工业铝电解槽槽况监测要点和分析系统
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✓ 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。
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
➢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
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
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。
工业铝电解槽槽况监测要点和分析 系统
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。
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。
✓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。
➢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
✓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。
✓与测温仪连接的数据接口 软件界面
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。
✓分析软件主界面
Байду номын сангаас ✓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
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
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。
✓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。
✓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。
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。
6、改变了铝电解 参数测量和分析 的模式
✓ 浪费宝贵的人力资源。
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
➢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
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
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。
工业铝电解槽槽况监测要点和分析 系统
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。
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。
✓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。
➢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
✓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。
✓与测温仪连接的数据接口 软件界面
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。
✓分析软件主界面
Байду номын сангаас ✓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
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
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。
✓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。
✓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。
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。
6、改变了铝电解 参数测量和分析 的模式