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毫米波雷達+AI，15分鐘測出千噸煤堆的精準“體重”
2025-05-14 13:57:00
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如果俯瞰能源產地、港口、鐵路貨運站，以及大大小小的工業園區，可以看到密密麻麻的棚倉分布其中。它們存儲著煤炭、鐵礦石等原料，龐大的數量難以統計，是保障能源與資源有序流轉、支撐各行各業穩定運行的重要倉儲設施。
而擁有棚倉的企業都面臨一個共同難題，那就是在動輒數萬平方米的巨大棚倉中，測量出連綿起伏、堆積如山的原料“體重”。以煤堆為例，即便是經驗豐富的老師傅，面對 2000 噸的煤堆，誤差也常在±100 噸徘徊。這些看似微小的偏差累計在一塊，輕則打亂生產節奏，重則導致全線停產。而且這些誤差經年累月高達數千噸，換算成財務報表上的數字，就是數百萬的損失。
面對這塊行業“硬骨頭”，2024年，邯鄲市裕泰化工集團有限公司（簡稱“裕泰化工集團”）攜手海康威視開啟了盤庫創新——部署的二十余臺3D掃描成像雷達能夠同時工作，通過毫米波雷達、AI等技術精準掃描煤堆，實現大范圍、大面積的數據拼接與處理，15分鐘就能準確測量出4萬平方米倉庫內的煤堆重量，大大提升了效率和準確度。
這一創新應用不僅可以測量煤堆，還可以測量棚倉內各類礦石原料，既降低人工工作強度，更保障生產穩定、提高財務數據準確性、實現原料精細化管理，為解決焦化、煤礦、火力發電、鋼鐵、冶金等行業共同面臨的棘手難題，寫下了新的解題思路。
裕泰化工集團旗下的裕泰焦化公司年生產冶金焦約130萬噸、煤焦油約5萬噸。每天，幾千噸煤炭被源源不斷地運達棚倉，與此同時，焦化過程中又在不斷地消耗原料，每天能用掉約5000噸煤炭，工作人員必須知道還剩多少原料，才能合理安排生產。如果對原料掌握不準確，會影響生產效率，甚至導致停產等事故。
為了統計煤炭數量，裕泰化工集團每周都要對棚倉進行盤點，來自調度部、備煤車間、煉焦車間、研發部、財務部、營銷部的6人盤庫小組，背著皮尺、扛著測繪儀，在占地約4萬平方米、高約15米的棚倉里一干就是4-5個小時。盤點過后，汗水早已浸透他們身上沾著的細碎煤渣，但即便如此，人工測量不規則的煤堆依舊只能大概估算出重量，難以滿足精細化管理的需求。
這是因為在近4萬平方米的倉庫里，擺放著大大小小的原料煤，最多同時達到11類煤種，如同黑色山脈連綿起伏，測量難度極大。每個煤堆的形狀都是不規則的，煤堆頂面最高離地面有十幾米，頂面也崎嶇不平。傳統方式是人拿著皮尺繞著煤堆，測量出周長，然后目測出大概高度、算出體積，最后再根據煤的密度算出大概重量。
“對，是大概。如果是有經驗的師傅量得就準一些，比如2000噸的煤堆，他可能測出1900噸或者2100噸，這屬于是人工盤庫里很精確的范圍了。”裕泰化工集團信息化部信息管理員張安格說道。人工盤庫誤差無法避免，誤差累積誤差，很可能會影響生產，比如需要5種煤配比在一塊的原料，因為其中一款煤盤庫不準導致缺貨，就會耽誤生產進度。
而反映到財務的年度核算上，就是兩個字：虧損。“每月、每年都需平衡誤差，一年下來可能有幾千噸的誤差，那就是幾百萬的損失。”因此，準確的盤煤數據至關重要，這不僅便于企業進行生產管理、運銷調度以及成本核算，同時能夠減少不必要的儲存損耗，最大程度地控制生產成本，實現增產增效。
如何才能又快又好地盤庫？為了解決這個難題，裕泰化工集團在棚倉內部署了海康威視3D掃描成像雷達。“你看，它正在用毫米波技術對煤堆進行360度立體掃描。每秒采集4500個點云數據，通過多臺雷達拼接數據，只要15分鐘就能完成測繪。要知道光這項工作我們原來就至少需要干4個小時。”張安格指著頭頂懸掛的3D掃描成像雷達，有點興奮地說道。
運用3D掃描成像雷達之后，煤堆表面的凹陷凸起也能被精準還原，系統自動生成三維模型，結合煤質密度參數，實時輸出重量數據。不同煤種在系統中被標識，工作人員可以在后臺及時查看各類煤種的詳細信息，為精細化管理原料提供了有力支持，也為生產配煤提供了精準的數據。
“雷達測煤堆不僅要把重量測得準，還要測得聰明。”裕泰焦化公司備煤車間副主任李蔭輝指著倉庫內進進出出的大卡車說：“把煤炭運進來的卡車絡繹不絕，如果3D掃描成像雷達把它們識別成煤堆，計算出重量，會造成比較大的原料誤差。”若一輛卡車誤測為幾十噸煤炭，一輛、兩輛、幾十輛不斷累計，就會造成嚴重的原料倉儲數據偏差。
為了避免誤測，海康威視創新在3D掃描成像雷達中加入AI應用，通過精準識別、能夠有效地剔除干擾，如卡車等其他物體，保證煤炭數據的精準。
“現在，我們能及時、準確地掌握庫位波動情況。”裕泰焦化公司財務副總經理楊曉華介紹，盤庫數據實時同步到財務系統，生產部能精準調配配煤比例，采購部看著實時庫存下單，大大提高了效率和準確度。“不僅滿足生產需求、節省資金占用，還能節省倉儲成本”。同時系統內可以查看歷史庫位數據、生成報表，不僅提高生產效率，也為精細化管理提供了更多可能。
在物聯感知、AI等技術的發展下，3D掃描成像雷達的應用為焦化、煤礦、火力發電、鋼鐵、冶金等行業實現更高質量發展提供了新技術手段，也為推動更多場景數字化升級注入了新活力。
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