Сохранить природу поможет искусственный интеллект

Специалисты ММК внедрили в коксовом цехе программно-аппаратный комплекс, выполняющий автоматический мониторинг неорганизованных выбросов в атмосферу. Аппаратура способна вычислить процесс газования дверей и стояков отведения газов металлургических агрегатов для изготовления кокса.

Цель модернизации цехового оснащения — снижение негативного влияния на окружающую природу и обеспечение безопасности процессов производства. Функции комплекса базируются на работе нейросети и методиках машинного зрения. Систему внедрили на двух коксовых батареях — седьмой и восьмой. Агрегаты для изготовления кокса оснащаются газовыми дверями (по 130 устройств на каждую батарею). Половина из них приходится на машинную сторону, а половина на коксовую. Вследствие нарушения герметичности или иной неисправности может начаться процесс газования — неконтролируемого проникновения сырого коксового газа в атмосферу. В составе выбросов присутствуют токсичные примеси, например ароматический углеводород бензапирен.

До этого возникновение утечек контролировалось визуальным способом работниками цеха по выпуску кокса. Так как не было комплексного подхода к выполнению задач по мониторингу, отсутствовала возможность оперативной ликвидации точек газования. Это способствовало интенсификации вредных выбросов в окружающую среду и изменению в худшую сторону условий труда на рабочих местах.

Комплекс автоматического слежения за газованием дверей коксовой батареи оснащен камерами видеонаблюдения, которые размещены на агрегатах и рядом с ними. Данные с камер поступают в блок программной обработки. Он анализирует информацию и вовремя сигнализирует о возникновении очагов утечки токсичных веществ. Цех оборудовали более чем тридцатью камерами видеонаблюдения, которые эффективно ведут мониторинг ситуации. Их способности в несколько раз превышают возможности органов зрения человека, и устройства беспрерывно контролируют обстановку 24 часа в сутки. Наблюдение ведется в режиме онлайн. Искусственный интеллект исключает участие человека в процессе мониторинга.

Если аппаратура засекает какие-либо отклонения от нормативных показателей, программное приложение записывает в память событие и информирует о происшествии диспетчерскую службу. Сообщение сопровождается фотоснимком и данными о времени возникновения нарушения, также отправляется информация о конкретном коксовом агрегате, где обнаружен процесс газования. Интенсивность и частота повторений газования записывается в архивную базу, обрабатывается с целью ведения статистики. На ее базе в дальнейшем вычисляют степень износа дверей, сроки очередных ремонтных работ или полной замены, эффективность затрат рабочего времени персонала, обслуживающего двери и выполняющего их герметизацию.

Чтобы минимизировать выбросы коксового газа в окружающую среду, задействуют не только камеры. Значение имеет своевременная замена дверей печей, где производят кокс. Седьмая и восьмая батареи уже оснащены дверями, выпущенными японской фирмой Bluesky. Они отличаются повышенной герметичностью и дают возможность максимально контролировать неорганизованные утечки: снижать их частоту и объемы до минимальных уровней. Кроме уменьшения выбросов в атмосферу такой подход к процессу производства удлиняет срок службы дверей, предотвращая их коксование, что в свою очередь ограничивает расходы на эксплуатацию коксовых батарей.

Инновационное оборудование, которым оснащают цех коксования, дает возможность уменьшать негативное влияние на экологию не только на самом заводе, но и в Магнитогорске. После внедрения комплекса замечено улучшение техдисциплины работников, снижение объемов вредных выбросов в воздух. Как подсчитали эксперты экологической службы, поступление бензапирена в окружающую среду стало меньше в сотни раз.