工业铝电解槽温度监测与分析系统..

项目实施内容和效果
开发了电解槽槽 况监测与分析系 统
•红外测温传感器技术 •热电偶测温传感器技术 •嵌入式数据库存储技术 •通信技术 •网络数据库技术 •基于ASP和ASP.NET的Web 数据分析技术
研制新的智能测量仪器仪表
集成利用传感器、嵌入式微处理器、通信技术， 开发智能测量仪器仪表。 实现测量数据的自动存储：在实现准确测量的 基础上，增加自动记录槽号、测量位置、测量时 间和测量数据的功能。 在不改变当前测量方式和传感器的情况下，解 决当前测量准确性和测量效率不高的问题。 将多个参数测量功能集成在一个便携式测试仪 器中。
解决手工转录数据效率低、容易出错的问题， 开发能将测量仪表与网络数据库通过USB接口进行 通讯的软件。 读取数据库中预定义测试任务并保存到测量仪 表中。 通过无线或USB接口读取测量仪表中的测量数据 并保存到数据库表中。 自动判断连接的测温仪、电压-温度测量仪，接 口软件显示对应的功能和界面。
研发了便携智能测温枪
利用红外测温方法测量槽壳温度；连接K型热电偶测量电解质 温度。
研发了便携智能电压-温度测量仪
可以测量阳极电流分布、阴极电流分布、槽底压降、卡具压降； 连接K型热电偶测量电解质温度；通过无线接口实时传送测量 数据。
使用测温枪测量电解温度
使用测温枪测量槽壳温度
开发数据接口程序
工业铝电解槽槽况监测与分析系统
北方工业大学 二〇〇九年七月
交流内容
项目背景 项目实施内容和实施效果 结论与建议
项目背景
电解过程参数
铝电解过程的技术参数是生产的技术规范，是 铝电解生产过程管理的主要内容。 电解过程的主要技术参数包括系列电流强度、 槽工作电压、氧化铝浓度、极距、电解质温度、电 解质成分、两水平、电流分布、阴极压降、阳极效 应系数等，它们之间既互相影响又相互制约。其中 一项参数改变其他各项参数也必须做出相应的改变 ，才能使电解槽生产稳定进行。电解参数的监测是 铝电解生产过程中主要的操作任务之一。
测量现状
电解温度、两水平、电流分布、槽壳温度等参 数测量方式原始、技术简单。
两水平的现场测量过程
测量数据的处理手段 落后--技术技术人员在工区 办公室重新誊抄测量数据， 再录入到计算机中。
现行工作模式
工作人员手持测量仪表在现场测量参数
Βιβλιοθήκη Baidu
其他工作人员专门进行记录
将测量数据誊抄到专门报表 将测量数据输入到计算机的 Excel工作表中 工作人员利用Excel对测量数据 绘制图表 打印报表/图表，送技术主管
与测温仪连接的数据接口 软件界面
与电压-温度测量仪连接的 数据接口软件界面
接口软件将测温枪数据保存到数据库
开发了数据分析软件
解决数据分析的手工方式，开发实现图表和多 维、多层次的分析软件。 采用B/S结构，实现基于因特网和浏览器模式管 理和分析数据库中的测量数据。 数据管理：完成数据库中电解槽、测量位置、 测试任务及顺序、测量点临界值等数据信息的添 加、编辑和删除。
4、系统已成功应用在中国铝业股份有限公司连城分公 司，山西华圣铝业有限责任公司、江苏大屯铝业有限 公司。 5、项目成果申报了四项发明专利（已授权两项）、四 项实用新型专利（全部授权）：
ZL200610137608.4一种可在智能红外测温枪上同时显示多方面信息的方法。 ZL200610145560.1 一种利用计算机对智能红外测温枪的操作进行控制的 方法。 CN200610161853.9 一种利用计算机远程监测铝电解槽槽壳温度的方法。 CN200810118085.8 一种利用测温枪控制数据接口程序的方法 ZL200620148251.5，智能红外测温枪。 ZL200820109903.3，一种测温枪。 ZL200820109901.4，电解槽阳极母线电流测量仪。 ZL200820109902.9,电压降测量装置。
技术主管分析报表，查看数据变化，判断槽况，查找 电解槽破损隐患等
存在的问题与不足
两人或两人以上操作，效率低，成本高。 存在数据读取、记录、誊抄、输入等多个环节， 容易发生错误。 使用Excel分析，步骤繁多，速度慢，并要求 操作者熟悉Excel。 当前方法没有充分利用测量参数进行电解槽的 控制、分析和管理。 浪费宝贵的人力资源。
系列电流强度、槽工作电压是在线监测，是当 前进行计算机控制的主要依据。氧化铝浓度、极距 不能直接测量，根据槽电压的变化来确定，是生产 自动控制的主要目标。 电解质成分如分子比，一般用取样方法测量。 电解质温度用K型铠装热电偶和温度表测量； 两水平用钢钎插入电解槽后根据腐蚀和电解质结巴 痕迹测量；阳极电流和阴极电流分布利用万用电表 测量等距压降来；槽壳温度采用便携式红外测温仪 测量。
1、研制了具有存储功能的新型便携智能测量仪表， 既能够测量和记录电解温度、槽壳温度、电流分布 数据等，大幅提高测量效率和测量数据的准确性。 2、开发了C/S构架的数据接口软件，利用USB与无线 接口实现便携智能测量仪表和网络数据库之间的数 据交换，取消了数据录入过程，避免了数据录入过 程产生错误。 3、开发了B/S构架的数据分析软件，以透视表和图表 形式实时直观查询和分析数据，为及时判断电解槽 的运行状况和预报槽壳的早期破损提供依据。
先进的电解槽技术包括先进的 设计制造技术、控制技术和管理技 术，我们致力于管理技术和手段的 研发！
谢 谢！
以Flash动画图表直观分析各测量面的温度分布、 各测量点的历史变化。 以OWC的数据透视表和透视图方式，在时间维度 上以年/季度/月/日/时/分的层次、在测量位置维 度上以车间/工区/槽号/测量面/测量点的层次来 分析展示数据。 数据筛选、排序和平均、总和、均方差、计数 等多种汇总计算，报表的定义和读取，图表类型 转换，多种趋势分析，图表输出等等。
6、改变了铝电解 参数测量和分析 的模式
7、系统提供了一个基础的、完全开放的研究平台， 可以进一步开发两水平测量仪器和图表分析，结合 其他参数变化开发分析电解槽各物理场变化、槽堂 形状的变化、槽破损隐患监测等的综合智能槽况分 析、控制和管理系统，结合数值仿真技术模拟进行 数字化电解槽管理优化等。
分析软件主界面
在一个页面分析温度分布和历史变化
A面和B面的温度分布
槽底温度温度分布
出铝端和烟道端的温度分布
关键点的温度变化历史曲线
通过友好的界面查询数据并以列表方式显示， 可以方便进行初步分析
预定义数据透视表格式分析温度
切换为图表方式分析数据
不同电解槽的对比分析
结论与建议