来源于：冶金之家
在钢铁行业数字化转型的浪潮中，技术创新成为推动产业升级的核心动力。中钢国际深度挖掘北斗卫星定位技术的应用潜力，成功开发了北斗卫星定位智能抓渣系统，并在EPC总承包建设的唐山东华钢铁企业集团有限公司（简称"东华钢铁"）高炉升级项目实现首次成功应用，为钢铁生产的智能化、绿色化发展开辟了新路径。
北斗卫星定位技术在钢铁行业工艺流程的首次应用
操作便捷、作业高效、设备轻量、环境友好
创新驱动，打造智能抓渣解决方案
在传统钢铁生产中，渣处理系统的行车抓渣作业主要依赖人工操作。渣处理区域高温、高湿，且水汽中含有毒有害物质，不仅作业环境恶劣、严重威胁工人健康，还导致人工操作难度大、抓渣作业率低、设备运维成本高。同时，单调重复的操作易使工人疲劳，增加了安全事故风险。
针对这些痛点，中钢设备依托在高炉新建和大修方面丰富的总承包经验和先进自主技术，形成了具有自主知识产权的、北斗卫星定位技术应用于钢铁领域的创新解决方案。从方案调研论证到安装调试部署，历时一年，中钢设备在东华钢铁高炉项目成功部署北斗卫星定位智能抓渣系统，实现稳定运行、降本增效。这也是北斗卫星定位技术在钢铁行业工艺流程的第一次探索和成功实践。
技术架构 & 运作流程
东华钢铁高炉项目原有的高炉渣处理系统，采用环保底滤型工艺，配备2套渣处理系统，每套系统设2跨4个过滤池，每跨有2台抓渣行车，高炉区域共8台抓渣行车。水渣经运输管沟进入渣池，由抓渣行车抓取至料斗后外运。中钢设备对原有渣处理系统进行智能化升级，实现北斗"赋能"：
建设定位基准基站
在厂区空旷处建设定位基准基站，该基站负责接收 GNSS 信号，并采集原始卫星观测数据。
数据传输与转换
通过 5G 专有频段，将基站采集到的原始卫星观测数据传输至厂区控制室的差分服务播发软件。该软件会把接收到的数据转换为差分数据。
数据交互与定位解算
差分数据通过专有网络提供给天车上的高精度定位接收机终端，定位精度能达到厘米级，完全满足抓渣作业的精度要求。
行车控制与抓渣作业
定位系统将行车坐标传至控制单元，控制行车抓渣。同时，界面识别器对渣池内高炉渣堆放区域进行扫描，将获取的图像信息传输给行车控制单元。控制单元利用图像识别技术，规划出最佳抓取路径，驱动行车按照规划路径完成一次抓渣作业。这一过程不断循环，直至炉渣清理完毕。
3D扫描+AI识别，实现自动抓取/自动装车作业
六大创新亮点首创卫星定位模式
在行业内率先采用卫星定位替代传统的格雷母线定位，实现操作设备轻量化，大幅降低投资成本与运维能耗。车载定位终端基于单北斗芯片即可实现厘米级定位，核心器件自主可控，精准度远超传统方式，全面替代GPS功能，显著提升抓渣作业的精度与效率。
电子围栏保障安全
依靠卫星定位与3D扫描构建电子围栏，有效防止抓渣系统在作业时碰撞周边人员、车辆及设施，保障作业安全，避免人员财产损失，同时确保作业高效进行。
全流程自动化运作
通过识别器扫描渣池，利用深度学习算法，构建抓渣路径，实现自动抓取、自动装车，还能进行渣池 / 渣场堆高管理、实时更新剩余渣量并自动生成作业报表，极大减少人工干预，提升作业的准确性与连贯性。
优化设备协同控制
抓渣系统所有行车信息实时同步，可任意切换使用。控制抓斗的两台升降电机实现"四绳同步"，确保抓斗负载均衡。防摇控制器通过算法快速调整电机速度，稳定抓斗。系统运行时实现大车、小车和抓斗"三轴联动"，缩短吊运时间，还具备自动靠墙 / 靠边抓渣功能，有效清理渣池边角堆料，全面提高抓渣效率。
节能降耗成效显著
智能抓渣系统通过优化电机控制策略，采用变频调速技术，依据作业实际需求动态调整电机转速与输出功率。同时，"三轴联动"减少设备频繁启停，配合智能任务调度系统避免空载运行，有效降低作业过程中的用电消耗，实现节能环保。
高速低延迟信号传输
采用 5G 频段进行信号传输，充分发挥其高传输速度、低延迟、大连接密度和高频谱效率的优势，保障系统数据传输的及时性与稳定性。
效益显著、前景广阔
东华高炉项目的北斗卫星定位智能抓渣系统一经投入使用，成效立竿见影。相较于传统人工作业抓渣模式，实现多方面的降本增效：
抓渣系统电耗↓5%-15%
行车抓渣作业效率↑15%-20%
每座高炉炉前区域减少3-5个用工数量
减少前期投资及后期设备维护费用
整体改造工期短、且不影响高炉正常运行
目前，国内大量高炉采用水淬法渣处理工艺，每座高炉通常配备多台抓渣天车，这意味着庞大数量的高炉项目具备改造应用北斗卫星定位智能抓渣系统的潜力。不仅如此，北斗卫星定位技术在钢铁行业的其他领域也大有可为——从人员、车辆的精准定位与安全管理，到外运运输车辆的高效导航与严格监管；从矿山安全检测的细致入微，到厂区智能巡检的全面覆盖，再到园区数字孪生平台的搭建——北斗卫星定位技术均能提供坚实有力的支撑，提高智能化水平。
在成功打造东华钢铁高炉项目北斗卫星定位智能抓渣系统后，中钢国际继续深挖北斗卫星定位技术在钢铁行业的潜在应用，目前正积极投身于智慧化厂区管理、智能轨道运输系统、施工现场无人机自主盘点等项目的研发工作，力求为钢铁企业实现各环节的智能化升级。
今年两会期间，全国政协委员、中国宝武党委书记、董事长胡望明在接受采访时表示："智能化技术可以帮助钢铁企业实现绿色低碳生产，降低碳排放强度，推动可持续发展。同时，智能化还能够赋能钢铁企业向服务型制造转型。" 中钢国际将继续通过技术创新和模式变革，引入智能化技术，解决痛点、打通堵点，为钢铁行业通向更高效、更绿色、更智能的未来做出新贡献！
