AI安全生产管控系统,为轮胎制造企业筑牢生产安全屏障
导读
轮胎制造流程涵盖 “原材料预处理 - 密炼 - 压延压出 - 胎体成型 - 硫化 - 成品检测” 全链条,各环节均存在显著安全风险:密炼环节的高温设备易引发烫伤、火灾,压延压出环节的大型辊筒可能造成机械伤害,硫化环节的高温蒸汽与化学品(如硫化剂)存在泄漏风险,传统依赖人工巡检、纸质记录的安全管理模式,易出现隐患排查...
轮胎制造流程涵盖 “原材料预处理 - 密炼 - 压延压出 - 胎体成型 - 硫化 - 成品检测” 全链条,各环节均存在显著安全风险:密炼环节的高温设备易引发烫伤、火灾,压延压出环节的大型辊筒可能造成机械伤害,硫化环节的高温蒸汽与化学品(如硫化剂)存在泄漏风险,传统依赖人工巡检、纸质记录的安全管理模式,易出现隐患排查滞后、操作规范执行不到位、应急响应效率低等问题。AI 安全生产管控系统凭借 “实时感知、智能分析、协同处置” 的核心能力,构建覆盖轮胎生产全流程的安全防护体系,精准化解各环节安全风险,有效降低生产过程中安全事故发生率,保障员工生命安全与生产稳定运行🛡️💻
原材料预处理环节安全隐患智能筛查📦🔍
轮胎生产原材料(如橡胶、炭黑、硫化剂、溶剂油)中,部分属于易燃、易爆或腐蚀性化学品,若存储不当、混放错误或混入异物,易引发火灾、爆炸或化学品灼伤事故。AI 安全生产管控系统通过 “智能仓储监测 + 原料核验”,实现原材料预处理环节安全隐患精准筛查。
在智能仓储管理方面,系统在原材料仓库部署温湿度传感器、气体传感器与高清智能摄像头:针对溶剂油、硫化剂等易燃化学品存储区,温湿度传感器实时监测环境温度(超过 30℃触发预警)、湿度(低于 40% 需增加湿度防止静电),气体传感器监测挥发性气体浓度(如溶剂油蒸汽浓度超过爆炸下限的 20% 立即报警);摄像头通过 AI 视觉算法识别化学品存储是否符合 “隔离存放” 要求(如酸性与碱性助剂是否混放、易燃品与氧化剂是否保持 5 米以上安全距离),若发现违规堆放,立即推送预警至仓储管理员终端,同步在仓库显示屏标注违规位置与整改要求。
针对原材料核验隐患,系统对接供应商溯源系统与原料检测设备:原材料到厂后,通过扫码读取原料批次信息,自动核验供应商资质(如是否具备危险化学品经营许可证)、原料质量报告(如橡胶是否存在杂质、硫化剂纯度是否达标);同时,通过近红外光谱检测仪与金属探测仪,筛查原料中是否混入金属杂质(如铁丝、铁钉)、有害污染物(如未标注的腐蚀性添加剂),若发现问题原料,系统自动生成 “不合格原料处置工单”,禁止其进入生产环节,并记录供应商不良信息,对连续出现问题的供应商启动合作限制机制,从源头杜绝原料引发的安全隐患🚫⚖️
密炼环节高温高压设备安全实时管控🔥⚙️
密炼环节是轮胎生产的核心工序,需将橡胶、炭黑等原料在 150-180℃的密炼机内高速混合,设备运行时存在高温烫伤、机械挤压、润滑油泄漏引发火灾等风险。AI 安全生产管控系统通过 “设备参数监测 + 操作规范监管”,实现密炼环节安全实时管控。
在设备运行状态监测方面,系统接入密炼机的核心运行数据,实时采集机筒温度、转子转速、工作压力、润滑油油压等参数:当机筒温度超过 185℃(橡胶混炼安全临界温度),系统立即触发高温预警,自动启动设备冷却系统(如喷淋降温),同时暂停原料进料;若转子转速波动超过 ±5r/min(可能因原料结块导致设备过载),或润滑油油压低于 0.3MPa(可能导致转子润滑不足引发摩擦起火),系统推送设备故障预警,同步生成检修建议(如 “检查原料破碎情况”“补充润滑油并排查泄漏点”),指导运维人员及时处置。此外,系统在密炼机周边部署红外热成像摄像头,实时监测设备表面温度分布,若发现局部温度异常升高(如轴承部位温度超过 90℃),提前预警设备潜在故障,避免因设备损坏引发安全事故。
针对操作规范监管,系统通过摄像头与人体姿态识别算法,监测操作人员是否遵守安全规程:如操作人员是否按要求佩戴耐高温手套、防护面罩,是否在密炼机运行时违规打开投料口防护门,是否在设备停机前未完成泄压就靠近检修。若发现违规操作,系统立即通过现场语音广播(如 “请注意!密炼机运行时禁止打开防护门”)与操作人员智能手环震动提醒,同步抓拍违规画面,生成违规记录推送至车间安全员,安全员需在 1 小时内对违规人员进行安全教育,确保操作规范落地执行👷♂️📋
压延压出环节机械伤害风险智能防控🌀🚨
压延压出环节需通过大型辊筒(直径可达 1.5 米)将混炼胶压制成胶片或压出胎面、胎侧等半成品,辊筒高速运转时易造成肢体卷入、挤压等机械伤害,且胶片冷却不及时可能导致烫伤。AI 安全生产管控系统通过 “区域防护 + 设备联动”,构建压延压出环节机械伤害风险智能防控体系。
在安全区域防护方面,系统在压延机、挤出机周边设置虚拟安全围栏(通过毫米波雷达与摄像头双重识别),当操作人员或非授权人员进入距设备 1 米的危险区域时,系统立即触发声光报警,若人员持续停留超过 3 秒,自动降低设备运行速度(从正常 20m/min 降至 5m/min);若人员仍未撤离,强制暂停设备运行,同时推送预警至车间主任与安全员,确保危险区域管控到位。此外,系统通过摄像头监测设备安全防护装置(如辊筒防护罩、紧急停止按钮)是否完好,若发现防护罩缺失、破损或急停按钮被遮挡,立即推送 “防护装置异常” 预警,禁止设备启动,直至隐患整改完成。
针对胶片冷却与输送风险,系统在压延出片后的冷却输送带沿线部署温度传感器与速度监测仪:温度传感器实时监测胶片温度,若冷却后胶片温度仍超过 60℃(易造成人员烫伤),系统预警 “胶片冷却不充分”,自动延长冷却时间或增加冷却风机功率;速度监测仪监测输送带运行速度,若速度突然加快(可能因电机故障)或卡顿(可能因胶片堆积),系统快速定位异常点,推送预警至运维人员,避免因输送带异常导致胶片堆积引发设备堵塞或人员清理时的烫伤风险。同时,系统通过视觉算法识别胶片是否存在异物(如金属碎片、杂质),若发现异物,立即暂停输送带,提醒操作人员清理,防止异物进入后续成型环节导致设备损坏或引发安全事故💡🔧
硫化环节高温蒸汽与化学品泄漏预警💧🌡️
硫化环节需将成型胎坯在 150-180℃、1.5-2.5MPa 的硫化罐内进行硫化反应,高温蒸汽管道与硫化剂(如硫磺、促进剂)存储罐存在泄漏风险,可能引发人员烫伤、呼吸道刺激等安全事故。AI 安全生产管控系统通过 “多维度监测 + 泄漏溯源”,实现硫化环节安全风险精准预警与处置。
在泄漏监测方面,系统在硫化罐周边、蒸汽管道阀门处部署红外测温仪、压力传感器与气体传感器:红外测温仪实时监测管道表面温度,若某段管道温度突然升高(超过 200℃),判断可能存在蒸汽泄漏,系统立即定位泄漏位置,推送 “蒸汽管道泄漏预警”,指导运维人员关闭上下游阀门,同时设置警戒区域,禁止人员靠近;压力传感器监测硫化罐内压力变化,若压力骤降(10 分钟内下降超过 0.3MPa),预警 “硫化罐密封失效”,自动停止蒸汽输入并启动泄压程序,避免罐内压力异常引发爆炸;气体传感器监测硫化剂存储区的有害气体浓度(如硫化氢浓度超过 10ppm),若浓度超标,系统预警 “化学品泄漏”,自动开启排风系统,同时通知操作人员佩戴防毒面具进行泄漏点排查。
针对硫化剂使用安全,系统通过智能称重与扫码追溯,规范化学品领用与投放:操作人员领用硫化剂时,需通过系统扫码登记(记录领用人员、数量、用途),领用数量超过当日生产需求时,系统自动限制领用并提醒核对;投放时,系统通过称重传感器核验实际投放量与配方要求是否一致(误差超过 ±2% 触发预警),避免因投放过量导致硫化剂残留超标,或投放不足导致半成品报废,同时减少化学品浪费与泄漏风险。此外,系统记录每批次硫化剂的存储时间与使用情况,对临近保质期的化学品提前提醒优先使用,防止过期化学品引发安全隐患📊✅
轮胎生产应急响应智能优化与协同处置🚒🤝
轮胎生产过程中若发生安全事故(如密炼机火灾、硫化罐泄漏、机械伤害),应急响应的及时性与协同性直接决定事故后果严重程度。AI 安全生产管控系统通过 “预案智能匹配 + 多部门联动”,大幅提升应急处置效率,降低事故伤亡与损失。
在应急预案优化方面,系统基于轮胎生产典型事故场景(如密炼机润滑油泄漏火灾、硫化蒸汽烫伤、压延机机械卷入),结合车间布局(如消防栓位置、应急通道、医疗急救点)与资源配置(如灭火器类型、急救设备、应急队伍联系方式),自动生成最优应急处置流程。例如,当密炼机发生润滑油泄漏火灾时,系统推荐 “立即切断设备电源→使用干粉灭火器初期灭火→启动车间排烟系统→疏散周边作业人员→通知专职消防队支援” 的处置步骤,同时在系统地图上标注火灾位置、最近消防栓与疏散路线,为现场指挥提供清晰指引;当发生人员蒸汽烫伤事故时,系统自动推送 “立即脱离热源→用冷水冲洗烫伤部位 15-20 分钟→涂抹烫伤膏→拨打 120” 的急救流程,并关联附近具备烧伤救治能力的医院联系方式,缩短急救时间。
在多部门协同联动上,系统支持应急事件一键上报与信息同步:现场人员发现事故后,可通过手机 APP 上传事故现场照片、视频与位置信息,系统立即将事故信息推送至车间安全员、设备部、医疗急救组、消防组等相关部门。各部门收到信息后,可在系统内实时沟通处置进展:设备部反馈事故设备是否需要断电、隔离,医疗急救组报告急救人员与车辆的预计到达时间,消防组共享火灾扑救进度。系统还自动记录各部门响应时间、处置措施与事件结果,形成应急处置报告,为后续优化应急预案提供数据支撑。此外,系统支持应急模拟演练功能,定期组织各部门参与虚拟应急演练(如模拟硫化罐泄漏),通过系统评估各部门的响应速度、资源调配合理性,指出协同短板(如某部门到场延迟、信息传递不及时),持续提升应急处置能力📱🔄
常见问题解答
1. 轮胎生产车间设备密集、粉尘多(如炭黑粉尘)、电磁干扰强,AI 安全生产管控系统的硬件设备如何确保稳定运行,避免数据采集失真或设备故障?🌪️🔌
轮胎生产车间的炭黑粉尘易堵塞传感器、覆盖摄像头镜头,大型设备运行产生的电磁干扰可能导致数据传输中断,这些都会影响系统硬件稳定性与数据准确性。AI 安全生产管控系统通过 “硬件防护升级 + 抗干扰设计 + 定期维护”,确保硬件设备在复杂车间环境中稳定运行。
在硬件防护方面,针对粉尘与高温环境采取专项措施:粉尘传感器、摄像头采用 IP68 级防尘防水外壳,传感器进气口配备自清洁滤网(内置微型风机,每 30 分钟自动反吹清洁),摄像头镜头加装憎尘涂层与自动刮擦装置(根据粉尘浓度自动启动,浓度越高清洁频次越高),避免粉尘进入设备内部或附着在镜头表面影响数据采集;温湿度传感器、压力传感器等核心部件采用耐高温材质(可承受 - 40℃~200℃环境温度),适配密炼、硫化环节的高温环境;设备控制柜采用密封设计,内部配备粉尘过滤风扇,防止炭黑粉尘堆积导致线路短路。
在抗干扰设计上,系统硬件采用电磁兼容(EMC)设计标准:传感器与控制器之间采用屏蔽线缆传输数据,减少电磁干扰对信号的影响;关键设备(如毫米波雷达、红外热成像仪)内置抗干扰模块,可过滤大型电机、高压设备产生的电磁噪声;数据传输采用 5G 工业级频段,避免与车间其他设备的信号频段冲突,确保数据传输稳定。此外,系统在车间内部署多个信号中继器,解决设备密集区域的信号遮挡问题,保障数据实时上传。
在定期维护方面,系统构建 “硬件健康管理模块”,实时监测传感器、摄像头、控制器的运行状态(如供电电压、通信信号强度、数据采集频率),若发现某粉尘传感器数据长期不变(可能因滤网堵塞)、摄像头画面持续模糊(可能因清洁装置故障),立即推送 “硬件故障预警”,标注故障设备位置与维修建议;同时,制定标准化维护计划:每周对传感器滤网进行人工检查,每月对摄像头镜头、雷达探测面进行清洁校准,每季度对设备线路、接地系统进行排查,确保硬件设备始终处于良好运行状态,避免因设备故障导致数据失真或安全隐患漏判🧠💡
2. 轮胎生产涉及多工种协同(如密炼工、压延工、硫化工、维修工),不同工种安全操作规范差异大,系统如何实现差异化安全监管,避免 “一刀切”?👷♂️👷♀️
轮胎生产中,密炼工需重点掌握高温设备操作与防火规范,压延工需关注机械防护与肢体安全,硫化工需熟悉化学品防护与蒸汽泄漏处置,维修工则需遵守设备断电检修流程,若采用统一监管标准,难以精准覆盖各工种安全风险。AI 安全生产管控系统通过 “工种安全档案 + 定制化监测策略 + 差异化预警机制”,实现差异化安全监管。
系统首先为每个工种建立 “专属安全档案”,记录工种涉及的风险点(如密炼工:高温烫伤、火灾;压延工:机械卷入;硫化工:化学品灼伤)、安全操作规范(如密炼工需佩戴耐高温手套,硫化工需穿防化服)、应急处置流程(如维修工遇设备故障需先断电再检修),并根据工种特性配置系统功能权限:密炼工可查看密炼机运行参数与高温预警,压延工仅能获取本岗位设备的安全状态与操作提醒,避免无关信息干扰。
在定制化监测策略方面,系统针对不同工种设计专属监测方案:
对密炼工:通过摄像头与红外测温仪,重点监测是否佩戴耐高温防护装备、是否在设备运行时违规打开投料口,同时监测密炼机温度、油压等参数,确保符合高温操作安全要求;
对压延工:通过毫米波雷达与姿态识别,重点监测是否进入设备危险区域、是否在辊筒运转时违规清理胶片,同时监测设备防护装置是否完好;
对硫化工:通过气体传感器与防化服识别算法,重点监测硫化剂存储区气体浓度、是否按要求穿戴防化服,同时监测硫化罐压力、温度是否异常;
对维修工:通过设备断电状态监测与工作票系统,重点监管是否在检修前办理断电工作票、是否挂 “禁止合闸” 警示牌,避免带电检修引发触电事故。
在差异化预警机制上,系统根据工种风险等级调整预警响应方式:密炼环节发生高温预警时,除推送至密炼工与安全员外,同步启动冷却系统;压延环节出现人员进入危险区域预警时,优先触发设备降速与声光报警;硫化环节发生化学品泄漏预警时,立即通知硫化工撤离并开启排风系统。同时,系统针对不同工种生成专属安全报表,如为密炼工生成 “月度高温操作合规率报告”,为硫化工生成 “化学品防护装备佩戴率报告”,让安全监管更贴合各工种实际需求,彻底避免 “一刀切”🚫🔍
3. 轮胎制造企业部分老旧车间存在设备改造难度大、员工对 AI 系统接受度低的问题,如何推动系统顺利落地,确保安全管控效果?🏭💡
老旧车间设备接口不兼容、线路改造复杂,且部分老员工习惯传统操作模式,对 AI 系统存在抵触情绪,这些都会影响系统落地效果。AI 安全生产管控系统通过 “轻量化部署 + 分阶段推广 + 人员赋能”,确保在老旧车间顺利落地并发挥安全管控作用。
在轻量化部署方面,针对老旧设备接口不兼容问题,采用 “无线监测 + 外挂传感器” 方案:无需改造设备内部线路,通过在密炼机、压延机等设备外部加装无线温度传感器、振动传感器,实现运行参数采集;对于无智能控制系统的老旧设备,配备红外摄像头与边缘计算终端,通过视觉识别获取设备运行状态(如辊筒转速、阀门开关状态),避免大规模设备改造。同时,系统采用云端部署模式,老旧车间无需搭建本地服务器,仅通过浏览器或手机 APP 即可使用核心功能,大幅降低部署成本与难度。
在分阶段推广方面,系统分三个阶段落地:第一阶段(1-2 个月)选取 1 个风险较低的成型车间试点,仅启用基础监测功能(如人员违规识别、设备温度预警),让员工逐步熟悉系统操作;第二阶段(3-4 个月)扩大至密炼、压延车间,增加设备故障诊断、应急联动功能,同时收集员工反馈优化系统界面与操作流程;第三阶段(5-6 个月)全面覆盖所有车间,启用全流程安全管控功能,实现从试点到全面推广的平稳过渡。
在人员赋能方面,针对不同群体开展定制化培训:对老员工,采用 “手把手实操 + 案例教学” 模式,通过现场演示系统如何识别违规操作、预警隐患(如播放密炼机高温预警后系统自动冷却的案例),让员工直观感受系统对安全的保障作用;对年轻员工,开展线上课程与系统操作竞赛,鼓励其探索系统高级功能(如隐患上报、数据查询);对管理人员,培训系统数据分析与报表生成功能,帮助其通过数据优化安全管理策略。此外,系统设置 “意见反馈模块”,员工可随时提交使用建议,技术团队每周梳理反馈并优化系统,同时对积极使用系统、及时上报隐患的员工给予奖励