数字孪生技术助力高炉数字化建设的可行性
2022-12-27 09:43:16   来源： ()　   评论：0 点击：

随着数字孪生等新一代信息技术的快速发展，数字化转型已成为企业重塑竞争优势的关键举措。依托数字孪生技术，对炼铁高炉进行物联网、数字化信息系统建设，实现了高炉运行状态的数字化监测与预警，数字孪生系统凭借在数字化、模型化、可视化等方面的诸多亮点，正在为高炉信息化转型提供更多可行性应用支撑。

北京智汇云舟科技有限公司成立于2012年，专注于创新性的“视频孪生（实时实景数字孪生）”技术研发与应用。目前，智汇云舟依托自研“孪舟”数字孪生专属引擎，推出了“披萨”低代码PaaS视频孪生开发平台、“速融咖啡”视频孪生一体机及视频孪生行业解决方案等多个产品线。

数字孪生技术助力高炉数字化建设

凭借领先的技术基础，智汇云舟持续助力制造业数字化转型，以及推动产业协作的数字化升级。公司先后参与了许多重点项目建设，应用领域涉及智慧城市、数字乡村、智慧园区、工业生产、交通、水利、电力、军事、应急、场馆等全行业场景。

目前，数字孪生高炉数字化过程中依然面临存在诸多缺点：各类数据信息孤岛特征明显，缺乏有效的存储与管理；数字化、标准化的高炉操作管控体系缺失，炉况延续性较差，燃料消耗高；未能对高炉异常工况提前预判预防，需优化高炉炉况诊断工艺。

1、设备在线巡检

数字孪生基于高炉视频孪生系统可实现设备“生产实体”与系统“数字虚体”的精准映射，针对不同用户制定具体设备巡检路径、关键设备点位等，在系统中实现高炉设备的可视化在线巡检。数字孪生基于被巡检设备的运行历史数据、异常诊断知识库对当前状态进行在线数据分析，对设备运行情况及缺陷进行自动统计、评估，并生成各类统计分析报表供查看，大大提高了设备安全管控的效率与智能化水平。

数字孪生技术助力高炉数字化建设

2、全方位智能预警

数字孪生基于视频孪生系统进行历史数据总结分析，可针对不同设备、异常工况等建立科学合理的数字化预警机制，数字孪生对高炉安全状态、顺行状态、异常炉况、现场人员安全行为、煤气泄漏、空气及污染物超标等进行全方位智能监测与预警，并以声光报警等形式进行提示。同时结合掌上智慧工厂，将不同类型预警消息推送至大屏或智能终端，提高预警响应效率与处理速度。

数字孪生技术助力高炉数字化建设

3、工艺制度优化

数字孪生基于高炉视频孪生系统可以在高炉数字虚体中模拟不同操作输入下对应的高炉生产效率、指标情况。在高炉上部利用“离线+在线”布料模型实时模拟料面形状及矿焦比分布，提炼无量纲布料指标，优化料制调整；数字孪生在中部对变料状态、下料状态、冶炼进程进行整体把控，同时在线分析气流分布数据，实时诊断气流变化；在下部通过试算、对比等功能，优化风口调整，保证送风合理性、均匀性、稳定性，从而降低高炉工艺优化过程中的试错成本 。

数字孪生技术助力高炉数字化建设

3、数字孪生模拟培训

数字孪生基于高炉视频孪生系统建立高炉孪生体并实现各类设备动作、物理场的数据驱动，结合历史样本库、案例库，应用基础炼铁计算、工艺原理、操作规程、炼铁机理模型建立变料、参数调整等操作输入与工况变化、铁水质量等输出之间的量化关系，为现场提供高炉真实的模拟操作环境。数字孪生系统中可以模拟变料操作、炉温判断及操作、气流判断及布料制度操作、 异常工况应急处理不同场景、工况下的操作调整，并自动得到对应的工况反映及产品质量，对比自身与标准操作的效果差异，从而快速提升工艺操作水平。