1方案背景与目标

本方案研发背景源于含锂卤水MVR蒸发器及相关设备在运行中对高效性与安全性的迫切需求。随着工业生产设备复杂度的不断提升，传统的人工巡检与管理模式已难以满足生产效率快速提升和产品质量稳定保障的要求。因此，本方案旨在通过人工智能驱动的智能化升级，解决设备运行监控困难、故障诊断滞后、安全隐患预防不足等核心问题。研发目标聚焦于利用AI技术提升设备运行效率、延长设备生命周期、降低运营成本，并通过AI预警与数据驱动决策，确保生产过程的高效、稳定与本质安全。通过本次智能化改造，企业将实现设备全生命周期的数字化管理，显著提升设备的可维护性与可预测性，并依托智能算法预测设备故障、提前响应干预，从而有效减少停机时间，提升整体生产效能。

2方案详细介绍

本方案采用先进的人工智能与物联网技术，构建了一套覆盖设备全生命周期的数智化管理系统，核心路径如下：

（1）智能监控与预警系统

1）数据采集：通过物联网技术实时采集DCS/PLC系统、传感器、环保监控设备的运行数据（如压力、温度、流量、电流等），覆盖MVR蒸发系统、冷冻结晶、母液处理等核心设备。

2）智能分析：采用边缘计算与云端规则引擎，对多维度指标（如传热温差、沸点升高、压缩机进口压力）进行关联分析，实现故障预判（如结垢预警、喘振预警）。结合设备台账数据，自动校对检测仪器误差（如液位计校准）。

图1 智能运维监控平台

3）智能算法：系统支持多种智能算法，用于增强安全监控。包括火焰识别算法（准确率96%）、烟雾识别算法（基于MSER区域检测）、防倾倒算法（物品倾斜监测）、安全帽识别（准确率90%）、抽烟行为识别（CNN卷积神经网络定位烟头）。

 图2 智能算法库

（2）智能巡检系统

项目方案引入智能巡检机器人，搭载激光导航（定位精度±10mm）、红外广角测温（120°覆盖/6米高度）、气体采集模块，支持全天候自主巡检。自定义巡检路径与云台巡航（水平360°/垂直180°），异常实时触发声光报警、短信/电话通知。IP56防护等级，适应腐蚀性环境；30A快充（充电2小时续航8小时）。

 图3 智能巡检机器人

3 代表性及推广价值

本项目的数智化管理系统已在江西宜春万载成功落地实施，具体应用情况如下：

（1）核心工艺设备配置：40吨/小时 MVR蒸发浓缩系统（处理锂云母卤水）；55吨/小时MVR蒸发结晶系统（处理沉锂母液）；30吨/小时冷却冷冻结晶系统（处理富锂母液）；4套撬装式一体化母液处理装置（每套日处理量10吨）。

（2）数智化系统部署与监控范围：（1）系统实时监控覆盖上述MVR蒸发系统、冷冻结晶系统、母液处理系统以及配套的泵类（进料泵、蒸馏水泵、母液泵、出料泵、循环泵）、压缩机、反应釜、离心机、压差液位计、过滤器、冷却水系统、轴封水系统、真空泵系统、压缩空气系统等全厂关键设备。（2）对12类主要工序设备的200+项关键运行指标（如流量、压力、温度、电流、电压、转速、液位、PH值等）进行数据采集、监控和分析。（3）部署智慧大屏可视化平台，集中展示设备运维、风险、安防、能效、生产等综合信息。（4）智能巡检机器人投入应用，替代人工对厂区车间内外设备、仓库环境进行全天候巡检、数据采集和视频监控。

 图4 数智化管理大屏总览

本项目方案深度融合人工智能、物联网、边缘计算、大数据分析等新一代信息技术，构建了覆盖设备全生命周期的数智化管理系统。不仅实现了对MVR蒸发、冷冻结晶、母液处理等核心工艺的实时监控与智能预警，还通过智能巡检机器人实现了无人化、全天候巡检，体现了“AI+工业”在复杂流程工业中的系统性落地能力。针对锂电原料生产中设备运行效率低、故障响应滞后、安全风险高等共性难题，项目构建了从数据采集、智能分析到预警干预的闭环管理机制，实现了从“事后维修”到“预测性维护”的转变，代表了流程工业向智能化、预防性运维转型的先进方向。项目通过具体数据展示了智能化改造带来的经济效益与安全提升，如设备综合利用率提升15%、能耗降低10%、安全事故率预估下降80%等，体现了AI技术在实际工业场景中可落地、可评估、可复制的特点。

本项目方案具备突出的推广性，其智能预警模型（如结垢预警、喘振预判、仪器误差自动校对等）与行为识别算法（安全帽识别、火焰烟雾检测等）具有高度的工艺适应性，可快速迁移至化工、制药、食品等高危、高能耗流程工业；智能巡检机器人有效替代人工进入高风险环境作业，模式标准化强，适用于各类工业厂区与能源场所；所构建的EHS数字化管理体系，为同类型企业提供了成熟的安全生产长效机制样板。同时，项目在提升能效与安全水平方面实现了经济效益与社会效益的双赢，符合国家智能制造与安全生产的政策导向，具备广泛的行业复制潜力与社会示范价值。