1方案背景與目標

本方案研發背景源于含鋰鹵水MVR蒸發器及相關設備在運行中對高效性與安全性的迫切需求。隨著工業生產設備復雜度的不斷提升，傳統的人工巡檢與管理模式已難以滿足生產效率快速提升和產品質量穩定保障的要求。因此，本方案旨在通過人工智能驅動的智能化升級，解決設備運行監控困難、故障診斷滯后、安全隱患預防不足等核心問題。研發目標聚焦于利用AI技術提升設備運行效率、延長設備生命周期、降低運營成本，并通過AI預警與數據驅動決策，確保生產過程的高效、穩定與本質安全。通過本次智能化改造，企業將實現設備全生命周期的數字化管理，顯著提升設備的可維護性與可預測性，并依托智能算法預測設備故障、提前響應干預，從而有效減少停機時間，提升整體生產效能。

2方案詳細介紹

本方案采用先進的人工智能與物聯網技術，構建了一套覆蓋設備全生命周期的數智化管理系統，核心路徑如下：

（1）智能監控與預警系統

1）數據采集：通過物聯網技術實時采集DCS/PLC系統、傳感器、環保監控設備的運行數據（如壓力、溫度、流量、電流等），覆蓋MVR蒸發系統、冷凍結晶、母液處理等核心設備。

2）智能分析：采用邊緣計算與云端規則引擎，對多維度指標（如傳熱溫差、沸點升高、壓縮機進口壓力）進行關聯分析，實現故障預判（如結垢預警、喘振預警）。結合設備臺賬數據，自動校對檢測儀器誤差（如液位計校準）。

圖1 智能運維監控平臺

3）智能算法：系統支持多種智能算法，用于增強安全監控。包括火焰識別算法（準確率96%）、煙霧識別算法（基于MSER區域檢測）、防傾倒算法（物品傾斜監測）、安全帽識別（準確率90%）、抽煙行為識別（CNN卷積神經網絡定位煙頭）。

 圖2 智能算法庫

（2）智能巡檢系統

項目方案引入智能巡檢機器人，搭載激光導航（定位精度±10mm）、紅外廣角測溫（120°覆蓋/6米高度）、氣體采集模塊，支持全天候自主巡檢。自定義巡檢路徑與云臺巡航（水平360°/垂直180°），異常實時觸發聲光報警、短信/電話通知。IP56防護等級，適應腐蝕性環境；30A快充（充電2小時續航8小時）。

 圖3 智能巡檢機器人

3 代表性及推廣價值

本項目的數智化管理系統已在江西宜春萬載成功落地實施，具體應用情況如下：

（1）核心工藝設備配置：40噸/小時 MVR蒸發濃縮系統（處理鋰云母鹵水）；55噸/小時MVR蒸發結晶系統（處理沉鋰母液）；30噸/小時冷卻冷凍結晶系統（處理富鋰母液）；4套撬裝式一體化母液處理裝置（每套日處理量10噸）。

（2）數智化系統部署與監控范圍：（1）系統實時監控覆蓋上述MVR蒸發系統、冷凍結晶系統、母液處理系統以及配套的泵類（進料泵、蒸餾水泵、母液泵、出料泵、循環泵）、壓縮機、反應釜、離心機、壓差液位計、過濾器、冷卻水系統、軸封水系統、真空泵系統、壓縮空氣系統等全廠關鍵設備。（2）對12類主要工序設備的200+項關鍵運行指標（如流量、壓力、溫度、電流、電壓、轉速、液位、PH值等）進行數據采集、監控和分析。（3）部署智慧大屏可視化平臺，集中展示設備運維、風險、安防、能效、生產等綜合信息。（4）智能巡檢機器人投入應用，替代人工對廠區車間內外設備、倉庫環境進行全天候巡檢、數據采集和視頻監控。

 圖4 數智化管理大屏總覽

本項目方案深度融合人工智能、物聯網、邊緣計算、大數據分析等新一代信息技術，構建了覆蓋設備全生命周期的數智化管理系統。不僅實現了對MVR蒸發、冷凍結晶、母液處理等核心工藝的實時監控與智能預警，還通過智能巡檢機器人實現了無人化、全天候巡檢，體現了“AI+工業”在復雜流程工業中的系統性落地能力。針對鋰電原料生產中設備運行效率低、故障響應滯后、安全風險高等共性難題，項目構建了從數據采集、智能分析到預警干預的閉環管理機制，實現了從“事后維修”到“預測性維護”的轉變，代表了流程工業向智能化、預防性運維轉型的先進方向。項目通過具體數據展示了智能化改造帶來的經濟效益與安全提升，如設備綜合利用率提升15%、能耗降低10%、安全事故率預估下降80%等，體現了AI技術在實際工業場景中可落地、可評估、可復制的特點。

本項目方案具備突出的推廣性，其智能預警模型（如結垢預警、喘振預判、儀器誤差自動校對等）與行為識別算法（安全帽識別、火焰煙霧檢測等）具有高度的工藝適應性，可快速遷移至化工、制藥、食品等高危、高能耗流程工業；智能巡檢機器人有效替代人工進入高風險環境作業，模式標準化強，適用于各類工業廠區與能源場所；所構建的EHS數字化管理體系，為同類型企業提供了成熟的安全生產長效機制樣板。同時，項目在提升能效與安全水平方面實現了經濟效益與社會效益的雙贏，符合國家智能制造與安全生產的政策導向，具備廣泛的行業復制潛力與社會示范價值。