透视煤仓,让挂壁煤无所遁形

科技   2025-01-13 16:34   天津  


    



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透视煤仓,让挂壁煤无所遁形

行业首创料仓挂壁监测系统发布

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煤炭储运加工的“探仓神器”




在煤炭的储运及加工过程中,煤仓内部挂壁现象一直是困扰生产的难题。仓内挂壁不仅直接影响煤炭的正常放料,易引发堵仓,还严重影响着煤仓内部形貌,降低库容的同时为储量的计量带来挑战。2022年10月,哈工大科创团队智兀科技推出新标准下国内首款3D防爆激光雷达,解决了特种场景下无人车落地应用的“卡脖子”难题。为满足智能矿山建设等行业需要,智兀科技持续攻克储仓监测难题,融合3D感知技术,打造了适用于储料仓3D料仓监测的“探仓神器——ZW-Scan 系列3D料仓监测系统。它就像安装在储仓顶部的“火眼金睛”,可以精准扫描仓内情况,监测平台内嵌智能算法让系统得以洞察秋毫,不仅可以获取高度可信的仓位数据,而且可以智能识别煤炭挂壁。下面,就让我们一起揭开它的神秘面纱。


ZW-Scan系列3D料仓监测系统

挂壁板结,煤仓的梗阻
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煤炭挂壁是煤炭在筒仓中,由于湿度、压力、温度或煤炭本身的物理化学性质等因素,导致煤炭颗粒黏附在煤仓内壁的现象。仓内挂壁不仅直接影响正常放料,易引发堵仓;还影响煤仓内部的形貌,降低库容大小的同时干扰计量的精准性。长期积累下来,仓内挂壁现象会愈发严重,导致煤仓使用率下降、装卸煤炭困难和煤炭质量下降等问题,严重影响生产效率。

据某大型煤炭企业洗选工作人员反馈:“设计容量1万吨的成品煤仓,由于挂壁板结,每次实际最终能放出来的煤量不足6000吨,往往人工测量接近半仓,实际上放出来不足1000吨。在生产中,现场工作人员只能凭借经验估算储量,估算不准就会影响后续生产运输”。

施工人员进入煤仓清理挂壁

市面上传统的3D微波雷达、料位计由于每次仅有少量测点,且角分辨率较低,无法测量物料形貌特征。由于仓内挂壁的常年堆积,在出料口会形成一个或者多个凹陷,造成煤仓的储煤量沿高度呈现非均匀变化,且易造成阻塞。在这种情况下,传统的3D微波雷达、料位计均无法实现对有效储量的精准计量,仅能提供物料高度数据,而至于仓内煤炭的实际储量仍需通过后续人工判断,难以满足在线生产调度的需求。
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3D料仓挂壁监测,透视煤仓




当前,煤炭、粮食、火电等大规模物料储存场景正在经历一场数字化、智能化的变革,传统仪器由于功能局限,已无法满足精益生产的管理需求。市场迫切需要数据精准、形状真实、自动测量的3D料仓监测系统,提升盘库管理效率,精确掌握库存信息,为企业数字化转型提供强有力的技术赋能。
为解决行业痛点,哈工大科创团队智兀科技顺势而为,历时两年技术攻关和现场验证,基于先进的智能感知、特种雷达技术倾心打造行业首款可实现“挂壁识别和监测”的ZW-Scan系列3D智能料仓监测系统。团队自主研发并突破“光波融合技术”,实现3D激光点云数据与微波数据的深度融合,结合先进的人工智能数据处理算法,提升透尘抗干扰能力的同时,实现对煤仓挂壁区域的精准识别和智能分割,成功实现了精准煤仓真实容量和可卸出煤量的实时监控。

光波融合技术示意图


ZW-Scan系列3D料仓监测系统的3D雷达扫描仪内嵌高精密激光和高穿透性毫米波传感器,每秒高达30万测点为精准掌握仓内状态及变化提供真实可靠的三维数据,实时建模精度高达厘米级,仓内形貌特征清晰可辨。

基于自主研发的挂壁识别技术,系统可实现挂壁区域的秒级快速识别分割,并生成实时3D挂壁模型,真正做到挂壁煤“无所遁形”!此外,施工人员可根据3D挂壁模型真实、直观的仓内挂壁体量及形态分布,为挂壁清除作业制定合理的施工方案,有效避免因作业不当导致内部坍塌引发伤亡事故。

煤仓挂壁识别、计算和展示效果
此外,智兀科技针对生产中的痛点,成功开发了适用于煤仓精准计量的“3D AI去皮”功能,精准剔除挂壁区域并核减其体积,如实计量仓内真实储量。由教育部科技查新工作站出具的《科技查新报告》中显示,“3D AI去皮”技术为世界首创!

3D AI去皮技术精准剔除挂壁区域

凭借独创性核心技术,本产品已获得10余项专利授权保护。此外,产品核心指标已通过CNAS认证,并顺利通过国家防爆产品合格认证,取得矿用产品安全标志证书(煤安认证),成功入选黑龙江省工信厅“2024年度黑龙江省首台(套)产品”名单,相关技术成果入选“黑龙江省首批最具转化潜力科技成果”。

3D料仓监测系统相关知识产权及资质

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携手行业伙伴,推进煤矿智能化




自2023年,智兀科技联同国家能源集团宁夏煤业洗选中心智能化研究室共同研发3D煤仓建模系统以来,系统已在原煤仓、成品煤仓、矸石仓等各类煤仓中稳定运行超20个月。系统构建的“立体式透明煤仓”,在集团总控中心、各级洗选煤厂和多类煤仓的多级网络中,可实现对仓内物料和仓储环境的综合管理。

3D 料仓监测系统平台

国家能源集团官方媒体对本系统给予了高度评价:“成果已应用于洗选煤生产现场,彻底革新了传统的煤仓管理方式,将长期以来的行业难题转变为基于工业互联网的煤矿应用场景化解决方案,既提高了作业效率,又确保了现场作业的安全”。‍

3D料仓监测系统应用于生产现场

智兀科技简介


哈尔滨智兀科技有限公司由多位哈尔滨工业大学博士联合创立,依托自主智能无人系统工信部重点实验室的技术积累,聚焦智能感知、机器视觉和特种雷达技术,致力于工业领域的融合感知系统的研发与应用。

智兀科技已推出特种防爆激光雷达、3D 智能料仓监测系统和全场景激光盘库系统等产品,广泛应用于煤炭、水泥、化工、能源和电力等行业,并已成功服务于国家能源集团、中煤科工、晋能控股、新松机器人等头部企业,助力 30 余款特种机器人的应用落地。

智兀科技拥有专利 30 余项、软件著作权 20 余项,获国内外科技奖项40 余项。2023年,企业通过 IS0 三体系认证,荣获国家高新技术企业认定。智兀科技秉承“坚守航天品质,建功中国制造”的理念,以科技创新为驱动,矢志成为世界一流的智能感知产品提供商,为全球工业发展贡献力量。‍


商务合作方式

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