编者按:
技术引领,新声不绝。中冶华天在2026年科技大会上集中发布了一批冶金、环境、建筑、电气、能源等领域的最新创新成果。从绿色高效冶炼到工业减排储能,从城市水再生到电气智能赋能……一项项硬核技术彰显着公司多领域协同创新的综合科技实力。中冶华天微信公众号现推出“技术新声”栏目,陆续展示各业务板块的技术新突破,敬请关注。
数字化智能化服务方面,中冶华天围绕钢铁全流程、水环境与房建市政主营业务,运用ICT智能传感、大数据、云计算等技术,开展生产流程、技术体系和组织管理创新升级,多维度打造学习型、服务型、智慧型绿色现代钢厂,推动城市水环境系统和建筑园区实现全面感知、综合评价、智能预警、应急调度、智慧管控;新能源开发方面,围绕大型和分布式风电、光伏电站建设,拥有“源、网、荷、储”全覆盖合作平台,提供集成式解决方案,具有一流的变电站咨询、规划、设计、建造能力,提供全生命周期全流程服务。“十五五”时期,数智赋能与电气控制成为产业升级的核心引擎。本期“技术新声”带你解锁——从新能源管理平台到全国产化轧线系统,从5G无人驾驶到热轧智能车间……看中冶华天如何以自主可控的硬核技术,为数智工厂全面赋能。
智能化新能源管理平台及低碳园区建设
创新点:
①多业态光伏电站,空间高效利用:攻克了不同建筑荷载评估与加固的技术难点,通过采用多种支架形式,充分利用建筑屋面、下沉式广场、停车场等多种空间,建设分布式光伏电站,实现了空间资源的高效利用。
②绿电高效消纳,实现降本增效:结合峰谷电价,通过“自发自用+余电上网”模式,最大化消纳光伏绿电,显著降低用电成本,实现低碳园区项目。
③一体化智慧能源管理平台:华天自研,构建“源充集中监视运维系统”,整合光伏、充电桩、新能源用电设备等设施,实现能源的统一监控和数据分析,探索电能量交易与智能调度,提升能源管理效率。
④风光储一体化智能设备:各类新能源设备的设计使用,克服了离网系统能量管理与稳定性的挑战,采用一体化集成设计,集成风能、太阳能发电与储能系统,实现绿色照明与能源自给。
⑤绿色交通与能源协同发展:配合主流的新能源使用,解决了充电桩与光伏车棚协同控制及电网接入的问题,通过合理规划并网,建设了电动汽车与自行车充电桩,并与光伏车棚相结合,推动绿色交通与清洁能源的深度融合。
应用案例:
·中冶华天南京办公园区低碳园区建设项目:利用公司办公园区的屋顶、绿地、墙体、车棚、部署低碳园区,自研开发的新能源管理平台,实施项目运营。装机容量:光伏装机量0.75MW,年发电量78万度。指标参数:建成后绿电占比达到26%。经济效益:年节约58万元电费成本。降碳指标:每年可减少碳排放:454.74吨。新能源应用:部署直流、交流充电桩和风光储一体化路灯,用于绿能转化。
·钢客履带源网荷储一体化项目:利用厂区的屋顶部署光伏设备,草坪建设储能站点,定制的新能源管理平台,助力业主实施后续的维护及生产运营。装机容量:光伏装机量4.40839MW,年发电量475万度。指标参数:建成后绿电占比达到67.8%。经济效益:年节约380万元电费成本。降碳指标:每年可减少碳排放:2769.25吨。储能应用:项目设置7MWh储能装置,通过管理系统合理优化储能充放电策略,进一步提高节能收益。
原料厂产线流程智慧控制系统
创新点:
①两级协同控制架构,决策与执行分离:L2决策层负责流程生成、推荐筛选、指令下发、料流跟踪、作业实绩管理。L1执行层接收L2指令,分解为PLC可执行命令,独立完成设备连锁与顺序控制。实现控制逻辑集中管理与现场执行解耦,提升系统灵活性与可维护性。
②智能流程推荐与多维度路径优化:基于能耗、距离、操作频率三个维度,结合设备实时状态智能筛选流程。支持用户自定义推荐策略,辅助操作人员快速选择最优路径流程生成采用深度优先搜索(DFS)算法,自动遍历所有可用路径。
③全流程可视化与组合控制能力:提供流程总览图、设备状态监控、料流实时跟踪等可视化功能。支持各类完整流程控制指令。组合控制自动计算汇合点/分叉点,判断设备状态后精准下发执行。
④统一设备编码体系,实现全厂设备唯一标识:制定全厂设备唯一编码,贯穿L1/L2系统全生命周期。编码作为设备识别、通讯映射、状态采集的核心标识。支持设备上下游关系管理、流程路径自动生成、历史实绩精准追溯。
应用案例:
日照原料厂产线流程智慧控制系统
·项目目的:为解决现有皮带流程系统维护及改造困难的问题,进一步提升系统智能化水平,同时提高系统的可维护性和可扩展性,将流程信息基于矩阵排序方式改为设备ID自由排序方式。
·项目范围:高炉供料;烧结、球团供料;机械化料场及焦场进料干熄焦筒仓的进料,联储货场、返矿返焦物料的输送。项目设计PLC37套,设备数量713个,其中皮带机444条,流程数量达2883条。
·项目成果:采用皮带流程集中控制后优化人力12人。年节人工成本180万元。每万吨供混匀配料所需时间减少2.9小时,设备平均投用率降低11%,皮带机运行时间带料率提高15.6%。
全国产化轧线系统应用
创新点:
①全国产化软、硬件系统多位一体:采用获得“国产器件国家认证判定报告”的中大型PLC系统,加载国产多核高性能处理器;后台系统为搭载国产处理器,使用麒麟操作系统的计算机;应用、组态、数据采集软件所需要的编程软件平台采用基于IEC61131-3标准的研发编程软件,源代码100%自主可控。项目综合了国内目前最先进的软、硬件系统。从各类芯片、硬件、元器件、应用软件、系统软件100%国产化,多位一体。
②适应国家“十五五”规划要求:“十五五”规划中,扩大国产化应用、突破核心技术壁垒,是应对复杂国际环境的重要举措,钢铁冶金领域的国产化应用更是国家战略布局的重心。全国产化轧线系统的实施迈出了轧线国产自动化应用的关键第一步,其100%摒弃国外元素的全自主化应用模式,在行业内具备极高的标杆价值,将为后续轧线自动化国产化应用提供重要参考,同时也为中冶华天的技术创新与行业突破积累了宝贵经验。
应用案例:
华西特钢扁钢全国产化系统
·项目目的:华西扁钢生产线为了扩大产品类型,提高产量,进行设备及自控改造,本项目改造中采用国产PLC进行实施应用,探索国产自动化设备,共同为国产自动化在冶金行业的未来寻找方向。
·运行效果:1.轧机控制连贯,调速完整,CPU生产负载率30%,扫描周期1ms;2.飞剪控制精度小于±5‰,CPU扫描周期1ms;3.收集机组功能流畅,使用效果良好,CPU生产负载率21%,扫描周期1ms;4.系统上线后稳定程度高,系统稳定度100%。
基于5G+IGV无人驾驶的钢铁原料库码头全域智慧物流系统
创新点:
①多源融合感知与全场景高精度定位:融合激光SLAM、视觉、GNSS、惯性导航与轮速信息,构建多维度冗余感知体系,实现在室内外切换、卫星信号遮挡、雨雪雾恶劣天气下的连续稳定运行,定位精度优于±5cm,保障IGV在复杂钢厂环境中的全天候自主导航。
②群体智能调度与全域协同控制:自TransportAGI专用调度算法,支持多类型IGV与行车、装载机等有人设备的高效混行协同,实时动态优化路径与任务分配,结合5G车路云通信实现毫秒级指令响应与交通管制,全面提升车队运行效率与作业安全。
应用案例:
·项目名称:嘉兴东方特钢无人驾驶智库
·应用效果:通过无人车实现对码头区、库区进行无人驾驶车辆运输及库存管理,对外部汽车运输存储区进行汽车入库调度及库存管理。本项目原料库物料供给和物流流转吞/转/吐约1.5万吨/天。人力优化:优化人员53人,年节约人工成本约795万元;运营提效:物流转运效率提升30%以上,车辆综合利用率提高25%,任务执行周期缩短20%;库存管理:盘点误差由传统人工方式的3-5%降至1%以下,实现数据实时更新与精准可视,支撑生产配料优化;能耗控制:通过路径优化与智能调度,降低能耗15%;安全管理:实现相关作业区域重大安全事故为零,综合测算,项目静态投资回收期约2-3年,具备良好的经济可行性与推广价值。
热轧长材智能化车间
创新点:
①四维钢坯传热学自学习调控模型:自主研发连铸、输送、加热、冷却、轧制全流程温度演变模型,通过自动寻优和矩阵计算解决传统差分算法计算慢、精度差问题,实现钢坯心表温度精准预测与调控。
②机器视觉多场景识别算法:开发钢坯编号、轧材温度、切头尾长、点支复检等识别算法,结合大数据平台与云边端架构,采用注意力机制增强鲁棒性,识别准确率达92%以上,远超传统图像处理方法。
③智能化控轧控冷算法体系:构建在线前馈闭环水冷控制模型与参数自学习机制,结合遗传算法与BP神经网络优化水箱冷却参数,实现单钢通条温度波动≤50℃,组织性能均匀性提升10%。
应用案例:
·项目名称:永锋齐河/临沂、中天南通、北营高线
·应用效果:通过部署热轧长材智能系统,实现对生产全过程实时监控与智能诊断。生产效率提升:产量增加3%,直轧命中率95%,轧温≥950℃,温差≤50℃;指标优化:合金用量φ25以下,年节约V/Nb/Mn等约100万元;人力优化:操作岗位优化30%,人工干预下降80%;质量提高:温度±10℃满足率90%,轧材通条稳定性显著提升;管理提升:报表自动生成,数据准备时间减少80%。
数智赋能,精准可靠;电气控制,智能高效。从园区绿电占比跃升至67.8%,到全国产化系统稳定运行100%;从5G+IGV无人驾驶单日转运1.5万吨物料,到热轧车间温度波动控制在±10℃以内——这些不是实验室里的理想值,而是已经落地见效的工程实绩。下一期,我们将聚焦城市更新实践与技术,再会!