科创中国

行业领域

高新技术改造传统产业,工业生产过程控制系统

需求背景

钢铁行业对环境的影响主要包括二个部分:有组织粉尘和无组织粉尘，有组织粉尘中受关注度最高的烧结机头排放的污染物仅占到有组织排放的60％，也就是说烧结机头达到了超低排放限值要求,不能代表有组织排放实现超低排放，无组织排放粉尘是指大气污染物不经过排气筒的无规则排放，通常包括面、线和点等无规则的排放，如露天堆放的煤炭、粘土、石灰石、油漆件表面的散失物等；汽车在有散状物料的道路上行驶时的卷带扬尘污染物排放于线污染；散状物料在汽车装料机械落差起尘量以及汽车卸料时的扬尘污染排放等都于点状的无组织排放等环节均会产生大量的不规则、无组织的形式散发出来，这些粉尘直接进入空气中，受作业环境风流及各种搅动因素的影响，将长期浮游在空气中四处飘散，占无组织排放总量的50％以上，汽车场内运输过程的排放也达无组织排放的20％以上，尤其是无组织排放粉尘具有排放不集中、不规则和扩散不确定、扩散范围大等特点，对其进行有效监控和治理的难度极大，也导致传统的单点除尘技术如布袋/滤筒除尘器、静电除尘器、喷水/雾等除尘设备在面对无组织排放粉尘时均难以有效发挥理想效果，以上除尘方式都是单独作业，没有形成统一管理，管理部门不能实时了解粉尘的污染情况，做不到管控治一体化。

需解决的主要技术难题

1. 数据收集和处理：粉尘处理管理平台需要大量的数据输入，包括粉尘浓度、颗粒大小、气体成分等，以及与粉尘处理相关的各种参数。如何有效收集、处理和分析这些数据是一个挑战。
2. 模型设计和训练：AI控制系统的核心是机器学习模型。模型的设计和训练需要大量的历史数据和专业知识。如何选择合适的算法、调整模型参数、优化模型性能等都是开发过程中需要解决的问题。
3. 实时性和准确性：粉尘处理管理平台需要实时监测和处理粉尘，对系统的响应速度和准确性有很高的要求。AI控制系统需要在短时间内做出准确的判断和决策，这对系统的硬件和软件都提出了挑战。
4. 系统集成和稳定性：粉尘处理管理平台需要与各种设备、传感器和管理系统进行集成，同时要确保系统的稳定性和安全性。这需要对不同设备和技术进行深入理解和有效整合。
5. 数据安全和隐私保护：粉尘处理管理平台涉及大量敏感数据，如企业生产数据、环境监测数据等，如何保障数据安全和隐私保护是一个重要的问题。
6. 用户接口和易用性：如何设计一个友好、易用的用户接口，使得用户能够方便地使用和维护系统，也是一个开发过程中需要考虑的问题。
7. 法规遵从和合规性：粉尘处理管理平台需要遵守各种环保法规和标准，同时还需要符合企业的合规性要求。如何在系统设计和开发中贯彻这些法规和标准，是一个重要的挑战。

期望实现的主要技术目标

1. 智能化控制：利用人工智能技术，实现粉尘处理设备的智能化控制，包括自动识别、自动调整、自动优化等功能，提高设备运行效率和处理效果。
2. 高效数据处理和分析：开发高效的数据处理和分析系统，对粉尘处理设备的数据进行实时采集、存储、处理和分析，以提供准确的运行状态监控和优化建议。
3. 预测性维护：通过数据分析，实现设备的故障预测和预防性维护，减少设备停机时间和维修成本。
4. 环保监测和减排：通过安装传感器和监测设备，实现对粉尘排放的实时监测和数据分析，以采取有效的措施降低粉尘排放，达到环保标准。
5. 远程监控和管理：通过互联网技术，实现粉尘处理设备的远程监控和管理，方便管理人员对设备进行实时操作和调整。
6. 用户友好性：开发易于使用和理解的界面，使用户可以方便地查看设备运行状态、接收警报和故障信息，以及远程控制设备。
7. 安全性和可靠性：确保系统的安全性和可靠性，包括数据安全、设备稳定性、系统容错等方面。
8. 经济性：在满足性能和可靠性的同时，合理控制系统的成本，提高产品的市场竞争力。
9. 标准化和互换性：研究如何实现系统的标准化设计，以提高其互换性和兼容性，方便批量生产和维护。
10. 适应性和灵活性：系统应适应不同的粉尘处理设备和场景，同时能够根据用户需求进行定制和扩展。

需求解析

解析单位：湖北省襄阳市 解析时间：2023-10-27

赵亮

襄阳市科协

主任

综合评价

该技术需求背景介绍和需要解决的主要技术难题分析比较清晰，研发内容和期望实现的技术目标明确。开展的项目研究对行业技术提升具有重要的现实意义，项目研究成功对推动行业的技术进步具有重要的意义。企业综合实力较好、研发实力较强、发展前景好。技术需求真实，市场潜力大。但该需求研发有一定难度，建议请相关领域专家协同攻关。

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