的。
杜静阳:除了精心打磨各功能模块,我们也十分关注使用者真实的体验,一直在优化界面设计和操作方式,力求打造集功能和美观于一体、打动人心的产品。
例如,我们在系统中增加了许多感性设计,不仅凸显系统的稳定性和安全性,也是潜移默化加强用户对产品的信任。
问:研发工作常常是一个“0→1”的过程,在数字化煤气柜的研发和落地过程中,你们有遇到困难吗?
付重重:由于是行业首个,如何把核心工艺提炼成产品需求,进而形成产品方案,在初期做产品策划时,是有些不知所措的。依靠团队的智慧和力量,通过设计和需求互相碰撞推进的方式,经过了三四轮,才终于有了成型的产品方案。
龚龙清:为了精准显示煤气柜活塞的准确位置及姿态,数字化煤气柜特别是煤气柜本体,对于场景精度要求非常高,我们应该依照图纸完整搭建出柜体三维模型。由于精度要求高,建模工程量比较大,最终呈现的模型面数达到百万级别。
杜静阳:在创新功能点上,一开始有点无从下手。好在,做产品最重要的是目标一致,我们的团队一直都是齐心协力、彼此帮助,大家在每个环节都主动往对方的专业多走几步,不停交流、互相启发,一步步把路走出来了。
付重重:上线后,“故障在线诊断”模块已成功诊断121次,“活塞姿态综合检测系统”已免维护运行350余天,“动态安全评级模块”已为柜区保驾护航320余天!业主发来的感谢信里,对数字化煤气柜系统给予了高度评价。
这一数字化产品还提升了中冶南方在干式煤气柜领域的竞争力,市场反馈良好,今年我们还在接洽广东等地的多个煤气柜项目。
付重重:会的。数字化煤气柜,实现的是从自动化上升到智能化的中间环节,我们正在探索如何让煤气柜更智能化。
在中冶南方数字化、智能化转型的助力下,相信未来会出现更多的无人工厂、黑灯工厂。
中冶南方其他研发团队,正带着他们的科学技术创新成果向我们走来,下期“创新访谈录”再见~
中冶南方作为科技型工程公司集团,从始至终坚持“创新是第一动力”,以不断的提高的核心技术创造新兴事物的能力,驱动钢铁、基础设施、能源环保、运营制造等多元化业务蓬勃发展。
发展离不开创新,创新离不开人才。在以4位全国工程勘测考察设计大师领衔的高素质科学技术人才队伍推动下,中冶南方有效专利累计突破4000件、累计获得各类科技奖200余项。
今后,我们将陆续访谈那些走在创新最前沿的研发人员,讲述研发背后的故事,展示中冶南方最先进的创新成果~