CN107709623A - 用于有色金属的电沉积的电极结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电极结构，该电极结构可以检测电流并且可选地激活用于有色金属的电沉积(例如用于金属的电解冶金，特别是用于由离子溶液进行的铜和其它有色金属的电解生产)的电解槽中的报警信号。本发明还涉及与所述电极结构结合使用的数据采集系统。

Description

用于有色金属的电沉积的电极结构

技术领域

本发明涉及用于检测并且可选地监测用于有色金属的电解精炼、电镀或电解冶金的工厂的电解槽中的电流的系统。

背景技术

在电沉积工厂中，特别是在用于有色金属的电解精炼、电镀或电解冶金的工厂中，所生产的金属的产量和质量依赖于电解器的每个基本槽的电极中的电流的密度和分布以及其它因素。

特别地，可以影响生产效率和生产质量的主要因素之一与由于过电流或异常电流减少的情况而发生的电极中的电流分布不规则有关。例如，在用于金属的电解冶金的工厂中，为了金属收集操作，每个基本槽的阴极必须定期地从其底座中被去除。这些频繁的移动可能导致电极重新定位在其底座中之后电接触不良，从而导致电极中供给电流分布不规则，并因此降低生产质量和效率。还必须牢记的是，电极上的金属沉积有时以非均匀的方式发生，因而导致电流分布异常。这种现象的示例可以在铜电解冶金的情形中看到，其中在阴极的下部和/或侧面部分经常发现较多的金属沉积。另一种可能引起电流分布的大的不规则性的情况与电极上的树突形成物的生长(如特别是在铜、镉或锌的电解冶金过程中出现的)有关。当这些树突形成物与对面的电极接触时，它们可能从电解器的其它电极汲取供电电流，因而产生可能会严重损害金属生产的电短路情形，这可能对涉及短路的电极造成不可挽回的损坏。

为了控制上述不规则电流分布的情形，有时在金属电解精炼、电镀和电解冶金工厂中使用电流报警和监测设备。这些设备通常被定位在电极结构上(例如电极吊杆上)或对应的供电母线上；可替代地，它们可以临近电化学槽悬挂或放置，因而位于电化学槽附近。在它们临近电化学槽放置的情况下，由于不同来源的信号同时到达设备，对流过电极的电流的准确和可靠识别非常复杂，对这些信号的分析需要使用复杂的数学模型。这种复杂性的实际效应是使得难以以可靠的方式检测由于电流分布的不规则性而导致的小的电流信号变化。

另一方面，如果电流报警和监测设备被定位在阴极或阳极结构上，则对设备的供电具有影响其实际使用的关键元件。直接在电极结构上存在供电电线是非常不可取的，这是由于它们所位于的腐蚀环境，这种腐蚀环境可能导致电线快速劣化(甚至可能产生明火，对于工厂的安全性有明显的影响)。电线的存在还可能会妨碍金属收集操作，或者妨碍在任何情况下接触电极，因此对于工厂操作员构成危险或者至少是不便。使用具有有限服务寿命的电池或其它能量存储装置克服了电线的存在所引起的供电问题，但是不是令人满意的解决方案，因为在维护方面的影响：为了确保电解冶金工厂中的设备的电池的正确和可靠操作，对它们进行检查和替换的操作将不得不对大量电极且在不健康的环境状况下频繁执行，从而为工厂人员带来不适。

因此，期望提供上述问题的解决方案，例如以用于有色金属电解精炼、电镀或电解冶金工厂的电极结构的形式，该电极结构具有需要少量维护操作、具有若干年有保证的服务寿命并且提供简单且可靠的电流信号检测的电流报警和检测设备。

还应该注意的是，根据工厂的操作参数，过电流或电流分布中其它不规则情况的发生经常与低信号变化相关联，这种低信号变化可能难以与由于信号噪声而导致的变化区分。因此，期望提供一种电流信号采集和处理系统，使得其可靠性和效率最大化，与能够直接在电极结构上检测电流信号的电流报警和监测设备结合使用。

发明内容

本发明涉及用于检测在有色金属电解精炼、电镀或电解冶金的电解槽的电极中流动的电流的系统，其可选地具有在过电流或电流分布的其它不规则的情况下向工厂人员报警的能力。特别地，本发明可以允许快速识别经受任何电短路的电极，该电短路可能例如由于树突的生长、由于金属沉积的不规则性、或者由于可能将阳极和阴极直接置于彼此电接触的可能的机械事故而引起。

本发明还涉及一种电流检测系统，该电流检测系统具有足够的供电寿命，以确保若干年时段的免维护操作，并且可以承受有色金属电解精炼、电镀或电解冶金工厂的腐蚀环境。

本发明还涉及一种提供对电极中流动的电流的可靠读取的电流检测系统，该电流检测系统以以下方式制造，即，使得减少源自相邻电极和/或源自其它电流供给装置的对检测信号的贡献。

本发明还涉及一种用于测量有色金属电解冶金工厂中的电流的数据采集系统，当所述系统与前述电流检测系统结合使用时，所述系统可以准确地识别与过电流或电流分布不规律情况的发生相关联的小信号变化。

在所附权利要求中公开了本发明的各个方面。

在一个方面中，本发明涉及用于金属电沉积的阳极结构，包括阳极、用于支撑阳极的阳极吊杆、以及至少一个无线集成设备，其中至少一个无线集成设备包括以下元件：无线通信装置、用于直接或间接检测流过所述阳极吊杆的电流的至少一个电流传感器、电能存储系统和微控制器(也称为MCU)。无线集成设备经受包括待机模式和激活模式的周期性致动循环，其中待机模式的总持续时间为每个周期性致动循环的持续时间的90.000％-99.998％。

阳极可以由任何材料制成，并且可以具有适用于有色金属的电解精炼、电沉积或电解冶金的任何结构；例如，阳极可以由铅或阀金属(诸如钛)制成。阳极可以被催化激活，并且可以由开槽、多孔或穿孔结构的实心板、网格或晶格来建模。

术语“无线集成设备”表示没有用于为设备供电、用于与其它设备通信或用于报警激活的暴露的外部电线的电流检测设备。该设备被结合、固定、粘合或密封到阳极结构(优选地，阳极吊杆)上。

术语“无线通信装置”表示用于发射电磁波(诸如无线电波或微波)并且可能接收电磁波的系统。可以将诸如蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、3G或GSM的无线通信标准用于此目的。

术语“电能存储系统”表示在没有连接到外部供电系统的情况下向无线集成设备供电的至少一个设备，例如一个电池或多个电池。电能存储系统向集成设备的需要电力供给的所有元件(诸如微控制器)供电。微控制器是根据本发明控制周期性致动循环的单元。其中集成设备主要处于待机模式的这种周期性致动循环可以具有保持电能储存系统的寿命的优点，从而提供一年以上的操作寿命。

术语“待机模式”表示具有低电能消耗的模式。在这种待机模式中，无线集成设备(尤其是微控制器)的电能消耗降低到为以下供电所需的最小量：a)设置待机持续时间和致动周期的计时器，以及b)用于保持RAM中包含的数据和用于在由时钟供给的唤醒信号之后重新启动微控制器的操作的所有子系统。

电流传感器可以是例如温度传感器或霍尔传感器。在本领域中已知霍尔传感器能够通过测量由流过阳极吊杆的电流生成的磁场所感应的霍尔效应来提供对在阳极结构中流动的电流的间接测量。

在阳极吊杆上测得的温度变化提供了对于基本电化学槽中的电流分布出现不规则性的进一步或替代的指示。温度传感器可以从以下设备中选择：热电偶、热敏电阻(thermistor)、热变电阻(thermoresistor)或能够产生与温度成比例的电压信号的其它市售电子集成设备。但是，本领域技术人员将认识到的是，在不背离本发明的范围的情况下，可以使用适用于本说明书中指定目的的任何温度传感器。

在一个实施例中，根据本发明的阳极结构包括阳极吊杆，该阳极吊杆是手柄形状，或者换言之，该阳极吊杆在竖直平面中由下部水平主部分和通过两个倾斜的中间部分连接到所述水平主部分的相对侧的两个水平上部侧部分形成，其中无线集成设备被定位在两个倾斜的中间部分之一的顶表面上。阳极吊杆的手柄形状可以便于当将阴极从其底座去除以便进行金属收集操作时获取阴极吊杆。

涉及本文所述的阳极吊杆的部分的术语“水平”表示竖直平面中大致水平的几何形状。该定义包括具有小的曲率半径的弯曲主体，或者在竖直方向上在20％或更小的误差边际内为水平的主体。

在无线集成设备包括霍尔传感器的所有情况下，第一个可以被定位成使得所述传感器位于两个倾斜的中间部分之一的上三分之一处，其中两个倾斜的中间部分与竖直方向形成20-70度的角。在竖直平面中近似对应于阴极吊杆的平均高度的这种霍尔传感器定位可以提供以下益处：降低源自相邻电极的磁场信号的贡献，尤其是源自面向根据本发明的阳极结构的阴极吊杆的信号的贡献。

在另一个实施例中，根据本发明的阳极结构的无线集成设备具有总持续时间为1-15000秒的周期性致动循环。在每个周期性致动循环期间，微控制器可以以预定义的时间间隔激活测量阳极吊杆上的电流信号的至少一个电流传感器，诸如温度传感器或霍尔传感器。微控制器还可以以预定义的时间间隔激活无线通信装置，该无线通信装置将与一个或多个传感器进行的电流测量有关的数据发送到至少一个接收装置。无线通信装置被激活的次数可以有利地被选择为等于或小于电流传感器在每个循环期间被激活的次数，以便减少来自电能存储系统的能量消耗。接收装置可以被定位在电极附近，优选地在小于100m的距离处，或优选地在15cm-20m的距离处，或更优选地在1-8m的距离处，并且可以被编程为收集由根据本发明的阳极结构发送的数据。例如，每个接收装置可以被编程为从至少一个阳极结构，优选地从2到20个阳极结构，或者甚至更优选地从2到10个阳极结构收集数据。每个接收装置可以连接到具有另外的通信装置的本地计算机。由接收装置收集到的数据可以由本地计算机预处理，然后由另外的通信装置通过无线或有线手段发送到中央计算机。这种两步通信系统(第一步是从阳极结构到本地计算机，并且第二步是从每个本地计算机到中央计算机)可以提供简化信号处理操作的益处，通过减少信号行进的距离，使得可以在各种信号之间建立分级结构，并且可选地对各种信号进行预处理，从而提供更高效和可靠的数据管理。中央计算机随后可以对从本地计算机接收到的数据执行进一步的处理，并且提供关于工厂活动的报告，监测电流分布中不规则性的存在，以及(如果需要的话)激活报警装置。在小型和中型铜电解冶金工厂中，待处理的信号的数量可以容易地大于1000，并且通常等于或大于5000。在这些情况下，可以有利地使用上述两步通信系统以高效和可靠的方式组织来自阳极结构的数据流。

在另一实施例中，周期性致动循环具有300-6000秒的持续时间，微控制器在每个周期性致动循环期间将一个或多个电流传感器(例如霍尔传感器或温度传感器)激活1至10次，并且每次激活的持续时间小于15毫秒，优选为6到8毫秒。微控制器可以在每个周期性致动循环期间激活无线通信装置1-3次。该实施例可以具有使电能存储系统的负载保存长达10年的优点。

在另一实施例中，根据本发明的阳极结构还包括视觉报警装置(诸如信号灯或LED)和/或声音报警装置。这些报警装置可以直接由无线集成设备的微控制器激活，或者优选地由在集成设备接收电流测量时分析信号以评估电流分布中不规则性的存在的其它计算机设备激活。例如，这种评估可以通过在预定义的额定值的范围内比较在阳极结构上测得的电流来执行。为了增加任何警报的可靠性，可以在预定数量的测量确认检测到的信号存在不规则性之后激活报警装置。可替代地，可以对由单个阳极结构或由预定的一组阳极结构检测到的随着时间推移的电流信号执行统计分析。这种分析可以用于监测阳极结构的平均电流值随着时间的任何变化和/或这些变化的相对速度(使用一阶导数函数)(通过将这些值与预定义的值的范围进行比较)，和/或用于通过将这些值彼此进行比较或者与预定义的值的范围进行比较来监测相对于由预定数量的相邻阳极结构检测到的值的这些变化。

此外，或者作为上述分析方法的替代，数字滤波器可以应用于随着时间检测到的电流的一个或多个函数(即平均电流和/或平均值的标准偏差)。对电流函数使用滤波器可以通过减少由于瞬态变化引起的信号波动来帮助提高识别电流分布中的实际不规则性的准确性和可靠性。为此目的，发明人已经成功测试了使用一阶数字滤波器，诸如移动平均滤波器，特别是指数移动平均滤波器。滤波变量可以与可接受的值的范围进行比较，并且如果落到所述范围之外，则可以激活警报。

在上述所有情况下，无线集成设备可以用耐腐蚀材料(诸如塑料或树脂)覆盖，以有助于随着时间而保护无线集成设备。使用热收缩膜来封装和保护无线集成设备的部件可以提供允许在必要时接触设备的部件的益处。热收缩膜可以由能够承受电化学工厂的腐蚀环境的聚合物材料(诸如聚烯烃)制成。可替代地，集成设备可以嵌入到可提供特别耐久的保护的树脂或塑料基质中。

在另一个方面中，本发明涉及一种无线集成设备，其包括：i)微控制器，ii)电能存储系统，iii)用于测量电流的至少一个电流传感器(例如，霍尔传感器和/或温度传感器)，以及iv)无线通信装置，其中所述设备由电能存储系统供电并且经历包括待机模式和激活模式的周期性致动循环，其中所述待机模式的总持续时间为每个周期性致动循环的持续时间的90.000％-99.998％，并且其中每个所述循环可以具有1-15000秒的持续时间。在每个循环期间，微控制器以预定义的时间间隔激活电流传感器和无线通信装置。在一些情况下，可能期望比无线通信装置更频繁地激活电流传感器，因为无线通信装置的电能消耗比电流传感器更高。

在另一个方面中，本发明涉及一种用于在金属电沉积工厂中获取电流信号的系统，该系统包括配备有多个基本电解槽的至少一个电解器，其中每个基本电解槽配备有根据本发明的阴极和阳极结构，以及无线连接到至少一个阳极结构的至少一个计算机。所述至少一个计算机可以是无线连接到2-20个所述阳极结构并且能够接收和处理来自每个无线集成设备的信息并将该信息发送到中央计算机的本地计算机。数据采集系统还可以包括提供视觉和/或声音警报的至少一个报警设备，该至少一个报警设备可以由本地或中央计算机激活。由中央计算机或由本地计算机激活所述至少一个报警设备可以根据以下步骤进行：i)由中央计算机或由本地计算机获取并存储由连接到本地或中央计算机的每个阳极结构发送的数据，所述数据包括电流信号的至少一个函数，ii)将线性滤波器应用于电流的函数，iii)如果电流信号的函数的经滤波的值处于预定的值的范围之外则激活报警设备。线性滤波器可以是移动平均滤波器，例如指数移动平均滤波器。已经观察到，这种滤波器特别适用于分析在铜电解冶金工厂的阳极结构中流动的电流的信号，特别是在对面阴极上的树突的生长导致过电流的情况下。

由每个阳极结构发送到计算机的数据是时间序列数据，因为它们是在一个时间间隔内进行的连续测量的结果。可以应用线性滤波器以消除数据的时间变化中的噪声。为此目的，待滤波的电流的函数可以由本地计算机或中央计算机随着循环来索引或者随着检测电流的直接或间接信号的时刻来索引。

术语“电流信号的函数”表示电流函数的数学函数，例如阳极结构的电流与平均电流值的偏差的线性函数，其中平均电流值可以被定义为由本地计算机和/或中央计算机分析的一组阳极结构的平均电流值。电流的这种偏差可以相对于平均电流值被归一化并且以百分比表示。

使金属收集操作与无线集成设备的致动循环同步，以便在集成设备处于待机模式时执行整个收集操作可能是有利的。这使得能够减少当在金属收集操作期间将阴极从其底座去除时用于监测异常电流信号的计算机负载。

现在将参考附图描述本发明的一些示例性实施例，附图的唯一目的是说明本发明的所述特定实施例中的各种元件的相互布置；特别地，附图不必然按比例绘制。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的阳极结构的示意图。

图2是根据本发明的一个实施例的阳极结构的阳极吊杆的几何截面的示意图。

具体实施方式

图1是阳极结构(100)的示意图，阳极结构(100)包括机械地支撑阳极(120)的阳极吊杆(110)。阳极吊杆还配备有无线集成设备(130)。

图2是根据本发明的一个实施例的阳极吊杆(110)的几何结构的示意图。在竖直平面xy中阳极吊杆(110)可以示意性地分成五个几何部分，即两个上部且基本上水平的侧部分(111)和(115)、一个下部水平主部分(113)以及将下部水平主部分分别连接到部分(111)和(115)的两个倾斜的中间部分(112)和(114)。倾斜的中间部分(114)与竖直方向形成角度(050)。该角度通常在20度至70度的范围内。两个上部侧部分可以被定位在电解器(未示出)的载流母线和/或平衡杆(如果存在的话)的上方。该图示意性地图示了被定位在倾斜的中间部分(112)的顶表面上并且延伸到下部水平主部分上的无线集成设备(130)。无线集成设备(130)容纳位于倾斜的中间部分的上三分之一处的霍尔传感器(131)。

包括以下示例来说明本发明的特定实施例，其适用性已在所要求保护的值的范围内被清楚地验证。本领域技术人员应该理解，以下示例中描述的组合物和方法表示发明人已发现在实践中令人满意地操作的组合物和方法；但是，本领域技术人员应该理解，鉴于本说明书，可以在不背离本发明的范围的情况下对所公开的特定实施例进行许多改变，而仍然获得相似或类似的结果。

示例

在用于铜电解冶金的工业电解器中执行加速测试程序，该工业电解器包括64个基本槽，每个槽包含阴极和阳极结构。阴极由具有1240×830mm的表面积的不锈钢板构成，而阳极由具有相同表面积的铅板构成。阴极和阳极竖直定位、彼此面对，外表面之间的距离为50mm。阳极吊杆由铜制成并且为手柄形状，具有24x 43mm的截面，并且由耐腐蚀树脂覆盖。

电解器在以下情形下操作：电解质为包含160g/l的H₂SO₄和50g/l的铜的Cu₂SO₄形式，供电电压为2.1V，对应于400A/m²的额定电流密度，在阳极处释放氧气并且在阴极处沉积铜。

电解器的64个阳极结构包括根据本发明制成的6个相邻的阳极结构；6个阳极结构中的每一个包括无线集成设备，其尺寸为25mm×14mm×190mm，定位在阳极吊杆上，如图2中示意性示出的。所有的集成设备都已经用热收缩聚烯烃膜覆盖。

每个无线集成设备都由包括两个锂电池(即，串联连接的190mAh电池和90mAh电池)的电能存储系统供电。每个电池都具有85℃的最高允许操作温度和低于1％每年的闲置时电量损失。

集成设备包括具有以下规格的霍尔传感器：在-40℃至150℃的温度范围内随着磁场强度而变化的线性响应、约7mA的能耗和50微秒的“开-关”切换时间。

每个集成设备包括根据ZigBee标准的无线电信号发射器和微控制器。微控制器具有低能耗。特别地，能耗根据其激活状态而变化，如下：i)时钟处于活动状态的待机模式(1.6μA)，ii)无线电关闭的操作模式(7mA)，iii)无线电开启的操作模式(20mA)。

每个微控制器通过制造商与MAC(平均访问控制)地址相关联，该MAC地址提供了容纳微控制器的无线集成设备的唯一标识符。在集成设备的安装期间，所有MAC地址都与对应的阳极结构相关联，然后这种关系被记录在计算机上。

计算机配备有接收装置并且设置为与根据本发明的6个阳极结构通信。

每隔1.5分钟，每个微控制器激活霍尔传感器，进行电流测量，并将其关闭。传感器激活状态的总持续时间是大约每个循环70微秒。每隔1.5分钟，每个微控制器通过发射无线电信号将来自霍尔传感器的电流测量结果发送到本地计算机。微控制器通过无线电发送每个数据包所需的时间为大约4ms。

基于从计算机接收到的电流数据，在每个测量循环k中，根据以下公式计算根据本发明的6个阳极结构的电流IAVG_k的平均值：

其中I_j,k是在测量循环k之后阳极结构j中的电流的值，并且N是根据本发明的阳极结构的数量，等于6。

阳极电流相对于平均IAVG_k的以百分比表示的偏差DI_j,k被计算为：

通过对变量DI_j,k应用以下算法来使用指数移动平均滤波器，并且通过以下算法得到滤波变量FDI_j,k：

FDI_j,k+1＝α·FDI_j,k+(1–α)·DI_j,k+1；

其中：

FDI_j,1＝DI_j,1

基于发明人的观察，将参数α＝exp(-1/τ)设置为0.99875，对于100小时的平均工厂操作时间，大量的电流不规则性通常发生在最后20小时。在持续时间为1.5分钟的循环的情况下，表示为循环数量的时间常数τ为τ＝800＝20×3600/90。

瞬时变量VDI_j,k表示为以下：

VDI_j,k＝DI_j,k-FDI_j,k

其与预定值X＝30进行比较。算法被设置为在VDI_j,k>X的所有情况下在阳极j处激活可视警报。

电解器保持操作4天。记录在计算机上的、源自根据本发明的阳极结构的电流信号的值的分析没有显示异常，并且没有报警信号被系统激活。对所研究的槽的元件的视觉检查没有发现存在任何树突形成物或金属的不均匀生长。

收集沉积在阴极处的铜，并且生产质量和数量符合预期。

在将阴极重新定位在其底座中之前，将螺钉垂直于根据本发明的阳极结构之一插入到阴极中，以形成人造树突，其中螺钉点距离阳极4毫米。

然后将电解器置为操作4天。

在操作的第3天，在树突上观察到铜的横向生长，直到达到阳极表面。

在接触20分钟后，在计算机屏幕上指示与所涉及的阳极结构有关的过电流，因而导致LED在结构上的发光。对实验期间获得的数据的分析表明，在受与树突接触影响的阳极结构上记录了92分钟60％的电流增加。

上述加速测试可能指示无线集成设备具有大约一年的服务寿命。本领域技术人员可以理解，通过增加周期性致动循环的持续时间(例如从1.5分钟到15分钟)，以及通过调整电流传感器和无线电通信装置在每个循环期间被激活的次数，集成设备的供电寿命可以增加10倍以上。

前面的描述并不旨在限制本发明，本发明可以根据各种实施例来使用而不会因此背离本发明的目的，本发明的范围仅由所附权利要求限定。

在本申请的说明书和权利要求书中，词语“包括”及其变型(诸如“包括有”和“包括了”)不排除其它附加元件、部件或过程阶段的存在。

在文本中包括对文件、动作、材料、装置、物体等的讨论仅仅是为了提供本发明的背景的目的；但是，不应当认为该材料或其任何部分构成在本申请所附的每个权利要求的优先权日期之前与本发明有关的领域的一般知识。

Claims (20)

1.一种用于金属电沉积的阳极结构，包括阳极、支撑所述阳极的阳极吊杆以及至少一个无线集成设备，其中所述至少一个无线集成设备包括：

-无线通信装置；

-至少一个电流传感器；

-能量存储装置；

-微控制单元；

所述无线集成设备经受包括睡眠模式和激活模式的周期性致动循环，所述睡眠模式的总持续时间对应于每个周期性致动循环的持续时间的90.000％-99.998％。

2.如权利要求1所述的阳极结构，其中每个所述周期性致动循环具有1-15000秒的持续时间。

3.如权利要求1所述的阳极结构，其中所述微控制单元：

-在每个所述致动循环期间，将所述至少一个电流传感器激活第一预定义的次数；

-在每个所述致动循环期间，将所述无线通信装置激活第二预定义的次数；

其中所述第二预定义的次数等于或低于所述第一预定义的次数，其中所述无线通信装置将从所述至少一个电流传感器收集到的数据发送到至少一个接收装置。

4.如权利要求3所述的阳极结构，其中所述周期性致动循环具有300-6000秒的持续时间，其中所述微控制单元在每个循环期间激活所述至少一个电流传感器1-10次，所述至少一个电流传感器的每次激活具有小于15毫秒的持续时间。

5.如权利要求4所述的阳极结构，其中所述微控制单元在每个循环期间激活所述无线通信装置1-3次。

6.如前述权利要求中任一项所述的阳极结构，其中所述至少一个电流传感器是霍尔传感器。

7.如前述权利要求中的任一项所述的阳极结构，其中所述至少一个电流传感器是温度传感器。

8.如权利要求6所述的阳极结构，其中所述阳极吊杆包括一个下部水平主部分和通过两个倾斜的中间部分连接到所述水平主部分的相对侧的两个水平上部端部部分，所述至少一个无线集成设备被定位在所述倾斜的中间部分中的任一个的顶表面上。

9.如权利要求8所述的阳极结构，其中所述两个倾斜的中间部分与竖直方向形成20-70度的角度，并且其中所述霍尔传感器定位在对应于所述倾斜的中间部分中的一个的上三分之一处。

10.如前述权利要求中任一项所述的阳极结构，还包括视觉或听觉报警设备。

11.如前述权利要求中任一项所述的阳极结构，其中所述无线集成设备由选自塑料或树脂的耐腐蚀材料覆盖。

12.一种无线集成设备，包括：

-微控制单元；

-能量存储装置；

-至少一个电流传感器；

-无线通信装置；

所述无线集成设备由所述能量存储装置供电；所述无线集成设备经受包括睡眠模式和激活模式的周期性致动循环，所述睡眠模式的总持续时间对应于每个周期性循环的持续时间的90.000％-99.998％，所述微控制单元在每个循环期间将所述至少一个电流传感器激活第一预定义的次数，所述微控制单元在每个循环期间将所述无线通信装置激活第二预定义的次数，所述第二预定义的次数等于或低于所述第一预定义的次数。

13.如权利要求12所述的无线集成设备，其中每个所述周期性致动循环具有1-15000秒的持续时间。

14.如权利要求12所述的无线集成设备，其中所述至少一个电流传感器是霍尔传感器。

15.一种用于金属电沉积工厂中的电流信号的数据采集系统，包括：

-配备有多个基本电解槽的至少一个电解器，其中每个基本电解槽配备有如权利要求1所述的一个阴极和一个阳极结构；

-至少一个计算机；

其中所述至少一个计算机与至少一个所述阳极结构无线连接。

16.如权利要求15所述的数据采集系统，其中所述至少一个计算机是与2至20个所述阳极结构无线连接的本地计算机，所述本地计算机还包括用于从每个所述无线集成设备接收信息、详细分析信息并且将信息传送到中央计算机的装置。

17.如权利要求16所述的数据采集系统，还包括提供视觉信号或听觉信号或其任何组合的至少一个报警设备，其中所述至少一个报警设备由所述中央计算机激活或由所述至少一个本地计算机激活。

18.如权利要求17所述的数据采集系统，其中所述中央计算机或所述至少一个本地计算机执行以下步骤：

-从每个所述阳极结构获取和存储数据，其中所述数据包括由所述至少一个电流传感器测得的电流信号的至少一个函数；

-利用线性滤波器对电流信号的所述至少一个函数进行滤波；

-在电流信号的所述滤波函数处于预设的值的范围之外的情况下激活所述至少一个报警设备。

19.如权利要求18所述的数据采集，其中所述线性滤波器是移动平均滤波器。

20.如权利要求19所述的数据采集，其中所述移动平均滤波器是指数移动平均滤波器。