CN107130261A - 一种铝生产监控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种铝生产监控方法及系统。该方法通过获取天车当前所处位置对应的电解槽的槽号；根据所述槽号获取所述电解槽的出铝计划量数据；获取铝水吸出启动指令；启动铝水吸出，将电解槽内铝水吸出至出铝台包内；获取从所述电解槽吸出的铝量数据；判断从电解槽吸出的铝量数据是否到达所述电解槽的出铝计划量数据；当从所述电解槽吸出的铝量数据到达所述电解槽的出铝计划量数据时，停止吸出铝水；当从所述电解槽吸出的铝量数据未到达所述电解槽的出铝计划量数据时，再次获取从所述电解槽铝水吸出量数据。采用本发明的方法及系统，减少对电解槽的扰动，减少出铝工、天车工出铝时操作失误所造成的出铝量不准确的问题，提高了生产效率及精确度。

Description

一种铝生产监控方法及系统

技术领域

本发明涉及电解铝生产领域，特别是涉及一种铝生产监控方法及系统。

背景技术

电解铝生成过程，对于出铝过程的数据采集，均采用比较传统的模式。通常出铝时电解工使用手工写明电解槽号，然后通过车间的多功能行车电子秤对吸出铝称重计量，计量的数据作为出铝量参考数据。吸出工出完铝后，将抬包吊运至运输车上，由司机将铝水运出车间，运至公司计量科，由地磅(电子衡)计量数据，计量科将计量的数据输入电脑，作为最终出铝量的计量数据。地磅计量完毕后，再由运输车将铝水运送至铸造车间进行铸锭。

因此，铝生产过程的数据计量基本上为人工方式计量，出铝过程的监控也为人工方式监控，而人工监控方式存在工作效率较低、精确度低的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝生产监控方法及系统，通过自动获取铝生产过程的数据计量，在吸出铝过程中，当达到铝计划生产量时自动停止吸出作业，实现铝生产的自动监控，以解决传统铝生产由于人工监控方式导致工作效率低且精确度低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种铝生产监控方法，所述方法包括：

获取天车当前所处位置对应的电解槽的槽号；

根据所述槽号获取所述电解槽的出铝计划量数据；

获取铝水吸出启动指令；

启动铝水吸出，将所述电解槽内铝水吸出至出铝台包内；

获取从所述电解槽吸出的铝量数据；

判断从所述电解槽吸出的铝量数据是否到达所述电解槽的出铝计划量数据，得到第一判断结果；

当所述第一判断结果表示从所述电解槽吸出的铝量数据到达所述电解槽的出铝计划量数据时，停止吸出铝水；

当所述第一判断结果表示从所述电解槽吸出的铝量数据未到达所述电解槽的出铝计划量数据时，再次获取从所述电解槽铝水吸出量数据。

可选的，所述获取天车当前所处位置对应的电解槽的槽号之前，还包括：

获取所述出铝台包的包号；

将所述出铝台包包号发送至总服务台。

可选的，所述获取天车当前所处位置对应的电解槽的槽号之后，还包括：

获取所述总服务台的化验数据，所述化验数据包括所述电解槽内的铝水等级数据；

将所述电解槽内的铝水等级数据发送至显示控制模块，以便显示屏显示；

根据所述铝水等级数据调用相应的出铝台包接收从所述电解槽吸出的铝水。

可选的，所述获取从所述电解槽吸出的铝量数据，具体包括：

获取所述出铝台包的铝水吸出重量数据；

将所述铝水吸出重量数据确定为所述从所述电解槽吸出的铝量数据。

可选的，所述当所述第一判断结果表示从所述电解槽吸出的铝量数据未到达所述电解槽的出铝计划量数据时，再次获取从所述电解槽铝水吸出量数据之后，还包括：

以设定时间间隔再获取所述电解槽吸出的铝量数据；

确定从所述电解槽吸出的铝流速，所述吸出铝流速为所述吸出铝量数据与所述设定时间间隔的比值；

判断从所述电解槽吸出的铝流速是否在设定阈值范围内，得到第二判断结果；

当所述第二判断结果表示从所述电解槽吸出的铝流速不在设定阈值范围内时，触发报警模块报警。

可选的，所述当所述第一判断结果表示从所述电解槽吸出的铝量数据到达所述电解槽的出铝计划量数据时，停止吸出铝水之后，还包括：

获取汽车车牌号，所述汽车用于运输出铝台包；

根据所述出铝台包的包号和从所述电解槽吸出的铝量数据，确定所述出铝台包的吸出铝量数据；

将所述吸出铝量数据和所述汽车车牌号发送至所述显示控制模块，以便所述显示屏显示。

一种铝生产监控系统，所述系统包括：

槽号获取模块，用于获取天车当前所处位置对应的电解槽的槽号；

出铝计划量数据获取模块，用于根据所述槽号获取所述电解槽的出铝计划量数据；

启动指令获取模块，用于获取铝水吸出启动指令；

吸出启动模块，用于启动铝水吸出，将所述电解槽内铝水吸出至出铝台包内；

吸出铝量数据获取模块，用于获取从所述电解槽吸出的铝量数据；

第一判断模块，用于判断从所述电解槽吸出的铝量数据是否到达所述电解槽的出铝计划量数据，得到第一判断结果；

吸出停止模块，用于当所述第一判断结果表示从所述电解槽吸出的铝量数据到达所述电解槽的出铝计划量数据时，停止吸出铝水；

吸出铝量数据获取模块，还用于当所述第一判断结果表示从所述电解槽吸出的铝量数据未到达所述电解槽的出铝计划量数据时，再次获取所述电解槽铝水吸出量数据。

一种铝生产监控装置，所述装置包括：

天车、控制器、存储器、采集装置、扫描装置、总服务台；

所述采集装置、所述扫描装置、所述控制器、所述存储器均安装于所述天车上，所述扫描装置安装于所述天车的前部，所述扫描装置的输出端连接至所述存储器的输入端，所述采集装置安装于所述天车的底部，所述采集装置的输出端连接至所述存储器的输入端，所述控制器的输入端连接所述存储器的输出端，所述控制器的输出端分别连接所述天车、所述采集装置、所述扫描装置；所述控制器的输入端接收所述总服务台的数据；所述采集装置用于采集吸出铝量数据；所述扫描装置用于扫描出铝台包包号、电解槽槽号和汽车车牌号。

可选的，所述采集装置为称重压力传感器。

可选的，所述装置还包括：显示屏，所述显示屏的输入端连接所述控制器的输出端。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

通过自动获取铝生产过程的数据计量，在吸出铝过程中，当达到铝计划生产量时自动停止吸出作业，实现铝生产的自动控制，准确的按照指示出铝量出铝，可以最大限度的减少对电解槽的扰动，减少出铝工、天车工出铝时操作失误所造成的出铝量不准确。解决了传统铝生产由于人工监控方式导致工作效率低且精确度低的问题，提高了生产效率及精确度。最大限度的降低工人的劳动强度，降低对出铝工的培训、考核难度。

在一些具体实施例中，由于铝水吸出完成后数据即刻上传到服务器，调度室可以随时查询到车和包的状态，及时调度铝水去向；而且实现电解车间、铸造车间、扎杆车间、清包车间生产数据实时交换，使各级管理人员能够准确、实时掌握电解车间运行情况，确保了电解槽稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明铝生产监控方法流程图；

图2为本发明铝生产监控系统结构图；

图3为本发明铝生产监控装置结构图；

图4为本发明铝生产监控方法及系统实施例1装置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明铝生产监控方法流程图。如图1所示，所述方法包括：

步骤101：获取电解槽槽号。获取天车当前所处位置对应的电解槽的槽号。当天车行走至需要出铝的电解槽处，自动获取电解槽号，并将槽号存储。

步骤102：获取出铝计划量数据。根据槽号调取天车系统内部存储的当前电解槽的出铝计划量数据。

步骤103：获取铝水吸出启动指令。

步骤104：启动铝水吸出。当接收铝水吸出启动指令后，开启铝水吸出，将电解槽内铝水吸出值出铝台包内。

步骤105：获取吸出的铝量数据。通过每隔设定时间段获取出铝台包的铝水吸出重量数据来确定从电解槽吸出的铝量数据。从电解槽中吸出的铝水到达出铝台包中，因此可以采用此方式来获取从电解槽中吸出的铝量数据。获取从电解槽中吸出的铝量数据，目的是实时判断当前电解槽的出铝量是否达到出铝计划量；每隔设定时间段进行铝量数据获取，目的是通过计算铝量数据的变化与设定时间段的比值，得到铝量的流速，判断铝量的流速是否在正常范围内，流速过快或过慢都会影响铝生产的正常进行，也会影响出铝机器的寿命。因此，当流速超出正常范围时，会触发报警模块报警，以便工作人员及时检修。设定时间段根据实际情况可进行调整，例如，设定时间段可以设定为200ms。

步骤106：判断吸出铝量数据是否到达出铝计划量数据；如果是，执行步骤107；否则，返回步骤105，再次获取吸出的铝量数据。

步骤107：停止铝水吸出。当到达出铝计划量时，自动停止铝水吸出作业。然后移动至下一电解槽开始铝水吸出作业。

图2为本发明铝生产监控系统结构图。如图2所示，所述系统包括：

槽号获取模块201，用于获取天车当前所处位置对应的电解槽的槽号；

出铝计划量数据获取模块202，用于根据所述槽号获取所述电解槽的出铝计划量数据；

启动指令获取模块203，用于获取铝水吸出启动指令；

吸出启动模块204，用于启动铝水吸出，将所述电解槽内铝水吸出至出铝台包内；

吸出铝量数据获取模块205，用于获取从所述电解槽吸出的铝量数据；

第一判断模块206，用于判断从所述电解槽吸出的铝量数据是否到达所述电解槽的出铝计划量数据，得到第一判断结果；

吸出停止模块207，用于当所述第一判断结果表示从所述电解槽吸出的铝量数据到达所述电解槽的出铝计划量数据时，停止吸出铝水；

吸出铝量数据获取模块205，还用于当所述第一判断结果表示从所述电解槽吸出的铝量数据未到达所述电解槽的出铝计划量数据时，再次获取所述电解槽铝水吸出量数据。

图3为本发明铝生产监控装置结构图.如图3所示，所述装置包括：

天车301、控制器302、存储器303、采集装置304、扫描装置305、总服务台306；

所述采集装置304、所述扫描装置305、所述控制器302、所述存储器303均安装于所述天车301上，所述扫描装置305安装于所述天车的前部，用于扫描电解槽的槽号、出铝台包的包号、汽车车牌号等数据信息。所述扫描装置305的输出端连接至所述存储器303的输入端，扫描装置305将扫描的数据穿输至存储器303中进行存储。所述采集装置304安装于所述天车301的底部，也可以安装在其他位置，具体安装位置和采集装置304的类型有关，采集装置304采集的是出铝台包中铝量数据，铝量数据和出铝计划量数据相对应，如果出铝计划量数据为体积数据，则采集装置304对应使用采集体积数据的装置，如果铝量计划量数据为重量数据，则采集装置304对应使用重量采集装置，苦如称重压力传感器。所述采集装置304的输出端连接至所述存储器303的输入端，采集装置304将采集的数据传输至存储器303进行存储。所述控制器302的输入端连接所述存储器303的输出端，所述控制器302的输出端分别连接所述天车301、所述采集装置304、所述扫描装置305，所述控制器302的输入端接收所述总服务台306的数据；控制器302读取存储器303和总服务台306中的数据，并接受总服务台306的指令，根据接收的指令信息和读取的数据信息综合控制天车301、采集装置304和扫描装置305。

本发明铝生产监控方法及系统具体实施例1：

图4为本发明铝生产监控方法及系统实施例1装置示意图。图中名词解释

工区计算机：为各电解车间各工段的工作电脑

车间服务器：在各电解车间增设的用于储存数据及数据传输的服务器

主服务器：为公司服务器

地面电台：用于与天车数据电台之间无线数据的传输

数据电台：安装与天车上与出铝系统连接，与地面电台之间无线数据传输

A/D数据电台：用于称重传感器数据的传输

传感器：用于天车称重感应器

A/D模块：称重传感器数据的转换

MCU处理单元：用于槽号、包号、车号的扫描判断功能

中文大屏：用于槽号、包号、计划量、出铝量、化验数据等信息的显示

CPU：整个系统的大脑，用于数据的判断、发布、接收指令

开关量输入：操作工操作人为发布的指令

开关量输出：操作工发布指令后，经CPU调取其它相关数据进行判断发出的指令，用于控制外部设备

风管卷筒或电动葫芦：用于放下或收起出铝工作时所用风管。

如图4所示，各电解车间各工段在工区计算机上制定出铝计划量，并将相关数据传输到车间数据管理系统的服务器内，然后由车间数据管理系统的服务器调用公司总服务台的服务器内的化验数据(化验数据为每个电解槽对应的铝水等级即铝水品位)，通过地面电台传输到各天车上的出铝控制系统内。

吸出工在出铝操作过程中，只要将出铝台包用天车吊起，天车自动将出铝台包包号扫描入天车系统并进行存储。将天车行走至需要出铝的电解槽处，天车自动扫描当前电解槽槽号，并根据电解槽槽号调取该槽的出铝计划量和当前电解槽内的铝水等级(铝水品位)，显示于出铝系统的显示屏上。本发明采用射频通讯实现的非接触式自动识别技术，利用射频信号的空间偶合方式传递信息，并通过所传递的信息识别对象目标。可实现多目标识别，数据存储量大，抗干扰能力强。识别到多个标签数据时，可以通过距离判定、三角识别法识别出正确的包号、槽号，识别正确率100％。天车运行到电解槽时自动显示包号，此槽的槽号、计划量，无需人为操做。

吸出工只需一键操作，产生铝水启动指令，触发吸出启动模块，控制天车出铝系统开始吸出作业，通过天车出铝系统的实时计量从电解槽吸出的铝量数据，达到出铝计划量时自动停止当前电解槽铝水吸出作业，同时实时计算铝水吸出流速，监测流速是否在正常范围内，并将槽号、包号、计划量、实际出铝量通过A/D电台传至车间数据管理系统的服务器，再通过车间数据管理系统的服务器传输到公司总服务台的服务器内。

直至出完所有电解槽的铝水后，将铝水包装到汽车同时扫描汽车的号码，并将所有信息传输到公司总服务台的服务器，调度室可以随时查询到汽车和出铝台包的状态，及时调度铝水去向。例如到铸造车间后通过天车的称重计量系统，扫描汽车号码、包号，在公司服务器内调取该汽车运输的出铝台包内的铝水重量、品位，显示于大屏上，由铸造人员根据铝水的品位判断需要灌入的炉号，再灌炉时扫描炉的号码，灌炉完成后计量空包的重量，并将存入炉号、铝水的重量再次传入公司服务器。

本发明可以实现准确的按照指示出铝量出铝，可以最大限度的减少对电解槽的扰动；减少出铝工、天车工出铝时操作失误所造成的出铝量不准确的问题；最大限度的降低工人的劳动强度，降低对出铝工的培训、考核难度；实现电解车间、铸造车间、扎杆车间、清包车间生产数据实时交换，使各级管理人员能够准确、实时掌握电解车间运行情况，确保了电解槽稳定运行；由于铝水吸出完成后数据即刻上传到服务器，调度室可以随时查询到车和包的状态，及时调度铝水去向；减少了人为的干涉，确保了吸出工作的精准度；完善了整个吸出过程中的流程；所有数据归档，(例如槽号、包号、计划量、实际出铝量、铝水的品位)，形成报表后一目了然。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种铝生产监控方法，其特征在于，所述方法包括：

获取天车当前所处位置对应的电解槽的槽号；

根据所述槽号获取所述电解槽的出铝计划量数据；

获取铝水吸出启动指令；

启动铝水吸出，将所述电解槽内铝水吸出至出铝台包内；

获取从所述电解槽吸出的铝量数据；

判断从所述电解槽吸出的铝量数据是否到达所述电解槽的出铝计划量数据，得到第一判断结果；

当所述第一判断结果表示从所述电解槽吸出的铝量数据到达所述电解槽的出铝计划量数据时，停止吸出铝水；

当所述第一判断结果表示从所述电解槽吸出的铝量数据未到达所述电解槽的出铝计划量数据时，再次获取从所述电解槽铝水吸出量数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取天车当前所处位置对应的电解槽的槽号之前，还包括：

获取所述出铝台包的包号；

将所述出铝台包包号发送至总服务台。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取天车当前所处位置对应的电解槽的槽号之后，还包括：

获取所述总服务台的化验数据，所述化验数据包括所述电解槽内的铝水等级数据；

将所述电解槽内的铝水等级数据发送至显示控制模块，以便显示屏显示；

根据所述铝水等级数据调用相应的出铝台包接收从所述电解槽吸出的铝水。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取从所述电解槽吸出的铝量数据，具体包括：

获取所述出铝台包的铝水吸出重量数据；

将所述铝水吸出重量数据确定为所述从所述电解槽吸出的铝量数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述第一判断结果表示从所述电解槽吸出的铝量数据未到达所述电解槽的出铝计划量数据时，再次获取从所述电解槽铝水吸出量数据之后，还包括：

以设定时间间隔再获取从所述电解槽吸出的铝量数据；

确定从所述电解槽吸出的铝流速，所述吸出铝流速为所述吸出铝量数据与所述设定时间间隔的比值；

判断从所述电解槽吸出的铝流速是否在设定阈值范围内，得到第二判断结果；

当所述第二判断结果表示从所述电解槽吸出的铝流速不在设定阈值范围内时，触发报警模块报警。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述当所述第一判断结果表示从所述电解槽吸出的铝量数据到达所述电解槽的出铝计划量数据时，停止吸出铝水之后，还包括：

获取汽车车牌号，所述汽车用于运输出铝台包；

根据所述出铝台包的包号和从所述电解槽吸出的铝量数据，确定所述出铝台包的吸出铝量数据；

将所述吸出铝量数据和所述汽车车牌号发送至所述显示控制模块，以便所述显示屏显示。

7.一种铝生产监控系统，其特征在于，所述系统包括：

槽号获取模块，用于获取天车当前所处位置对应的电解槽的槽号；

出铝计划量数据获取模块，用于根据所述槽号获取所述电解槽的出铝计划量数据；

启动指令获取模块，用于获取铝水吸出启动指令；

吸出启动模块，用于启动铝水吸出，将所述电解槽内铝水吸出至出铝台包内；

吸出铝量数据获取模块，用于获取从所述电解槽吸出的铝量数据；

第一判断模块，用于判断从所述电解槽吸出的铝量数据是否到达所述电解槽的出铝计划量数据，得到第一判断结果；

吸出停止模块，用于当所述第一判断结果表示从所述电解槽吸出的铝量数据到达所述电解槽的出铝计划量数据时，停止吸出铝水；

吸出铝量数据获取模块，还用于当所述第一判断结果从表示所述电解槽吸出的铝量数据未到达所述电解槽的出铝计划量数据时，再次获取所述电解槽铝水吸出量数据。

8.一种铝生产监控装置，其特征在于，所述装置包括：

天车、控制器、存储器、采集装置、扫描装置、总服务台；

所述采集装置、所述扫描装置、所述控制器、所述存储器均安装于所述天车上，所述扫描装置安装于所述天车的前部，所述扫描装置的输出端连接至所述存储器的输入端，所述采集装置安装于所述天车的底部，所述采集装置的输出端连接至所述存储器的输入端，所述控制器的输入端连接所述存储器的输出端，所述控制器的输出端分别连接所述天车、所述采集装置、所述扫描装置；所述控制器的输入端接收所述总服务台的数据；所述采集装置用于采集吸出铝量数据；所述扫描装置用于扫描出铝台包包号、电解槽槽号和汽车车牌号。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述采集装置为称重压力传感器。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：显示屏，所述显示屏的输入端连接所述控制器的输出端。