“火星I号”加热炉 AI 视觉自动控制系统在东方宏业成功投运周年纪

针对传统加热炉“人工观火难、空燃比失衡、能耗高、熄火风险大” 等行业痛点，精锐机器人联合东方宏业共同研发的加热炉火焰 AI 视觉自动检测与控制系统，本系统融合AI 视觉感知、深度学习算法、智能闭环控制等核心技术于一体，形成产品与专利深度融合的知识产权体系，是精锐机器人在工业加热炉智能化领域的创新性成果。

1、全维度火焰智能感知功能：

系统于加热炉观火孔分别布设多个500万像素的高清晰工业高温相机，该类相机采用耐高温合金壳体与压缩空气正压保护，24 小时稳定采集火焰形态、温度等数据，为 AI 算法模型的特征识别、工况研判及精准控制提供高可靠、高时效的视觉数据源支撑。

2.三层协同 AI 智能预测控制功能：

基于联邦学习 - 模型预测控制 - 强化学习三层协同智能控制核心专利，构建加热炉专属 “智能大脑”。可精准识别火焰正常、偏斜、分层、过燃、欠燃、熄火等全工况状态，火焰识别准确率≥98%、算法处理准确率＞95%；自动解析空燃比、氧含量、炉膛温度场分布，预判燃烧异常并提前预警，实现从 “人工经验判断” 到 “AI 智能精准控制” 的跨越，动态适配燃料、物料、压力等参数波动，长期维持最优燃烧效率。

3.安全防护与数据管理功能：

具备熄火、回火、爆燃等危险工况识别与自动切断燃料保护能力，杜绝可燃物积聚、后燃、爆炸等安全隐患；配套数据可视化平台，实时展示火焰图像、能耗、排放等数据，支持导出、报表生成与趋势分析，为生产管理、节能考核、环保合规提供数据支撑。

本次验证周期为 2025 年 2 月 1 日至 12 月 22 日，覆盖全工况生产场景。通过 “算法控制组” 与 “人工控制组” 对照分析，核心成效如下：

1. 节能降本：能耗大幅降低，经济效益显著

燃料消耗锐减：算法应用后，日均燃料消耗降幅 20%；单位物料燃料消耗降幅 23.71%。

能源效率飞跃：物料处理效率提升 184.64%，同等燃料消耗下可处理近 3 倍物料。

2. 绿色减排：源头降低污染，助力 “双碳” 目标

碳排放大幅削减：全周期减少 CO₂排放 418.78 吨，减排成效可参与碳交易创造额外收益。

污染物协同减排：减少 SO₂排放 1.29 吨、氮氧化物排放 1.21 吨、烟尘排放 0.42 吨，有效降低环保治理成本与超标排放风险。

燃烧工况优化：平均氧含量从 11.51% 降至 11.08%，降低 3.74%，更贴近工艺推荐值，过量空气系数显著减少，热效率进一步提升。

3. 稳定增效：运行精度升级，安全与运维双优化

运行稳定性提升：核心指标变异系数全面降低，燃料消耗波动幅度收窄 42.64%，氧含量波动降低 52.53%，设备运行稳定性提升约 40%，故障率降低约 30%。

安全风险可控：实时监测火焰状态，异常熄火毫秒级自动报警，杜绝可燃物积聚、后燃等安全隐患，延长设备使用寿命。

人工成本降低：替代人工频繁观火、调节风机与燃气阀门操作，减少单台设备人工值守时长，降低人工操作强度与人为失误概率。

精锐机器人研发的加热炉火焰 AI 视觉自动检测与控制系统，经中国科学院上海科技查新咨询中心权威认证，综合技术达到国内领先水平，国内外未见同类技术和产品。在传统加热炉普遍存在 “能耗高、排放高、管控难” 等痛点及“双碳”战略与环保政策趋严背景下，智能化节能改造成为必然趋势。且该系统无需对加热炉本体进行大规模改造，非侵入式安装、30 天内即可完成部署调试，适配新旧加热炉设备，改造性价比高。此次在东方宏业一年的稳定应用，验证了 AI 视觉技术在工业燃烧领域的可行性与优越性，为化工、火电、冶金、新材料加工等行业加热炉节能降碳提供可复制、可推广的解决方案。

未来，精锐机器人将持续迭代算法，优化AI视觉控制算法精度，拓展系统适配场景，助力更多工业企业实现“节能、减排、增效、安全” 的智能化升级，推动工业绿色低碳高质量发展。