T/CISAXXXXX—XXXX

鋼鐵行業基于5G的中厚板自動轉鋼技術要求

1范圍

本文件規定了基于5G的中厚板自動轉鋼技術的總體要求、一般要求和業務系統要求。

本文件適用于中厚板軋機產線新建或改造自動轉鋼系統的規劃設計、建設、運維等。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過對文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用

于本文件。

GB/T22239―2019信息安全技術網絡安全等級保護基本要求

GB/T28181―2022公共安全視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求

YD/T3615―20195G移動通信網核心網總體技術要求

YD/T3618―20195G數字蜂窩移動通信網無線接入網總體技術要求（第一階段）

YD/T3826―2021切片分組網絡（SPN）總體技術要求

YD/T3962―20215G核心網邊緣計算總體技術要求

YD/T3965―2021靈活以太網（FlexE）鏈路接口技術要求

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

自動轉鋼AutomaticTurningofSlab

中厚板軋制流程中，采用自動化手段將板坯在軋機轉鋼輥道上旋轉90°角，滿足中厚板展寬軋制工

藝要求的模式與操作。

3.2

自動轉鋼一次成功率One-timeSuccessRateofAutomaticSlabConversion

在自動轉鋼模式下，自動轉鋼系統連續旋轉板坯角度，一次性達到目標角度區間的比率。

3.3

轉鋼區域SlabTurningArea

由轉鋼輥道組成，為錐形輥，對板坯發揮旋轉和輸送作用的區域。

3.4

非轉鋼區域OutsidetheSlabTurningArea

位于轉鋼區域兩端，由輸送輥道組成，為圓柱輥，對板坯發揮輸送作用的區域，該區域不具備執行

旋轉能力。

3.5

有效轉鋼區域EffectiveAreaforSlabTurning

位于轉鋼區域中央，前后兩端預留數對錐形輥，左右兩側預留一定安全距離，可支撐板坯有效旋轉

且確保生產安全的區域。

3.6

1

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限速轉鋼區域SpeedLimitedAreaforSlabTurning

位于轉鋼區域內，有效轉鋼區域外，因安全空間不足，需對板坯旋轉速度進行降速限制的區域。

3.7

多發選收Multi-fedAndSelectiveReceiving

一種多鏈路數據冗余的可靠性增強技術，在單條鏈路延遲、丟包或中斷時，網絡仍提供良好業務保

障的方案。數據發出端復制業務數據，通過多條路徑同時發出，接收端從多條路徑正確接收并解析報文

后，處理最先正確接收的業務數據，丟棄后續收到的重復內容。考慮成本因素，一般按雙路徑處理。

4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

POE：以太網供電（PoweroverEthernet）

PLC：可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController）

FLOPS：每秒浮點運算次數（Floating-pointoperationspersecond）

MTN：城域傳送網（MetroTransportNetwork）

SR：分段路由（SegmentRouting）

SRv6：基于IPv6的分段路由（SegmentRoutingoverIPv6）

5總體要求

5.1系統組成

基于5G的中厚板自動轉鋼系統（以下簡稱“轉鋼系統”）架構見圖1所示，包括中厚板軋機轉鋼設

備（以下簡稱“轉鋼設備”）、視頻采集、視頻分析、軋機自動化、通信網絡等子系統。各子系統設備

組成如下：

----轉鋼設備子系統一般包含轉鋼輥道、側導板、熱檢儀等；

----視頻采集子系統一般包含視頻采集服務器和攝像頭；

----視頻分析子系統一般包含視頻分析服務器和客戶端；

----軋機自動化子系統一般包含PLC主站、遠程IO站、傳動從站等；

----通信網絡子系統可采用5G等新興技術，包含5G核心網、5G承載網、5G接入網等。

2

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圖1基于5G的中厚板自動轉鋼系統架構

5.2系統功能

5.2.1轉鋼設備子系統應實現板坯檢測、輸送、旋轉、對中等功能。

5.2.2視頻采集子系統應實現對轉鋼區域板坯實時視頻采集，并將采集到的視頻發送至采集服務器存

儲備用，同時發送到視頻分析子系統分析使用。

5.2.3視頻分析系統應具備板坯旋轉角度和所處區域的實時識別，并根據識別角度和所處區域信息調

整控制指令，指令包含轉鋼輥道轉速和旋轉時長。應支持識別結果和操作指令在客戶端的顯示，

及控制指令等與軋機自動化子系統的交互。

5.2.4軋機自動化子系統應支持接收視頻分析子系統調整控制指令，完成轉鋼輥道和側導板的控制。

5.2.5通信網絡子系統應支持視頻采集與視頻分析子系統的連接和數據交互。視頻分析子系統與軋機

自動化子系統間通信宜采用有線連接。

5.3業務流程

5.3.1板坯進入轉鋼區域

當板坯沿軋線方向正向運動，觸發轉鋼區域前熱檢儀產生下降沿信號，或當板坯沿軋線方向反

向運動，觸發轉鋼區域后熱檢儀產生下降沿信號，確認板坯進入轉鋼區域。

5.3.2獲取生產工藝數據

板坯進入轉鋼區域內，視頻分析子系統（服務器）從軋機自動化子系統獲得當前板坯的軋制規

格、軋制道次、轉鋼與否等生產工藝數據。

5.3.3觸發板坯自動轉鋼時序

當視頻分析子系統獲取到當前處于轉鋼道次時，啟動電子圍欄檢測和轉鋼角度動態測量，并發

送啟動轉鋼指令到軋機自動化子系統，軋機自動化子系統收到指令后立即啟動轉鋼輥道旋轉。

5.3.4判斷自動轉鋼是否一次成功

a)視頻分析子系統實時監測和判斷板坯旋轉角度，當板坯旋轉角度大于75度時，發送停止轉鋼指

令到軋機自動化子系統；

b)當板坯停止后，板坯旋轉角度符合目標角度區間時，判斷為自動轉鋼一次成功；

c)當板坯停止后，旋轉角度不符合目標角度區間時，判斷自動轉鋼一次失敗，向軋機自動化子系

統發送報警信息，提示現場工作人員介入，切換工作模式到人工轉鋼，終止自動轉鋼時序；

d)上述角度參數應可配置或自動調節。

5.3.5觸發板坯自動對中時序

當自動轉鋼一次成功時，軋機自動化子系統啟動側導板執行板坯對中時序，對中完成后軋機自

動化子系統發送對中完成信號給視頻分析子系統。

5.3.6自動轉鋼完成

3

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視頻分析子系統接收到對中完成信號后，結束自動轉鋼時序，停止電子圍欄檢測、角度動態測

量。

5.4性能要求

5.4.1自動轉鋼操作完成后板坯旋轉角度應符合目標角度區間要求，角度參數應可配置或自動調節，

一般應介于85度到95度之間。

5.4.2自動轉鋼耗時應符合如下技術要求：

----重量在20噸以下或長度尺寸小于4000mm的板坯，平均轉鋼用時應小于等于8秒；

----重量在20到35噸之間或長度尺寸大于4000mm的板坯，平均轉鋼用時應小于等于15秒；

----重量大于35噸的板坯，平均轉鋼用時應小于等于20秒。

5.4.3自動轉鋼一次成功率應大于或等于95%。

6一般要求

6.1轉鋼設備

6.1.1轉鋼輥道的錐形輥表面應進行硬化處理，處理后要求表面硬度應大于等于56HRC，深度應大

于等于5mm。

6.1.2轉鋼輥道相同位置的輥徑不能有明顯差異，各輥徑偏差不允許超3mm，宜每兩年更換一次。

6.1.3轉鋼輥道輥面應提供穩定的摩擦力，輥體要求無明顯磨損，單邊磨損不應超過硬化層。

6.1.4轉鋼輥道輥面應定期進行裂紋、凹坑等情況檢查，宜每月檢查一次。

6.1.5轉鋼輥道輥面標高偏差值應定期進行測量，確保偏差值在允許范圍之內，宜每半年檢查一次。

6.1.6轉鋼輥道冷卻水的水壓應大于等于5bar，確保輥身冷卻水噴射全覆蓋。

6.1.7轉鋼輥道電機應能提供穩定扭矩。

6.2軋機自動化

軋機自動化子系統應具備自動轉鋼與手動轉鋼的切換功能。

6.3服務器與終端

6.3.1視頻采集服務器應支持存儲3個月以上自動轉鋼采集視頻。

6.3.2視頻分析服務器算力應大于256TFLOPS，宜包含多個計算芯片，宜支持多個模型并行計算。

6.3.35G攝像頭、通信設備應能適應中厚板粗軋區域高溫、粉塵、水霧、振動、電磁干擾等惡劣環境。

6.3.4服務器、客戶端應布置在現場操作室、集控室、電氣室等具備良好空調條件的專用機柜中，溫

濕度應符合相關標準要求。

6.4板坯要求

板坯平直度宜滿足小于等于50mm/m的要求。

4

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7業務系統要求

7.1視頻采集

7.1.15G攝像頭應支持每秒25幀的采集速率，應支持輸出的畫面像素大小不小于1920*1080，應滿

足GB/T28181要求。

7.1.25G攝像頭宜支持POE供電，應具有透霧功能，宜增加風冷或水冷措施，保證相機工作在額定

溫度范圍內。

7.2視頻分析

7.2.1視頻分析子系統

7.2.1.1應支持電子圍欄功能。允許用戶以多邊形方式修改有效轉鋼區域，該區域應包含板坯可進入

的有效轉鋼區域與輥道雙側擋板。

7.2.1.2對于板坯在轉動過程中快速接近有效轉鋼區域邊界的情況，電子圍欄功能需要進行提前預警，

并基于邊界信息、板坯位置信息生產控制指令發送到軋機自動化子系統，控制減小轉動速度，減

小板坯進入非轉鋼區域概率。

7.2.1.3對于板坯在轉動過程中超出轉鋼區域的情況，電子圍欄功能需要通知軋機自動化子系統進行

報警，向軋機自動化子系統先發出停止旋轉控制指令，再發送回轉控制指令，直至板坯重新退回

有效區域。

7.2.1.4應支持自適應控制，可根據不同板坯重量與尺寸和轉鋼輥道的磨損程度，以及工作區域調整

算法參數；

7.2.1.5應支持板坯圖像與輪廓、角點編號、角度標注、輥道法向量及運動方向等在客戶端的顯示。

7.2.1.6應支持數據可視化面板及報表顯示。允許用戶自定義監控面板，支持數據監控、歷史數據查

詢和自定義可視化報表，報表可包含自動轉鋼任務、轉鋼最終角度、單次轉鋼是否成功等信息。

7.2.1.7應支持遠程運維和監控功能。

7.2.1.8宜支持火災檢測。

7.2.2視頻分析算法

7.2.2.1應具備圖像校正與標定功能，可根據視頻中參照物（如輥道、側導板等）的空間位置信息對

原始圖像中板坯的運動方向、旋轉角度進行合理校正。

7.2.2.2應支持高溫紅熱及水霧狀態下的板坯角度識別，角度識別應能夠反映板坯長度方向與輥道前

進方向角度差。

7.2.2.3應能夠將板坯簡化為四邊形，并計算和跟蹤每一幀圖像中該四邊形的角度變化。根據系統要

求及角度變化生成控制指令，并發送到軋機自動化子系統。控制指令可借助側導板提前停止轉動，

提前停止余量應具備自適應調整功能。視頻分析與軋機自動化子系統間宜選用TCP/IP的通訊方

式完成數據交互。

7.2.2.4應在板坯進入轉鋼區域并停止后1秒內輸出轉鋼指令。

5

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7.2.2.5應具備轉鋼全過程內板坯位置與角度跟蹤能力。跟蹤算法應支持對板坯四個頂點編號，并確

保轉鋼全過程板坯頂點編號的相對順序保持一致。

7.2.2.6應具備在視頻圖像缺失小于2秒，且板坯在圖像中角度變動小于40度情況下，重新跟蹤板坯

位置與角度的能力。應具有基本的去水霧能力，能夠保證在人眼可見條件下，水霧中紅熱態板坯

檢測，對于受水霧影響嚴重無法檢測的板坯圖像，算法需要給出報警信息，提示系統人工介入。

7.2.2.7應支持模型的更新和優化，宜支持云上訓練和云下模型自動更新。

7.2.2.8對單張圖像推理所耗費的時間應小于50毫秒。

7.2.2.9因異常中斷或控制指令生成異常，應支持中斷自動轉鋼，向軋機自動化子系統發送報警指令，

提示人工介入。

7.3通信網絡

7.3.15G通信子系統應支持獨立組網架構，由5G核心網、5G承載網、5G接入網等組成。

7.3.25G通信子系統可根據具體需求采用通信運營商公網專用，或5G基站、5G核心網分域公網專

用方式，或采用專網專用方式。

7.3.35G通信子系統宜支持5GLAN以太通信和雙發選收功能，滿足5G終端間、5G終端與鋼廠應

用間的高可靠以太互通，以及跨5GLAN組通信的安全隔離，符合YD/T3615―2019相關規定。

7.3.45G通信子系統性能應滿足如下要求：

----網絡端到端時延應小于120毫秒，宜小于40毫秒；

----網絡上行帶寬應大于50Mbps，宜大于80Mbps；下行帶寬20Mbps；

----網絡端到端可用性應滿足99.9%，宜滿足99.99%。

7.3.55G核心網應滿足如下要求：

----5G核心網控制面功能網元應支持冗余容災，支持單終端接入多切片；

----5G核心網用戶面功能網元應支持冗余容災，宜下沉入駐廠區部署；當用戶面功能網元入駐廠區

部署情況下，其與5G網絡控制面功能連接中斷時，宜支持廠區連接態業務正常運行應不受影響，

已簽約新入網用戶可應急接入。

7.3.65G承載網應滿足如下要求：

----支持環形組網和雙機熱備，支持靈活以太（FlexE）、靈活以太交叉（MTN）、分段路由（SR/SRv6）

等能力，符合YD/T3965―2021和YD/T3826―2021規定。

7.3.75G接入網應滿足如下要求：

----應支持基于RB資源預留的網絡切片和基于QoS的業務流管理。

----宜支持主控板、基帶板等關鍵單板冗余備份，符合YD/T3618―2019的要求。

----宜支持補充上行鏈路模式，實現上行全時隙調度；宜支持預調度等低時延功能。

7.3.85G通信子系統應滿足如下安全與運維要求：

----應建立網絡安全機制、部署邊界防護功能、配置訪問控制規則，符合GB/T22239―2019二級或

以上等級保護要求；

6

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----設備連接線應做好電磁屏蔽，網絡連接線應避開高溫和強電磁區域；

----應支持設備與端到端網絡狀態監控、告警及派發與處理、故障定界與定位能力；

----應支持5G網絡運營商已開卡用戶本地簽約、信息采集、健康檢查、性能統計、告警、軟件更新

與補丁升級等。

7

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附錄A

（資料性）

轉鋼區域定義示意圖

_________________________________

8

ICS77-010

CCSH04

CIST/CISAAXXXXX—XXXX

團體標準

T/CISAXX—2022

鋼鐵行業基于5G的中厚板自動轉鋼技術

要求

Technicalrequirementsforautomaticrotationofmediumplatebasedon5Giniron

andsteelindustry

(征求意見稿)

XXXX–XX-XX發布XXXX–XX-XX實施

中國鋼鐵工業協會發布

I

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鋼鐵行業基于5G的中厚板自動轉鋼技術要求

1范圍

本文件規定了基于5G的中厚板自動轉鋼技術的總體要求、一般要求和業務系統要求。

本文件適用于中厚板軋機產線新建或改造自動轉鋼系統的規劃設計、建設、運維等。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過對文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用

于本文件。

GB/T22239―2019信息安全技術網絡安全等級保護基本要求

GB/T28181―2022公共安全視頻監控聯網系統信息傳輸、交換、控制技術要求

YD/T3615―20195G移動通信網核心網總體技術要求

YD/T3618―20195G數字蜂窩移動通信網無線接入網總體技術要求（第一階段）

YD/T3826―2021切片分組網絡（SPN）總體技術要求

YD/T3962―20215G核心網邊緣計算總體技術要求

YD/T3965―2021靈活以太網（FlexE）鏈路接口技術要求

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

自動轉鋼AutomaticTurningofSlab

中厚板軋制流程中，采用自動化手段將板坯在軋機轉鋼輥道上旋轉90°角，滿足中厚板展寬軋制工

藝要求的模式與操作。

3.2

自動轉鋼一次成功率One-timeSuccessRateofAutomaticSlabConversion

在自動轉鋼模式下，自動轉鋼系統連續旋轉板坯角度，一次性達到目標角度區間的比率。

3.3

轉鋼區域SlabTurningArea

由轉鋼輥道組成，為錐形輥，對板坯發揮旋轉和輸送作用的區域。

3.4

非轉鋼區域OutsidetheSlabTurningArea

位于轉鋼區域兩端，由輸送輥道組成，為圓柱輥，對板坯發揮輸送作用的區域，該區域不具備執行

旋轉能力。

3.5

有效轉鋼區域EffectiveAreaforSlabTurning

位于轉鋼區域中央，前后兩端預留數對錐形輥，左右兩側預留一定安全距離，可支撐板坯有效旋轉

且確保生產安全的區域。

3.6