炼成 的 看海康的场景数字化是怎样 从工业雷达
“半盲猜”的筒仓库位
两年前的一个深夜，雷电交加，暴雨如注，张华聪还记得，他爬上50米高的筒仓仓顶，一遍一遍将皮尺伸入测量孔，确认库位的场景。
他所在的宝武环科湛江基地，主要生产流程是将铁矿渣经过筛选、粉磨成白色的超细矿粉。这种矿粉作为掺合料广泛用于混凝土等建筑材料中，不仅能解决固体废料占地、环境污染问题，还能提高混凝土品质，将矿渣“变废为宝”。
但爆库（矿粉输入量超过库容）是一个严重且极端的风险，特别是雨天，下游需求量减少，但产线24小时不能停，矿粉源源不断入库时，为了保证不会爆库，需要不断确认库位。即使狂风暴雨，张华聪也需要及时了解库位，甚至每十分钟都得确认一遍。
库位测量中，让张华聪最头疼的事，就是测不准。湛江宝武环科储存矿粉的圆形筒仓高50米、直径18米，总库容达8000吨， “平均1米的库位误差，就会带来200-250吨矿粉的误差。”张华聪说。
在这个仓库，他们采用的是“机械料位计+人工”双重测量，但无论人工测还是机械测，都属于单点测量，测量的数据只能代表局部的库位，误差不可避免。由于物料不停进出和流动，分布凹凸不均，经常三次测量的数据都不一致，根本无法确定哪一次误差更小，也无法准确反映库内容积，只能根据手感和经验进行预估。
这也是目前国内大多数工业仓储，如水泥熟料库这样的设施库位测量方式。
长期以来，这种场景下，现场工作人员对仓库库位的认知，都处于一半靠测，一半靠猜的“半盲猜”中。
然而，库位数据是产能价值，精确的库位测量是生产的指导手册。“合理控制库位关乎整体产销平衡，包括生产排产、对外销售和安全管理。”宝武环科湛江公司矿粉作业区作业长周平介绍道。当库位过低而未及时加快生产时，便会无足够的矿粉满足客户需求；库位过高则存在爆库风险，一旦矿粉外溢造成扬尘污染，就是严重的环保事故。
转变发生自2024年3月，湛江宝武环科将海康威视的三维扫描成像雷达装入筒仓之后。
三维扫描成像雷达利用毫米波信号进行非接触测量，有很强的抗干扰性，能够穿透粉尘、水雾，具有强环境适应性。通过24小时360°连续高精度扫描，每5分钟就能更新一次数据，还能实时展示筒仓内矿粉3D形貌，让湛江宝武环科对矿粉的高度、体积，终于实现了精确呈现和高效监测，帮助解决测不准、数据不及时的难题。
从“半盲猜”到“心中有数“，湛江宝武环科库位测量问题的解决，是海康雷达产品推进工业场景数字化的一个缩影。如今，从水泥熟料库、骨料库、养殖饲料仓，到冶金原料仓、原料棚库、火力发电煤仓、煤矿选煤厂筒仓等场景，都有海康工业雷达产品的应用。
一维到四维全覆盖，走向更多工业场景
“海康威视也做雷达？”
今年8月的中国国际测量控制与仪器仪表展上，海康威视雷达事业部带去的几百册产品手册以及名片，很快发放一空。
上面这个问题，是海康威视工业雷达行销技术负责人金海善及其团队在展会上被问及最多的问题。
其实，海康在雷达领域已经有10多年的积累，其工业雷达产品覆盖了从一维物位测量到二维截面成像、三维体积成像、4D避障，并落地了不少应用案例。
工业雷达产品体系的形成，是一个水到渠成的过程。
海康威视的雷达产品此前在车载、交通安防领域都有应用，积累了完整的天线、射频、硬件、软件、算法系统设计能力及量产工艺核心技术，并做出了交通流量、测速雷达，以及防洪防涝场景的雷达液位计等系列产品。
循着雷达液位计的方向，海康威视将目光投向了应用更为广泛的流程工业领域。
雷达液位计本质是非接触测量液体高度，当测量目标为液体时，叫做“液位计“，当测量目标为固体时，叫做“料位计”，它们有一个统称，叫“物位计”。
基于车载、交通安防的技术和量产工艺基础，海康威视在2020年正式尝试工业物位计。
在工业雷达的产品谱系中，物位测量属于一维测量，核心技能是在各种复杂工况中连续、稳定测量物料的高度。
落地一维物位测量产品的过程中，钢铁、冶金、养殖、建材等领域普遍存在的大型筒仓库盘库、料面监测、辅助上下料控制等一维测量手段难以解决的场景，让产品研发团队看到了更大的机会。
如前文所述，大型筒仓“机械料位计+人工”的传统测量方式存在一定的弊端，市面上的激光、超声波等测量方式，并非解决这一场景问题的好办法，而这却是毫米波成像的强项。
2021年海康威视团队开始在一维物位计基础上做三维成像，开发出了基于毫米波技术的三维体积成像雷达，并由此进入大型固体料仓的更深入的应用场景。
此后，海康威视又从流程工业向离散工业进一步深化。
随着一维物位测量、三维体积测量产品逐渐走进更多的行业，机会之门自然而然开得更大。
比如，许多大型工程机械都是室外全天候作业，过去进行避障主要通过激光，这便与筒仓的库位测量踢到了同一块绊脚石，即在雨水、粉尘、大雾等天气无法正常工作。但这种平面避障产品与体积成像雷达在技术上有相通性。随后，海康威视开发出了二维截面成像的毫米波雷达，检测半径能够达到150米。由于机械作业时还有避障的需求，海康威视又将此前用于车载的4D雷达技术迁移过来，开发了4D避障产品。
2023年，国内雷达物位计市场规模增长到20亿左右。海康威视的工业雷达产品也逐渐走向成熟。“从产品矩阵来看，海康威视的工业雷达产品已经形成比较完善的体系，包括一维物位测量、二维截面扫描、三维体积成像、4D避障全系列产品，我们会把现有的产品做得更好，也会根据场景需求，持续在四个维度产品矩阵中丰富产品类型。”金海善对说。
然而，工业领域对于产品性能、场景适配性和稳定性的要求都很高，工业雷达团队刚开始在市场开拓上也并非一帆风顺。
对于不少用户来说，海康威视是一位“老朋友”，双方在安防领域早有合作，基于之前合作建立的默契与对海康威视品牌的认可，这些用户在海康威视雷达产品进入工业领域之初，便早早的关注到，并自然地开启了合作。
然而还有更多的一些情况是，与不熟悉的客户打交道。“和客户、用户的沟通中，碰到更多的还是认知与信任的问题。”金海善对说。
前期做试点项目过程中，团队发现了一个有意思的事情：许多客户刚开始并不知道海康威视有雷达产品，但最终交给海康做的，又往往是难以搞定的高难度场景。
一维物位测量的技术和产品已然十分成熟，客户尚无足够动力更换现有的成熟合作方。而海康威视恰好拥有从一维到四维的雷达产品，所以一些客户会选择让海康威视从较难的一两个场景开始尝试。认为只要能够解决这些较难的场景，那么其他场景应该也不会有问题。
“用技术创新，为具体的场景难题，带来新的解决思路，带来一些不一样的变化，这是海康威视的强项，因为我们对技术一直有很大的持续的投入。”在金海善看来，“在工业雷达领域，攻克了这些高难度场景，反过来也会进一步提升对我们的信任度。”
从场景中来，到场景中去
要做好工业场景，最关键的是要懂得如何“从场景中来，到场景中去”。
据不完全统计，流程工业十多个行业，仅涉及测物位的就有500多个场景，测量对象更是千差万别。
“毫米波雷达技术有一个非常关键的参数叫‘介电常数’，不同的物质介电常数不一样，高温、高压、腐蚀、防爆等也都分为不同等级。毫米波雷达测量技术在各行各业虽是刚需，但场景比较碎片化，对连续性、稳定性要求也很高。”金海善解释道。
除了不断完善技术和产品，海康威视工业雷达产品团队必须得一个接一个场景去学习、去理解、去积累经验和打磨产品，给用户提供能够切实带来改变的产品和方案。
金海善还记得第一次在西北一家氧化铝工厂落地设备的情形。这个位于我国西北地区的氧化铝工厂，所处位置十分偏僻，出去找一家饭馆都要开车好久。而客户在尝试了国内外诸多产品却均以失败告终后，对该筒仓雷达测物位这个应用已经快要失去信心。
由于氧化铝粉介电常数低，回波信号特别弱，给毫米波料面测量带来很大挑战。
海康威视的产品刚在这个氧化铝粉筒仓测试时，也面临了类似的问题：筒仓钢结构相当复杂，震动强，电磁干扰严重，信号干扰强，雷达点云图上出现了大量杂波和多径效应，且有明显遮挡，但由于筒仓时间比较久，根本找不到筒仓cad图纸。筒仓相当于一个黑盒子，数据优化不知从何处入手。
于是，问题很快汇报到了总部。做这样高难度的场景，投入较大，但一旦突破就是一个很好的案例，在综合评估具备可行性后，海康下定决心一定要想办法把这个场景做出来。
由于内部钢结构情况不清楚，海康威视引入激光雷达，在不上下料的时候，扫描获取筒仓内部点云图，辅助识别筒仓内部数据过滤区域，并优化毫米波数据模型。并且针对震动、大量杂波、多径、遮挡难题，进行算法策略优化，以及产品结构适配。
经过一个多月现场蹲点和总部各团队的协同攻关，难题和挑战被一个个攻克，最终能够准确测量出筒仓内氧化铝粉的最高、最低、平均料位，同步直观显示料面彩色点云图。
目前，海康威视的毫米波雷达已经在现场稳定运行超过一个月，几次高低料位报警都非常准确，雷达测量数据也与生产数据高度匹配，再也不用每天爬上三五十米高的人工梯进行料位测量。
他也还记得第一次遇到PLC （可编程继电保护控制系统）电压不稳，影响雷达使用的情形。
那是一个钢铁厂煤筒仓的料位测量项目，设备安装完成后，出现数据跳变频率较高的情况，团队尝试了优化算法、添加各种结构件等多种办法，前后共耗费近一个月时间才定位到是PLC电压不稳定原因。解决问题远比发现问题快得多，通过增加一个稳压模块，不到一天就解决了这个困扰团队近一个月的难题，至今稳定运行超过半年。
碎片化的工业场景中，类似的“难点时刻”还有很多，但在金海善看来，没有捷径，只能保持空杯的心态，一个个场景的去磨。“在工业领域，不同行业、不同场景的问题有时看似相似，实则在共性基础上又各有不同，需要因地制宜进行解决。做一个场景，就要吃透一个场景，我们希望用更多的技术投入，更快的响应速度，与客户更好的配合，来快速迭代产品，帮更多企业解决一个个具体的问题，在这个过程中不断积累经验，持续提升产品竞争力”。
不仅在工业雷达领域，近年来，海康威视除了继续在安防行业稳扎稳打，已有越来越多的技术、产品和解决方案，运行在工业产线和制造现场。在AIoT 战略下，场景数字化正承担起海康威视第二增长曲线的重任。
雷达产品线可以被看做一个缩影，海康威视正是通过类似上述的一个个具体而微的案例，一步步深入千行百业的场景数字化过程中。
做场景数字化的「集大成者」
企业数字化转型，正从信息化，走向场景数字化的深水区。
制造业企业围绕生产、运营等主要的业务环节，过去几年已完成大量IT信息化工作。但在产线、车间、工厂中，具体生产场景的数字化升级，仍然缺少关键基础数据及合适的数字化工具，这也是企业进一步实现增效、提质、降本，以提升竞争力的可为空间。
然而，要用数字化手段去实现这些场景的升级，必须从实际的需求出发，一步一步去落地。这也是海康威视 “场景数字化”真正想要帮助企业做到的：到一个个具体的场景中，解决一个个具体的问题。
不同行业、不同业务场景的特定数字化问题，需要不同的技术手段来解决，这需要不断积累技术和行业经验。目前，海康威视已经从可见光拓展到X光、红外、毫米波、可听声、超声等感知领域，广泛布局了电磁波与机械波等技术和产品。在30000多款型号的硬件产品之外，海康威视还推出了诸多的数字化产品来满足各行各业不同场景的数字化应用需求。
“海康威视不追求颠覆式技术去解决问题，但会提供很多不同技术的产品，融合了多种技术的产品，去解决某个具体问题。”海康威视董事长胡扬忠说。
做场景数字化的集大成者，是海康威视的目标。从工业雷达产品的发展历程来看，在企业数字化转型这场深远且充满无限可能的征途上，海康威视仍需继续在“田间地头”精耕细作，把握住时代赋予的庞大产业机遇。
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