图为晋南钢铁正在运行的铁水罐车。
丁卫国 荀志伟
在钢铁企业的生产中，铁水罐扮演着至关重要的角色，它承载着高温液态铁水，穿梭于炼铁与炼钢工序之间，是连接高炉和转炉这两大关键设备的“运输使者”。晋南钢铁深知其重要性，但以往传统的铁水罐调度方式存在诸多难题，这也成为了企业寻求变革、研发铁水罐智能调度系统的起点。
过去，晋南钢铁和众多钢铁企业一样，在铁水罐轨道运输调度方面，多采用机车牵引配合人工调度的方式，手工进行数据统计，人工维护管理铁水罐和运输设备，人力成本居高不下。并且，在人工计量时，难以对铁水的重量、温度、成分等数据进行全面跟踪记录，全凭经验把控生产过程，精细化管理更是无从谈起，这就导致生产效率低下，数据的准确性、一致性和及时性都难以保证。
更为严重的是安全问题，人工无法对铁水包全面测温，不仅浪费耐热材料，而且一旦出现疏忽，有可能出现铁水溢出等危险情况。当现场人员繁杂时，人员监管容易被忽视，生产安全时刻面临威胁。这让企业深刻意识到传统调度方式必须改变了。
面对这些痛点，晋南钢铁决心开启铁水罐智能调度系统的研发之旅。
在研发过程中，晋南钢铁确定了清晰明确的总体建设目标，那就是实现铁水从高炉到转炉整个生产过程的全自动化、智能化管理。利用5G+MEC（移动边缘计算）的大带宽、低时延无线网络，降低人工参与度，提高生产效率，达成降本增效的效果，同时实现生产过程精细化管理，让生产计划可执行、生产数据可追溯，实现工业化与信息化深度融合。
为了实现这些目标，技术团队精心设计了实施方案：先是给每个铁水罐贴上两个耐高温RFID（射频识别技术）标签，每个标签有着唯一与铁水罐号一致的ID号，用于精准识别和身份认证；在轨道的接铁水入口处、检化验平台下都装有2个RFID读写器，通过射频自动识别标签获取罐号；罐盖状态监控也没落下，每台过跨车安装4个限位开关，检测罐盖开合是否到位，并借助5G技术把信息传至罐车跟踪系统画面。
不仅如此，利用5G+MEC的低时延特性，铁水罐车实现了接铁水、合盖、行走、揭盖等过程全部自动化，现场无需人员操作监视，这可是一大创举。每台过跨车还安装行程编码器，每条轨道安装校零开关，行程编码器与车轮传动轴连接，获取距离信息后通过5G实现位置实时跟踪。在产量统计方面，通过读取轨道衡地磅数据记录轨道衡产量，读取天车实时称重数据取稳态平均值来记录天车产量数据。
同时，为保障通信的稳定可靠，采用了无线AP（中继器）和5G两套无线通信系统，两条路径互为保护。联通5G工业网关、工业AP客户端等设备协同配合，将铁水车上各类数据传送给集控室，实现了远程操控。
经过不懈努力，晋南钢铁铁水罐智能调度系统成功上线运行，也随之产生了显著的效益。
在生产效率方面，以往现场调度每班需要多人，如今每班只需一人就可以轻松应对，大大减少了人力投入。所有铁水产量统计告别了手工方式，实现了产量、温度、成分等数据自动采集、汇总、传输，为生产决策提供了及时、准确的依据。比如，以前统计一炉铁水的数据可能需要花费半小时甚至更久，现在短短几分钟就能精准获取并传输到相关系统，让生产节奏明显加快。
从安全角度来看，该系统的智能防撞功能发挥了大作用。铁水罐在炼钢厂吊装时，系统自动进行行为跟踪，一旦有碰撞周边建筑物等潜在危险，就会及时发出安全预警，安全系数大幅提升。以前工人们总是担心吊装过程中出现意外碰撞，现在心里踏实多了。
在精细化管理上，该系统可以实时获取铁水罐位置及状态，包括罐盖位置等，在系统画面上还能直观显示行车记录、车辆速度、在途的铁水信息以及预计到达时间等，实现了整个生产过程的可视化管理。同时，实现对铁水罐的全生命周期管理，维护保养信息、维修信息、使用次数等都一目了然，方便企业更好地安排铁水罐的使用和维护计划。
更值得一提的是，该系统软硬件符合工业标准，可靠性极高，哪怕二级系统出现死机、重启等情况，也丝毫不会影响生产。其完备的安全保障体系，确保了系统应用、数据以及与其他系统对接的安全性，有力地支持了业务发展，服务器、系统软件及数据平均无故障时间（MTBF）长于365天，真正做到了稳定可靠、持续运行。
因其优异的应用效果，晋南钢铁铁水罐智能调度系统入选工信部“2021年移动物联网应用优秀案例”名单，是山西省唯一入选项目。
【编·语】
在晋南钢铁于2020年开启铁水罐智能调度系统研发的时候，行业内成功的模式和应用较少，所以在该项目的设计研发过程中，晋南钢铁做了大量基础性和开创性的工作。结合钢铁行业的特点，晋南钢铁进行了大量的实际调研、测试和设备选型工作，不断优化设计方案。其最大的亮点是在没有可借鉴经验的前提下，较早应用了5G技术，实现产量、温度、成分数据自动采集、汇总、传输，为生产决策提供了及时、准确的依据。
该调度系统的成功研发与应用，是钢铁行业智能化转型的一个生动案例，不仅让晋南钢铁在降本增效、安全生产等方面迈出了坚实步伐，也为整个钢铁行业探索智能化调度提供了宝贵的经验，有望实现在钢铁行业复制推广。
《中国冶金报》（2024年12月03日 04版四版）
