科技日报记者 都芃

在钢铁生产流程中，铁水运输是高炉与炼钢环节的关键纽带，其效率和安全性直接影响着整个钢铁生产进程。在不久前举办的2024京津冀（唐山）场景创新大会上，河北天柱钢铁集团有限公司智慧铁水运输场景被列入“唐山市十大标杆应用场景”。

该场景中，铁水运输告别了传统的人力作业模式，无人驾驶、智慧感知等多种新技术的深度应用，打破了传统铁水运输模式中的效率和风险瓶颈，为钢铁产业智慧化、绿色化生产增添了新活力。

铁水运输是将钢铁厂高炉中炼好的铁水，运送到炼钢车间的过程。高炉刚刚炼出的铁水呈液态，温度达上千摄氏度，被装在鱼雷状的罐车中，由经验丰富的司机驾驶，从高炉运送至炼钢车间。

传统的铁水运输方式对人力的依赖性较高，整体运输效率受人为因素影响较大。同时，作业环境中充斥着高温、粉尘等风险因素，工作危险系数高，稍有不慎便可能酿成重大安全生产事故。

为此，河北天柱钢铁集团有限公司打造了智慧铁水运输场景。

该场景可以在减少人力投入、降低风险的同时，显著提升运输作业效率。

河北天柱钢铁集团有限公司炼铁厂智慧铁水运输段段长王双喜介绍，公司打造的智慧铁水运输场景采用“一罐制”铁水运输模式，在同一铁水罐中完成高炉铁水承接、运输、缓冲储存、转炉兑铁、容器周转及铁水保温的工艺过程。这种运输模式改变了传统生产环节之间的衔接方式，减少了倒罐环节，节约了铁水等待时间，减少了铁水温降，在节约能源的同时保障了生产安全。

重载机车高精度无人驾驶控制技术是打造智慧铁水运输场景的核心技术之一。王双喜介绍，借助该技术，铁水运输车可针对不同气候条件及室内外场景进行自学习鲁棒控制，在牵引80吨至1500吨负载时，控制精度能达到5厘米至10厘米，确保了运输过程的精准性。

为了确保运输过程万无一失，环境感知技术同样不可或缺。为了克服铁水运输作业环境中的建筑、设备和人员等对运输作业的影响，在智慧铁水运输场景下，视觉、激光雷达及毫米波雷达形成了多层次感知体系，同时依托自主研发的多目标跟踪算法，无人机车驾驶系统能够对机车预警范围内的障碍物进行类型和运动轨迹的实时识别，为车载决策提供精准的环境信息。在光照条件充分的情况下，铁水运输车主要借助视觉传感器进行感知；在低光照、复杂光照或恶劣天气条件下，则可以通过激光雷达和毫米波雷达弥补感知缺陷。

铁水运输流程的升级带来了整个生产运输管理体系的革新。在一系列技术的加持下，智慧铁水运输场景打通“两点”、升级“一线”、打破“信息孤岛”，让整个生产运输流程更加高效。

智慧铁水运输场景围绕高炉与炼钢环节这“两点”，通过指定通信协议及数据接口与智能高炉或炼钢系统进行通信，获取各种生产信息，驱动各智能模型运行。在运输过程“一线”，借助深度学习算法，智慧铁水运输地面管控系统和铁水运输机车无人驾驶系统，拥有铁水智能分配、高炉智能配罐、机车智能配载和路径智能选择等功能，可以实现智能决策。最终，集成有上述模块并融合各个业务应用子系统的数字平台，打破了铁水运输中的“信息孤岛”，将此前涉及各部门分散、孤立的信息汇总处理，形成信息管理链，彻底打通“铁—运—钢”生产环节，实现智慧铁水调度及生产管控。

智慧铁水运输场景的成功搭建，提高了铁水调度作业效率，降低了人工操作带来的业务偏差及作业等待的不确定性，进一步提升了铁水运输调度计划的精确性，显著减少了车辆单程运输时间，进而减少了铁水温降，提高了铁水的入炉温度。入炉铁水温度的提升，将有效节约炼钢成本。