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西安红宇:引领大宗散货采制化的具身智能时代

西安红宇具身智能致力于为煤炭、石油焦、铝矾土、铁矿砂、石灰石、生物质化肥(芝麻粕、豆粕饲料原料)等大宗散货物料,提供覆盖

西安红宇具身智能致力于为煤炭、石油焦、铝矾土、铁矿砂、石灰石、生物质化肥(芝麻粕、豆粕饲料原料)等大宗散货物料,提供覆盖采样、制样、化验(简称“采制化”)全流程的机器人智能化解决方案。公司以“智能助人、智能代人、智能协同”为核心发展理念,严格依据国家标准,打造出可在复杂恶劣环境下稳定运行的机器人智能化解决方案,推动采样、制样、化验各流程作业迈向具身智能化。公司突破传统自动化局限,成功构建智能采样、智能制样、无人化验的三大业务,通过标准化与定制化模块灵活组合,为企业提供“采制化”全流程解决方案。

目前拥有具身科技的采制化产品系列及采制化系统智能升级改造服务系列。产品和解决方案可广泛应用于汽车、火车、港口(煤堆)、露天矿区等多种复杂、非结构化场景,实现从采样、制样到化验全流程中设备的具身智能化。此外,公司还积极拓展现有应用的智能化升级改造业务,针对客户已有的传统老旧设备,提供定制化、模块化的智能升级改造方案,提高采样代表性和准确性,进一步提升系统整体智能化水平与作业效能。

在大宗物料交易场景中,通过具身智能机器人替代恶劣环境下的人工作业,同时大幅提高采样的代表性,经过快速检验,最终获具有代表性的样品。有效减少因质量差异引发的交易争议,显著提升市场交易的公平性与透明度,为行业智能化、数字化转型提供新的选择。

本系列将具身智能理念应用到大宗散货“采制化”场景中,使其能在复杂工况下独立规划路径,完成标准化作业。系统严格遵循《GB/T 19494-2023煤炭机械化采样》、《GB/T6609氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法》、《SH/T 0313-92石油焦检验法》、《GB/T 10322.1-2023铁矿石取样和制样方法》等国家标准,确保采样方案、点位布控及全断面合规采样,以“具身智能”替代高污染、高风险环境下的“人工作业”,保障样品代表性与数据可靠性,实现全流程无人化跃升。

1、固定式(火车、汽车)智能采样机器人

固定式(火车、汽车)智能采样机器人已实现具身智能化,通过“感知、决策、执行”一体化架构实现自主作业。通过超广角激光雷达与视觉大模型融合感知,实时构建煤堆三维模型,智能识别边界与形态,自主规划采样路径。利用多关节机械臂协同控制(大臂回转、小臂调姿、伸缩臂定距、采样头全端面作业),可在复杂煤堆场景中实现精准采样。该设备全面支持机器人运行,彻底替代高危高强度人工作业,采样效率与一致性显著超越人工。

该系统具备以下核心优势:

结构紧凑:在满足国家标准全断面全端面采样要求的前提下,设备占地面积较传统方案减少一半,部署灵活性显著增强。

轻量化集成:同样符合国标全断面采样要求,通过轻量化设计使设备整体重量降低50%,大幅简化部署流程与复杂度。

能耗优化:在保证采样标准的前提下,系统综合能耗较传统设备降低30%,有效减少长期运营成本。

高效协同作业:采样臂与取样功能分离设计,协同运作,在符合全断面全端面采样标准的同时,显著缩短采样周期,提升作业效率。

采样代表性强:以煤炭行业为例,严格执行全断面全端面采样,样品代表性高。已通过国家煤炭质量监督检验中心的精密度与偏倚试验,符合《GB/T 19494-2023 煤炭机械化采样要求》,结果准确可靠。

全方位安全防护:集成多种报警装置与监控摄像头,实现全过程可控,最大限度降低人工干预风险。

高度智能化:实现从采样到制样的全过程智能化运行。

一体化快速部署:采用一体化设计,可替代传统桥式结构,无需大规模土建工程,仅需建设制样、弃样装置及固定基座即可快速投入使用。

2、移动式(火车、汽车)智能采样机器人(单动力/双动力):

移动式(火车、汽车)采样机是一款实现具身智能化的全流程自动化设备,集采样、送样、制样(破碎、缩分、集样)及弃样回收功能于一体。该系统通过融合高精度视觉识别、多传感器环境感知与智能决策软件,构建了“感知、决策、执行”一体化的具身智能系统,能够实时感知车辆位置与作业环境,并基于多模态信息自主规划采样路径与深度,动态调整机械臂姿态,实现复杂场景下对煤炭深层与全断面的自适应精准采样。同时,系统借助远程诊断技术,实现对设备状态的实时监控与智能维护,真正达成从采样到制样的全流程无人化、智能化作业,可灵活应用于煤场、电厂、港口等场景下的火车、汽车及煤堆采样作业,大幅提升作业安全性与数据可靠性,推动大宗散货采样环节向全面智能代人的根本变革。

设备采用燃油动力驱动(可选配电力供能系统),具备在-40℃严寒环境下持续稳定工作的能力,真正实现“精准、灵活、高效、安全”的无人化采样作业。

动力系统配置:

单动力系统:完全依赖汽车燃油发动机提供动力,无需外接电源,适应性强,尤其适用于无固定供电的野外或临时作业场景。

双动力系统:在燃油动力基础上增加电力供能模块,实现油电双驱。既可作为移动设备使用,也可接入电网作为固定式采样站运行,电力驱动模式下采样能耗可降低70%,显著节约运营成本。

核心性能参数:

行驶速度:最高车速达60公里/小时,保障设备快速转场与作业响应。

采样效率:严格遵循国家全断面全端面采样标准,集成采样、送样、制样(破碎、缩分、自动封装)及弃样回收全流程自动化,支持随机选点与随机采深,适应多样化场地要求。

3、港口煤堆智能采样机器人(替代港口人工采样)

针对港口大型煤堆,特别是堆垛机装卸工况下的复杂采样场景,本设备实现具身智能化,构建了一套高效、标准化、全自动的无人化采样解决方案。系统通过多采样头协同作业与智能路径规划,依据《GB 475-2008商品煤样人工采取方法》完成自动选点的标准化采样,全面超越人工作业效率与精度。

设备搭载具身智能系统,基于多传感器融合感知与动态决策能力,

可自主识别堆垛布局、地形起伏及环境约束,实时规划最优行驶路径与停车采样点位。在任务执行过程中,系统通过“感知、决策、执行”闭环控制,实现车辆自主定位导航、机械臂自适应调姿、多采样头协同作业等全流程无人化操作,显著提升在港口复杂动态环境中的作业适应性、采样代表性及系统安全性,全面拓展无人化采样技术的效能边界与应用场景。

降低人工采样安全风险:针对港口堆垛机卸载的煤堆进行采样,可完全替代人工采样作业。

代表性高:完全符合港口煤堆《GB 475-2008商品煤样人工采取方法》的采样标准。

轻量化:针对港口煤堆采样进行全新的设计研发,基本技术原理与移动式采样机器人相同,轻量化底盘设计。

智能化程度高:系统采用计算机控制架构,确保全流程智能运行、安全可靠。

4、智能化样品自动封装

针对现有多数客户的制样系统和采样系统分离。智能化样品自动封装系统已实现具身智能化,通过多模态传感实时感知采样状态与设备工况,依托智能算法实现采样、封装、信息管理、故障报警四大模块的动态协同与自主决策,形成从采样到封装的闭环智能管控。样品在采样环节安装专用样品收集器。收集样品后在出样的同时系统将煤样编码写入封装的样品罐,该样品罐送到制样间后,通过专用的解锁装置解锁后才能打开样品罐。

采样模块:负责煤炭样品的自动采集。它集成高精度采样设备和自动控制系统,依据预设采样方案进行采样,确保采集的样品准确且具代表性。

封装模块:承担煤炭样品的自动封装与标识工作。通过集成自动化封装设备和智能控制技术,将采样所得煤炭样品自动封装至指定容器,并记录封装信息。

信息管理模块:负责封装信息的记录、存储和管理。借助集成的数据库管理系统和数据处理技术,实时记录并追踪煤炭样品封装信息,为后续分析和决策提供支撑。

故障报警模块:实时监测系统运行状态并进行故障报警。该模块集成传感器和报警装置,实时监测采样和封装设备运行情况,一旦发现故障或异常,自动报警并提示操作人员处理。

5、样品智能无人转运车

本设备已实现具身智能化,重构大宗散货采样样品的全流程转送环节,完成从采样区到制样区的无人化闭环流转。

采样端自主调度:系统通过多模态视觉传感器实时感知样桶状态与车辆位置,样品收集后自动出样,通过输送线与提升装置,完成样桶从收集器到送样小车的送样对接。

运输端无人驾驶:送样小车基于高精定位与动态路径规划,全程自主导航行驶至制样区,无需人工干预。

卸样端智能协同:具身智能机械臂依据实时环境反馈,自主完成空罐卸载、满罐抓取及车门自动开闭;卸样时,系统通过视觉识别精准确认车位与样桶信息,自动执行扫码核验、智能解锁、提升倒样等系列动作,全程具备异常自诊断与动态纠偏能力。

该方案实现样品流转全程零接触、零污染、可追溯,将人员从高频次重复搬运中彻底解放,以具身科技保障样品流转的本质安全与高效协同。

6、露天矿区车载无人快速化验车

车载无人化验车是具身智能化的新一代移动检测平台,将标准化采样、自动化制样、在线分析与智能分析融于一体。通过构建“感知、分析、执行”的自主闭环系统,设备能够实时感知环境状态、煤质特性与作业条件,并基于多模态数据动态调整采样策略、制样参数与检测流程。系统以多能X射线分析技术为核心,结合嵌入式智能算法,实现对煤炭灰分、发热量、硫分等关键指标的实时在线解析与自主诊断。

它将“移动化验室”延伸至作业现场,为煤炭贸易结算、到货验收与生产调控提供全程无人化、可追溯、防干扰的智能解决方案,在显著提升作业效率与数据可靠性的同时,推动大宗散货物料质量检验向自主化、实时化、闭环化的下一代检测模式演进。

7、焦末量快速检测系统

焦末量智能检测系统已实现具身智能化,构建了面向焦炭粒度检测的“自主感知、决策、执行”体系。系统通过多传感器融合实时感知车辆姿态、物料分布及环境参数,动态构建焦炭堆体三维模型,并智能识别“铺底焦”运输过程中的沉积规律与分布特征。

基于具身智能算法,采样机械臂可自主规划全断面采样路径,通过力位混合控制精准调节钻进角度与深度,确保对分层物料的代表性提取。针对传统螺旋采样头存在的泄漏难题,设备采样螺旋密封采样头设计,同时在采样头提升过程中自主调节负压吸附与机械闭合动作,将焦末泄漏率控制在3%以内,彻底解决“铺底焦”提取不全与样本污染的技术瓶颈。

该仪器严格遵循《GB/T 1997-2008》《GB/T2005-94》国家标准,在港口、焦化厂、钢铁厂等复杂场景中实现从环境感知、智能采样到数据溯源的全程自主化作业,为焦炭贸易结算与质量管控提供高可靠性、防干扰的智能化检测方案,推动焦末含量检验向精准化、无人化、自适应方向演进。

8、粉焦量快速检测系统

粉焦量智能检测系统已实现具身智能化,构建了“感知-适应-控制”一体化的自主采样体系。系统通过多模态传感器实时感知物料分层结构、粉焦分布密度及环境动态变化,动态优化采样头的钻进策略、转速与密封动作,实现对不同粒度物料(尤其是易遗漏的底层细粉)的自适应精准提取。

依托具身智能控制架构,采样过程形成自主决策闭环:系统根据物料特性实时调节螺旋采样的扭矩与速度,在提升阶段智能启动底部阀板协同密封,并通过压力反馈动态补偿密封力,使粉末泄漏率趋近于零。全断面采样路径由智能算法实时规划,确保一次作业同步捕获表层、中层与底层的代表性样本,完整反映物料物性分布。

该系统严格遵循《GB/T 1997》《SH/T 0029》等标准,在港口、焦化厂等复杂场景中实现从环境感知、自适应采样到质量分析的全流程自主化作业,攻克了传统机械采样粉焦泄漏率高、代表性不足的行业难题,为石油焦贸易与生产提供高精度、防干扰、可追溯的智能检测解决方案。

9、煤炭粒径智能监测系统

煤炭粒径智能计算分析系统已实现具身智能化,构建了“感知、决策、自适应”一体化的实时粒度检测体系。系统通过多模态传感器实时感知物料流动状态、粒度分布特征及设备运行工况,动态构建煤炭粒度时空演化模型,并基于智能算法自主优化采样频率、筛分强度与称重策略。

在作业过程中,系统依托具身智能控制架构实现全流程自主协同:皮带初采器根据实时煤流特征自适应调整采样深度与速度;减量称重环节通过多轮计量,获得多组数据,保证称重精度;振动筛基于物料负载与粒度组成智能调节振幅与筛分时长,配合自清洁装置实现筛孔零堵塞。系统通过实时数据融合与自主决策,持续校准限上率与限下率计算结果,确保检测过程的自适应优化与结果的可追溯性。

该系统严格遵循GB/T 477-2008标准,在洗煤厂、火电厂等复杂工况下实现从采样、筛分、称重到数据分析的全流程自主化闭环作业,攻克了传统粒度检测滞后、易误差的行业难题,为煤炭生产控制、贸易结算与工艺优化提供高精度、实时化、自适应的智能粒度分析解决方案。

二、采制样系统智能改造服务系列

本系列专为存量市场量身定制,聚焦于客户现有老旧设施与传统流程的深度智能化升级。方案不依赖大规模新建,而是通过植入具身智能“大脑”,赋予传统设备自主感知、独立决策与精准执行的进化能力,实现从“半自动”到“全无人”的跨越。其核心使命是彻底替代人工:将操作人员从高粉尘、极寒酷暑、有毒有害的恶劣高危环境中完全解放出来,通过机器代人实现本质安全;同时,利用智能算法消除人为干预与数据篡改风险,让现有设备在无需人员现场值守的前提下,达到最新国标要求的作业精度与安全标准。

1、采样头防泄漏标准化智能化改造

公司自主研发的新一代无轴螺旋采样头,采用创新的无孔螺旋叶片与密闭内筒体一体化设计,从根本上杜绝了采样过程中物料沿筒壁及螺旋间隙掉落和泄漏问题。彻底解决了大宗物料在运输过程中形成的“铺底煤”现象,保障了样品的代表性。同时,该技术可对市场上现有的采样设备进行智能化升级改造,在显著提升采样效率与技术先进性的同时,进一步降低能源消耗,并能无缝集成至各类异构信息系统,助力客户构建更智能、更可靠的闭环采制化体系。

提升可靠性:解决老旧设备故障频繁、停机时间长的问题,大幅提高系统可用率;

提高合规性:新更换的采样头符合《GB/T19494-2023煤炭机械化采样》要求;降低能耗:改造后采样头重量更轻,体积更小,能耗更低,

采样效率更高;

系统兼容性:可实现和其他异构信息系统的集成;

投资效益比高:相比于新建整套系统,只更新核心部件能以较低成本实现系统性能的飞跃。

2、采制样系统智能化升级改造方案

针对现有入厂煤采样设备技术滞后、人工干预风险高及作业环境恶劣等共性痛点,本智能化改造服务旨在通过引入具身智能技术,彻底重构采样流程以规避合规与安全风险。传统手动或半自动采样模式因数据记录易遗漏、人为篡改风险大,导致采样结果真实性常受质疑,在贸易结算与质量核查中面临数据无效或需额外验证的负担;同时,高低温、高粉尘环境与人车混行作业严重威胁操作人员健康与安全。

本服务基于现有设备基础进行深度智能化升级,部署一体化能力的机器人系统,完全替代人工操作,实现从采样点位自主规划、精准执行到数据加密上传的全流程闭环管理。改造后,系统将确保采样数据不可篡改、全程可追溯,大幅提升数据公信力与监管认可度,消除人为干预空间,并彻底实现人车分离与恶劣环境下的机器替人作业,在显著降低安全责任与合规成本的同时,以高精度、高可靠性的自动化采样能力,助力企业构建符合新时代质量管理与安全生产要求的智慧燃料管理体系。

3、车载无人化验室

本方案将无人化验系统深度集成于专用车辆平台,打造可灵活部署的移动式检测化验室,将化验能力延伸至矿区、港口、电厂等作业现场。

移动载体集成:系统以定制化车辆为承载平台,内部集成高精度工业分析仪、测硫仪、量热仪等核心检测设备,并配备仿人化机械臂、自动称量系统及样品缓存装置。车辆具备独立供电、温湿度控制及减震防护功能,适应野外复杂路况与恶劣天气条件下的稳定运行。

具身智能自主作业:车载系统具身智能化,通过高精度视觉与力觉传感器实时感知样品形态、容器位置及设备状态。仿人化机械臂在具身智能驱动下,可自主完成从样品抓取、称重校准、仪器加样到结果输出的全流程操作,并依据样品特性动态优化抓取力度、根据仪器状态智能调整放置姿态、针对异常数据自主启动复核流程。

现场快速响应:车辆抵达作业现场后,系统可快速对接移动式采样机器人或人工送样口,实现采样即化验的无缝衔接。内置智能算法实时解析化验过程数据,可完成挥发分、灰分、发热量、全硫等核心指标的精准检测,结果自动上传至云端或移动终端。

全程闭环可溯:从样品接收到化验完成,全过程无人干预、数据加密上链,检测位置、时间、操作记录等信息不可篡改,为煤炭贸易结算、质量验收提供具有公信力的现场检测依据。

该解决方案将固定化验室的检测能力延伸至一线,以具身智能驱动煤质化验从“固定场所自动化”向“移动现场自主化”演进,为矿区出场验收、港口快速通关、电厂应急检测等场景提供灵活、高效、可信的移动式化验新选择。

4、机器人化验分析解决方案(无人化验室)

机器人煤质化验分析系统具身智能化,系统通过高精度视觉与力觉传感器实时感知样品形态、容器位置及环境状态,并基于多模态数据融合与动态场景理解,自主规划最优操作路径与作业策略。仿人化机械臂在具身智能驱动下,不仅精准复现人工操作流程,更具备自适应调整与协同决策能力:可依据样品特性动态优化抓取力度、根据仪器状态智能调整放置姿态、针对异常数据自主启动复核流程。系统内嵌的智能算法能够实时解析化验过程数据,实现从样品识别、称重校准、高温炉操作到结果计算的全流程闭环自主优化。

该解决方案以具身智能为核心,推动煤质化验从“自动化执行”向“自主化决策”演进,在全面提升挥发分、灰分、发热量、全硫等指标分析效率与一致性的同时,通过数据驱动的实时反馈调控,真正实现了化验过程的智能化、安全性与高可靠运行,成为新一代智慧化验室。