铝行业是国家重要的基础产业，氧化铝和原铝作为重要的基础原材料，与机电、电力、航空航天、造船、汽车制造、包装、建筑、交通运输、日用百货、房地产等行业密切相关。我国是铝工业大国，产量和消费量连续20年位居世界第一。据数据，2021年中国电解铝产量为3850万吨，同比增涨3.84%。截至2022年6月中国原铝(电解铝)产量为339万吨，同比增长3.2%。
电解槽是电解铝车间的核心设备，其生产环境存在强磁场、高温、高噪音等诸多风险因素。有效掌控并确保电解槽温度、结构等指标的稳定性是实现安全生产的重要前提。为解决人工巡检槽底存在的电磁辐射、高温烫伤、触电危险、有害粉尘、巡检人员无法在作业区直立行走导致劳动强度大等问题，避免巡检质量和效率受人员情绪、态度和技能等主观因素影响，非常迫切的需要引入一款槽底智能巡检机器人，可代替巡检人员对铝电解槽侧帮、阴极钢棒及槽底进行温度采集分析，实时掌握电解槽运行状况，有效避免漏炉等安全事故发生。
项目针对铝业电解槽底巡检技术要求，研制了电解槽底耐强磁智能巡检机器人，创新通过采用抗磁材料和结构设计、增设磁环供电回路结构以及屏蔽视窗设计，保证了机器人在200GS-680GS的强磁环境下运行稳定性。采用履带式底盘设计，并通过多种方式精准测距，提高了避障通行能力，增强了机器人在电解槽底狭窄多支柱空间内的通行能力。通过系列算法研发以及绘制矢量工程图，采用编码里程计、惯性传感器、激光定位，实现了精确定位；通过精确定位与红外测温，实现了铝电解槽温度、阴极钢棒以及槽底状况监测预警等功能。
项目具有自主知识产权，已获国家授权专利和软件著作权。项目产品已通过国家特种机器人产品质量监督检验中心（福建）、北京中科光析化工技术研究所（电气实验室）等单位检测，并在青铜峡铝业股份有限公司宁东铝业分公司、国家电投集团内蒙古能源有限公司霍煤鸿骏铝电公司等单位应用，反映良好，应用前景广阔。
1.樊绍胜 2.彭佳勇 3.孙文敏 4.洪 龙 5.肖海鸥 6.潘致堂 7.刘 康 8.曹裕钦 9.颜茂春 10.胡佳乐 11.叶田鑫 12.林伟加 13.李 雄
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评价单位： |
中国民营科技促进会 |
报告编号： |
202301003045 |
评价日期： |
2023-06-05 |
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组织单位： |
中国民营科技促进会科技成果转化办公室 |
项目负责： |
雷智旺 |
成果管理： |
13681439210 |
1.提供的资料齐全，符合评价要求。
2.项目针对铝业电解槽底巡检技术要求，研制了电解槽底耐强磁智能巡检机器人，主要创新点如下：
（1）通过采用抗磁材料和结构设计、增设磁环供电回路结构以及屏蔽视窗设计，保证了机器人在200GS-680GS的强磁环境下运行稳定性。
（2）采用履带式底盘设计，并通过多种方式精准测距，提高了避障通行能力，增强了机器人在电解槽底狭窄多支柱空间内的通行能力。
（3）通过系列算法研发以及绘制矢量工程图，采用编码里程计、惯性传感器、激光定位，实现了精确定位；通过精确定位与红外测温，实现了铝电解槽温度、阴极钢棒以及槽底状况监测预警等功能。
3.项目具有自主知识产权，已获国家授权专利和软件著作权。
4.项目产品已通过国家特种机器人产品质量监督检验中心（福建）、北京中科光析化工技术研究所（电气实验室）等单位检测，并在青铜峡铝业股份有限公司宁东铝业分公司、国家电投集团内蒙古能源有限公司霍煤鸿骏铝电公司等单位应用，反映良好。
评价委员会认为：项目机器人在抗磁屏蔽层结构设计、铝电解槽温度监测预警方面达到国内领先水平。
| 姓名 |
工作单位 |
职称 |
从事专业 |
| 丁天怀 |
清华大学 |
正高 | 测控 |
| 常 霞 |
国家计算机网络与信息安全中心 |
正高 | 物联网 |
| 朱晓民 |
北京机械工业自动化研究所 |
正高 | 光机电一体化 |
| 孙家跃 |
中国化工学会新材料委员会 |
正高 | 功能材料 |
| 周 鸣 |
中国电信 |
正高 | 通信 |
| 聂军刚 |
机械科学研究总院 |
正高 | 重大装备 |
| 周 迎 |
科技部火炬中心 |
正高 | 科技管理 |
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