铸造车间弱电工程解决方案提升车间本质安全水平和现代化管理

一、项目特点与核心挑战

　　环境恶劣：高温、金属粉尘大、湿度可能波动，对设备防护等级要求极高。

　　电磁干扰：大型熔炼炉、电机等设备产生强电磁干扰，影响信号传输。

　　安全风险高：涉及高温金属液体、重型天车、人员安全风险大。

　　能见度低：某些工段粉尘大，影响视频监控效果。

　　振动与冲击：设备运行和落砂工序等产生持续振动。

二、设计原则

　　工业级标准：所有设备选型必须满足严格的工业环境标准(如IP防护等级、宽温工作、抗电磁干扰)。

　　安全第一：系统设计应以保障人员和生产安全为核心。

　　高可靠性：关键系统采用冗余设计，确保在恶劣环境下稳定运行。

　　实用性：铸造车间弱电工程解决方案聚焦于解决铸造车间的核心痛点，如安全生产、设备监控、环境监测。

　　可扩展性：为未来的MES系统、设备联网等智能化升级预留接口。

三、主要弱电子系统规划

1、综合布线系统

● 线缆与管道：

　　全部采用金属桥架或镀锌钢管进行保护，防止高温烘烤、机械损伤和粉尘侵入。

　　主干采用铠装光缆，避免电磁干扰，连接车间与中央控制室。

　　水平布线采用工业级阻燃、耐高温的双绞线，或根据需要继续使用光缆到设备。

● 信息点设计：

　　设备联网点：为熔炼炉、造型线、砂处理、抛丸机等核心设备的控制柜预留。

　　操作岗位点：在中控室、炉前控制室、质检区等设置信息点。

　　接入点防护：所有信息插座和网络设备必须安装在密封性好的工业级机柜内。

2、网络系统

● 网络架构：

　　核心层：位于车间主控室或厂级数据中心，部署工业核心交换机。

　　接入层：在全车间关键区域部署工业以太网交换机，具备：

　　高IP防护等级(至少IP40，靠近设备处需IP67)

　　宽温工作(-40℃~75℃)

　　强抗电磁干扰能力

　　冗余电源输入

● 无线覆盖：

　　在办公区、物料区等环境相对好的区域部署工业级Wi-Fi AP。

　　对于天车、移动设备，可采用漏波电缆或高防护等级的专用AP进行覆盖，确保移动连接不中断。

3、安防监控系统

● 摄像机选型与部署：

　　关键区域(熔炼、浇注区)：部署耐高温防尘网络球机，带超宽动态范围，克服高温金属液体的强光，并具备热成像功能，用于监测钢水包、熔炼炉的异常高温，预防火灾。

　　主要通道、出入口：部署防爆/工业级高清枪型摄像机，具备防尘防水功能。

　　高粉尘区域(落砂、清砂)：部署带自动吹扫除尘功能的摄像机(内置气幕或毛刷)，防止粉尘覆盖镜头。

　　天车：在天车上安装摄像机，实时监控吊运物下方情况，辅助天车工操作，保障地面人员安全。

● 智能分析：

　　区域入侵检测：在熔融金属液吊运路径、危险区域设置电子围栏，一旦有人员闯入，立即声光报警。

　　安全帽/防护服穿戴检测：在熔炼、浇注等区域，通过AI视频分析，自动识别人员是否按规定佩戴安全帽、穿着耐热防护服。

4、人员安全与门禁系统

● 人员定位系统：

　　采用UWB(超宽带) 或 ZigBee 技术，为进入车间的员工和访客佩戴定位标签。

● 核心功能：

　　危险区域接近报警：当人员靠近浇注区、熔炼炉时，系统现场声光报警，同时提醒中控室。

　　SOS紧急呼叫：人员遇到危险时可一键求救。

　　人员清点：在紧急疏散时，可快速统计被困人员位置。

● 门禁系统：

　　在车间主出入口、关键设备间(如配电室)设置门禁。

　　建议采用指纹或人脸识别方式，避免IC卡在金属粉尘环境下易损坏的问题。

5、环境监测与设备状态监控系统

● 环境传感器网络：

　　在车间内部署温湿度、粉尘浓度传感器，实时监测环境数据，并与通风除尘系统联动，当粉尘浓度超标时自动启动除尘设备。

● 设备状态监测：

　　在关键设备(如风机、水泵电机)上安装振动、温度传感器，通过物联网关将数据上传至监控平台，实现预测性维护，避免非计划停机。

6、通信与广播系统

　　工业防爆电话：在熔炼、浇注等高风险区域安装防爆电话，确保紧急通讯。

● IP网络广播系统：

　　全车间覆盖，可用于播放生产指令、通知。

　　与消防、安防系统强联动：一旦发生火警或紧急情况，可自动切换为应急广播，指挥人员疏散。广播音柱需具备高信噪比，保证在高噪声环境下声音清晰可辨。

四、特殊考量与实施建议

　　设备防护：所有前端设备(摄像机、AP、传感器)必须至少达到IP66防护等级，部分区域需要IP67甚至防爆认证。

　　供电与防雷：采用集中式UPS为整个弱电系统供电，确保断电后安防系统能持续工作。所有线路入口必须安装防浪涌保护器。

　　施工与维护：线缆敷设必须远离高温源和强电线路。需制定定期维护计划，特别是对摄像机镜头进行除尘清理。

　　百实科技铸造车间弱电工程解决方案为铸造车间构建了一个安全、可靠、智能的弱电环境。它不仅仅是一套基础设施，更是提升车间本质安全水平和现代化管理能力的重要工具。通过将人员安全、设备状态、环境因素纳入统一监控与管理，能够显著降低事故风险，保障生产稳定高效运行，并为迈向“智能铸造”打下坚实的基础。