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前言

为践行“2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和”的重大战略决策，贯彻落实《“十四五”工业绿色发展规划》，加快推进工业节能降碳，构建工业绿色低碳转型与工业互联网赋能绿色低碳发展相互促进、深度融合的现代化产业格局，受工业和信息化部节能与综合利用司委托，中国工业互联网研究院面向社会公开征集工业互联网赋能绿色低碳发展优秀案例。本文是本次征集活动的优秀案例之一。

3# 案例关联单位：

中国联合网络通信集团有限公司

山西晋南钢铁集团有限公司

案例介绍

01 案例背景

钢铁工业经过几十年的高速发展，取得举世瞩目成绩的同时，也带来了巨大的能源与物料的消耗，尤其是最近几年随着经钢铁行业市场供求关系的变化，钢铁行业产能过剩，供需矛盾不断扩大，钢价连续下跌，钢铁企业的利润迅速降低，目前，钢铁工业已经成为一个微利甚至亏损行业。为了应对严峻的形势，在激烈的市场竞争中立足，钢铁企业必须大幅度绿色节能降耗，实现优势成本竞争战略是钢铁企业危机制胜的重要法宝。

2020年5月15日晋南钢铁集团张天福总经理受邀出席“5G+工业互联网助力山西工业转型发展战略合作”签约仪式，双方签署《晋南钢铁集团5G+工业互联网战略合作》；2020年5月29日临汾市工信局赴晋南集团调研5G+智慧钢铁，明确与联通合作推进5G应用场景实施工作。

02 案例详情

方案实施：为了保证铁水罐的生产安全以及铁水罐利用效率，设计了以电子识别为基础的系统方案，在每一个铁水罐上贴上电子标签通过读卡器等设备来识别出每一个铁水罐，然后通过调度系统掌握其工作状态、所在位置以及合理调度，提高生产效率。

（一）铁水罐耐高温RFID标签：

每个铁水罐上安装了两个耐高温RFID标签，每个标签具有唯一的ID号，与铁水罐号一致，用于铁水罐识别、身份认证。

（二）耐高温RFID标签读写器：

每个轨道分别在接铁水入口处，检化验平台下装有2个RFID读写器，通过射频自动识别RFID标签并获取罐号。

（三）两套无线通讯系统：

无线AP和5G双保障，5G为主、无线工业AP为辅，两条路径互为保护。（1）联通5G工业网关通过无线通讯系统，把铁水车上PLC、IO模块、编码器的数据传送给集控室的PLC和调度系统。（2）使用工业AP时，铁水车上的工业AP客户端，传送给轨道上的工业AP服务器，再通过光纤连接到集控室的交换机。5G与远程PLC协同控制结合，实现了低延时高可靠的远程操控技术，提高协同控制能力。

（四）罐车智能调度：

罐盖状态监控，每台过跨车安装了四个限位开关，检测罐盖开合是否到位，并将信息通过5G技术传送至罐车跟踪系统画面。利用5G+MEC低时延，实现铁水罐车无线远程调度控制，铁水罐车实现接铁水、合盖、行走、揭盖等过程全部自动化，现场无需人员操作监视。每台过跨车安装了一个行程编码器，每条轨道安装了两个校零开关，行程编码器与车轮传动轴连接，获取距离信息通过5G实现位置实时跟踪。

（五）铁水产量统计：

（1）读取轨道衡地磅数据，来记炼铁区域外发产量。（2）读取天车实时称重数据，取稳态平均值，来记炼钢区域接收量，两个重量进行核对，确保炼钢倒入铁水的重量信息准确。

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03 应用价值

目前铁水罐智能调度方面的应用，行业内鲜有成功的模式和应用，所以在该项目的设计研发过程中，项目组做了大量基础性和开创性的工作，进行了大量的实际调研、测试和设备选型工作，不断优化设计方案。通过项目的实施，极大的提升了企业的自动化和信息化水平，达到降本增效的目的，现在现场调度每班只需一人，每一罐、每一车的调度都能做到全方位、无死角的监控，并能实时显示在监控大屏上；所有铁水产量统计取消手工方式，实现产量、温度、成分数据自动采集、汇总、传输，为生产决策提供了及时、准确的依据。

将原有现场人工调度改为自动调度后，极大提高生产节拍、节省运送时间、低碳节能、避免重新加温、降低能耗消耗等；优化生产流程的同时也有助于一键炼钢能力的提升。通过对罐包的全生命周期管理保证了其综合利用率，提高设备利用率，并能够在耐热材料损耗较高时及时得到维护保养；一方面避免生产事故，另一方面节约了耐热材料的合理使用。5G与远程PLC协同控制结合，实现了低延时高可靠的远程操控技术，提高了协同控制能力。晋南钢铁集团5G+工业互联网项目为践行碳达峰碳中和，加快推进节能降碳，构建晋南钢铁集团绿色低碳转型与工业互联网赋能绿色低碳发展相互促进，深度融合。

04 实践效果

（一）降低炼钢工序的能源消耗：炼钢工序能源消耗主要有氧气、氮气、氩气、煤气、焦炭、电、水、蒸汽等，而氧气在能源介质消耗中所占的比重最大，因此将控制氧气消耗作为重点，根据的现状，编制并推行转炉标准化作业，严格控制出钢温度，提高命中率和一次拉碳成功率，减少点吹和补吹次数，减少非正常状态下的氧气用量等。

（二）降低电耗：电耗所占的比重仅次于氧气，因此降低电耗也成为节能降本的重要举措。提高钢水到精炼炉成分与温度达标率，控制铁水量波动在工艺要求±2t内，优化操作、装入、造渣等工艺制度，完成转炉和精炼炉的标准化作业，降低精炼电耗。

（三）按照晋南钢铁集团铁水车工作场景的人员编制来看，铁水车智能调度系统的投运已起到减少罐车驾驶、现场调度、罐车测温、罐车计量等岗位从业人员需求，预计涉及人员保守估计20人，已达到减员增效，优化岗位，为用户节约人工成本20*6万/人/年=120万/年。整个生产过程精确可控，所有生产数据和质量数据可查询、可追溯、在提升产品质量的同时，实现精益化生产。

联系人：

王剑男 13911763170

孙黎 17801052559

邮箱 wangjiannan@china-aii.com

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