張華聰是寶武環(huán)科(湛江)資源循環(huán)利用有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)湛江寶武環(huán)科）的一名礦粉中控操作員。每天，他和同事們都要登上50米高的筒倉(cāng)倉(cāng)頂，將皮尺放入檢測(cè)孔，測(cè)量礦粉庫(kù)位。為了減少數(shù)據(jù)誤差，一般他會(huì)重復(fù)測(cè)三次。

除了人工反復(fù)測(cè)，安裝在倉(cāng)內(nèi)的機(jī)械料位計(jì)每隔半小時(shí)也會(huì)出一次庫(kù)位數(shù)據(jù)。

“庫(kù)位數(shù)據(jù)就是產(chǎn)能價(jià)值，它的測(cè)量非常關(guān)鍵，關(guān)乎我們整體的產(chǎn)銷(xiāo)平衡，即后續(xù)還能不能連續(xù)生產(chǎn)，對(duì)外銷(xiāo)售是否要再拓展等等。”張華聰表示。

但在傳統(tǒng)方式下，庫(kù)位的準(zhǔn)確測(cè)量，卻是一件難以達(dá)成的事情。“哪怕人工和機(jī)械雙重測(cè)量，數(shù)據(jù)還是測(cè)不準(zhǔn)，因?yàn)閭}(cāng)內(nèi)的物料分布有高有低，這兩者測(cè)的都是單點(diǎn)的料位高度，只能代表被測(cè)點(diǎn)位的數(shù)據(jù)，無(wú)法代表整體的容積。”張華聰說(shuō)，工作10年來(lái)，盡管放皮尺的時(shí)候練就了一定的“手感”，但內(nèi)心對(duì)于庫(kù)位的真實(shí)數(shù)據(jù)卻總還是沒(méi)有底，只能靠“半盲猜”。

改變從2024年3月開(kāi)始發(fā)生。

湛江寶武環(huán)科將?？低暼S掃描成像雷達(dá)裝入筒倉(cāng)，對(duì)倉(cāng)內(nèi)礦粉進(jìn)行360°連續(xù)性?huà)呙?，?分鐘就可出一次數(shù)據(jù)，不僅能準(zhǔn)確測(cè)量出礦粉的高度、體積，還可以實(shí)時(shí)展示密閉筒倉(cāng)內(nèi)的3D物料形貌，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)庫(kù)位的高效、精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)。庫(kù)位測(cè)量場(chǎng)景的數(shù)字化，讓湛江寶武環(huán)科整體的產(chǎn)銷(xiāo)平衡、一線(xiàn)人員的測(cè)量工作變得更從容有底。

密閉的筒倉(cāng)測(cè)不準(zhǔn)的庫(kù)位

在湛江寶武環(huán)科，每年有大量鐵礦渣經(jīng)過(guò)篩選、粉磨等一道道工序，成為白色的超細(xì)礦粉。這些具有良好化學(xué)活性的礦粉被作為摻合料，廣泛用于混凝土等建筑材料中，不僅能解決鋼鐵廠固體廢料占地、環(huán)境污染等問(wèn)題，還可“變廢為寶”，改良水泥和混凝土的性能。

由于礦粉的吸水性強(qiáng)，長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中就會(huì)結(jié)塊。因此，礦粉生產(chǎn)完成后，被儲(chǔ)存在密閉的筒倉(cāng)內(nèi)。一個(gè)高50米、直徑18米的圓形筒倉(cāng)，有8000噸的庫(kù)容。礦粉入倉(cāng)后自然堆積，料面往往會(huì)呈現(xiàn)出多個(gè)“山峰狀”堆積的狀態(tài)，凹凸分布不均。

在這種情況下，筒倉(cāng)內(nèi)安裝的機(jī)械料位計(jì)，所測(cè)量的單個(gè)點(diǎn)的庫(kù)位數(shù)據(jù)，就無(wú)法準(zhǔn)確得出整個(gè)庫(kù)內(nèi)的容積。“料位計(jì)放下去，碰到高的地方，測(cè)的空深就??；碰到低的地方，測(cè)的空深就大。所以庫(kù)內(nèi)物料具體有多少，只能以點(diǎn)概面預(yù)估，誤差是不可避免的。”張華聰說(shuō)，平均1米的庫(kù)位誤差，就可以相差200-250噸的礦粉噸位。

為什么要精確測(cè)量庫(kù)位？湛江寶武環(huán)科礦粉作業(yè)區(qū)作業(yè)長(zhǎng)周平介紹，庫(kù)位影響的是整體礦粉的生產(chǎn)排產(chǎn)、對(duì)外銷(xiāo)售和安全管理，合理地控制庫(kù)位，可以更好地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷(xiāo)平衡，充分發(fā)揮出產(chǎn)線(xiàn)效益。

比如，當(dāng)庫(kù)位過(guò)低時(shí)，就無(wú)足夠的礦粉及時(shí)滿(mǎn)足客戶(hù)需求，就要提前組織生產(chǎn)，加大產(chǎn)能釋放。而當(dāng)庫(kù)位過(guò)高時(shí)，就要考慮產(chǎn)線(xiàn)停機(jī)。若庫(kù)位不準(zhǔn)，致使停機(jī)不及時(shí)，會(huì)有爆庫(kù)風(fēng)險(xiǎn)，一旦礦粉大量外冒至空中，造成揚(yáng)塵污染，就是嚴(yán)重的環(huán)保事故。

人工露天量庫(kù)最難辦的是下雨天

由于機(jī)械料位計(jì)的準(zhǔn)確性不高，就需要人工量庫(kù)。按照正常計(jì)劃，礦粉中控操作員一天需要4次登上倉(cāng)頂測(cè)量，但碰上高庫(kù)位時(shí)，就必須得一直待在頂上不停地測(cè)，半小時(shí)甚至是每10分鐘就要測(cè)一次。

量庫(kù)是露天作業(yè)，最怕的就是連續(xù)下雨天。每到這時(shí)，礦粉中控操作員們就要繃緊“弦”，加大測(cè)量頻次，防止出現(xiàn)爆庫(kù)風(fēng)險(xiǎn)。“連續(xù)下雨后，建材行業(yè)對(duì)礦粉的需求量就會(huì)減少，導(dǎo)致發(fā)貨量大幅下降，但產(chǎn)線(xiàn)仍在24小時(shí)不停生產(chǎn)，持續(xù)往筒倉(cāng)里灌礦粉，這時(shí)，就帶來(lái)了高庫(kù)位壓力。”張華聰說(shuō)。

他印象最深的是兩年前的一天凌晨，當(dāng)時(shí)庫(kù)位已經(jīng)很高，必須時(shí)刻關(guān)注，但天卻下起了大暴雨，還時(shí)不時(shí)打著雷，大風(fēng)吹得連傘都撐不住，張華聰穿著雨衣，不一會(huì)就測(cè)一次，還要用雨衣小心遮擋著檢測(cè)孔，以防雨水濺入倉(cāng)內(nèi)。在倉(cāng)頂?shù)碾娞菘诶锱紶柖愣阌?，他就這樣在電閃雷鳴的雨夜里待了近3個(gè)小時(shí)。

“勞動(dòng)強(qiáng)度不是我們最頭疼的事情，最大的問(wèn)題還是測(cè)不準(zhǔn)。人工測(cè)和機(jī)械測(cè)都是單點(diǎn)測(cè)量，并沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。筒倉(cāng)里面黑乎乎看不見(jiàn)，只能反復(fù)測(cè)，這是沒(méi)有辦法的辦法。”張華聰說(shuō)，由于礦粉會(huì)不斷流動(dòng)，有時(shí)連續(xù)三次測(cè)的數(shù)據(jù)都不一樣，根本沒(méi)辦法確定哪次是誤差較小的，只能憑經(jīng)驗(yàn)去感覺(jué)，靠一半測(cè)、一半猜的“半盲猜”，這樣得到的庫(kù)位數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo)意義很有限。

三維掃描成像雷達(dá)黑黢黢筒倉(cāng)變身“3D彩色”

為了解決量庫(kù)痛點(diǎn)，今年3月起，湛江寶武環(huán)科應(yīng)用了海康威視三維掃描成像雷達(dá)。在密閉的筒倉(cāng)內(nèi)，礦粉的上下料會(huì)揚(yáng)起大量粉塵，基于激光等技術(shù)的測(cè)量設(shè)備，因粉塵的干擾會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。而三維掃描成像雷達(dá)利用毫米波信號(hào)對(duì)粉塵的高穿透能力，24小時(shí)對(duì)倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行360°高精度掃描，不僅能準(zhǔn)確測(cè)量礦粉的高度、體積，還能實(shí)時(shí)展示倉(cāng)內(nèi)礦粉的3D形貌。

“這個(gè)設(shè)備帶來(lái)的最大改變是有了高效又精準(zhǔn)的庫(kù)位數(shù)據(jù)，還能減輕一線(xiàn)的工作強(qiáng)度。”周平介紹，以前30分鐘出一次測(cè)量的單點(diǎn)數(shù)據(jù)，現(xiàn)在每秒就可以?huà)呙璧V粉表面4500個(gè)點(diǎn)云數(shù)據(jù)，5分鐘在平臺(tái)自動(dòng)輸出整個(gè)礦粉的體積，及時(shí)掌握庫(kù)位波動(dòng)情況。同時(shí)，還可查看歷史庫(kù)位數(shù)據(jù)，并生成報(bào)表。

周平表示，實(shí)時(shí)掌握了準(zhǔn)確的庫(kù)位情況，就能更有效管控生產(chǎn)運(yùn)行，指導(dǎo)產(chǎn)銷(xiāo)平衡，避免出現(xiàn)產(chǎn)少無(wú)法滿(mǎn)足客戶(hù)需求、產(chǎn)多庫(kù)位高的問(wèn)題。

對(duì)于一線(xiàn)操作員來(lái)說(shuō)，有了三維掃描成像雷達(dá)的測(cè)量，人工量庫(kù)頻次下降了50%。雨天不用在倉(cāng)頂歷經(jīng)風(fēng)吹雨打，坐在中控室就能通過(guò)平臺(tái)了解筒倉(cāng)內(nèi)部情況。讓張華聰和同事們心里更有底的是，原本黑黢黢的筒倉(cāng)內(nèi)部，在3D成像下，變成了實(shí)時(shí)可見(jiàn)的彩色“3D筒倉(cāng)”。“看得到實(shí)實(shí)在在的物料分布圖像，心中就更有數(shù)了，現(xiàn)在雨天遇到高庫(kù)位也不會(huì)像以前那么焦灼。”

其實(shí)，不只是在湛江寶武環(huán)科，作為大規(guī)模貯存散裝物料的倉(cāng)庫(kù)，筒倉(cāng)在工農(nóng)業(yè)被廣泛應(yīng)用。料位測(cè)量不準(zhǔn)，一直是眾多企業(yè)經(jīng)營(yíng)中共同面臨的痛點(diǎn)。在物聯(lián)感知、AI等技術(shù)的發(fā)展下，三維掃描成像雷達(dá)的創(chuàng)新推出，正在助力解決這個(gè)難題，推動(dòng)行業(yè)場(chǎng)景數(shù)字化升級(jí)。