CN108823607A - 一种电解铝槽连续温度测量方法 - Google Patents

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张殿军
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    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
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Abstract

本发明公开了一种电解铝槽连续温度测量方法，属于电解铝领域，解决了现有的测温方式不能满足其精度要求、无法连续在线检测的问题。本发明的技术方案是：在电解铝槽底部及关键侧部布置矩阵式无死角测温单元阵列，在测温单元阵列上安装无线温度传感器；无线温度传感器将测得的温度信号通过第一无线网络发送至无线接收模块；无线接收模块通过第一无线网络将温度信号发送至网关；网关通过网络将温度信号发送至服务器；服务器通过网络将温度信号发送至PLC，PLC通过电压电流调节系统对电场、温度场进行控制。本发明可以连续测量温度，实时监控电解槽工况，对电场、温度场进行控制，信号不受电解铝工厂环境的影响。

Description

一种电解铝槽连续温度测量方法
技术领域
本发明属于电解铝领域，具体涉及一种电解铝槽连续温度测量方法。
背景技术
在电解铝企业，由于信号干扰强烈，无法使用精密仪表测量电解铝槽的温度，通常的测温方式是工作人员隔段时间使用手持式激光测温箱进项测量，这不仅不能满足其精度要求，而且无法连续在线检测。
发明内容
本发明的目的是提供一种电解铝槽连续温度测量方法，以解决现有的测温方式不能满足其精度要求，以及无法连续在线检测的问题。
本发明的技术方案是：一种电解铝槽连续温度测量方法，包括以下步骤：
步骤一、根据电解铝工艺及电解铝槽的形状，在电解铝槽底部及关键侧部布置矩阵式无死角测温单元阵列，在测温单元阵列上安装无线温度传感器，连续不间断地测量槽体温度；
步骤二、无线温度传感器将测得的一系列连续的温度信号通过第一无线网络发送至无线接收模块；
步骤三、无线接收模块通过第一无线网络将一系列连续的温度信号发送至网关；
步骤四、网关通过网络将接收到的温度信号发送至服务器；
步骤五、服务器通过网络将接收到的温度信号发送至PLC，PLC通过电压电流调节系统对电场、温度场进行控制。
作为本发明的进一步改进，在步骤五中，服务器同时通过网络将接收到的温度信号发送至计算机，从而运算得出电解铝电场及温度场的控制调节指令，进行智能模糊控制、电解槽工况及状态的预警预报、电解液温度场地图绘制、阴极寿命预测、定修计划的生成。
作为本发明的进一步改进，所述步骤四和五中的网络为有线网络或无线网络。
作为本发明的进一步改进，在步骤四中，网关同时通过移动网络将接收到的温度信号发送至手机，利用手机APP进行终端控制和报警提示。
作为本发明的进一步改进，在步骤二中，所述无线接收模块包括现场基站节点和协调器，现场基站节点将接收到的温度信号发送给协调器，协调器再将接收到的温度信号整理打包，进行发送。
作为本发明的进一步改进，所述无线温度传感器为无线热电偶温度传感器。
作为本发明的进一步改进，所述无线热电偶温度传感器采用长寿命微型电池供电。
作为本发明的进一步改进，在步骤三中，所述无线网络包括3G无线网络或4G无线网络。
作为本发明的进一步改进，在步骤三中，所述有线网络包括总线、光缆以及以太网中的一种。
作为本发明的进一步改进，所述网关采用嵌入式网关。
本发明的有益效果是：
1. 本发明特别适用于工业电解铝，特别是大型电解铝企业，可以连续测量温度，实时监控电解槽工况，在电解作业过程中实时进行对电场、温度场的有效控制，提高劳动生产率、确保设备及人身安全；
2. 信号不受电解铝工厂环境（强大电磁场、高温、粉尘、空间狭小等）的影响，提供准确连续的的温度信号用于智能模糊控制、电解槽工况及状态的预警预报、电解液温度场地图绘制、阴极寿命预测、定修计划的生成；
3. 无线热电偶温度传感器采用长寿命微型电池供电，在恶劣工况下工作寿命不低于10年。
附图说明
图1是本发明的总体框图。
图中，1-无线温度传感器；2-电解铝槽；3-现场基站节点；4-协调器；5-移动网络；6-嵌入式网关；7-服务器；8-计算机；9-以太网；10-PLC；11-第一无线网络；12-手机；13-电压电流调节系统。
具体实施方式
下面的实施例可以进一步说明本发明，但不以任何形式限制本发明。
实施例1：
实施例中的二级计算机模型采用现有技术，如中南大学电解铝温度场计算模型。
一种电解铝槽连续温度测量方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤一、根据电解铝工艺及电解铝槽2的形状，在电解铝槽2底部及关键侧部布置矩阵式无死角测温单元阵列，在测温单元阵列上安装无线温度传感器1，连续不间断地测量槽体温度；
步骤二、无线温度传感器1将测得的一系列连续的温度信号通过第一无线网络11发送至现场基站节点3，现场基站节点3通过第一无线网络11将温度信号发送至协调器4；
步骤三、协调器将收集到的数据进行整理打包，并通过第一无线网络11发送至嵌入式网关6；
步骤四、嵌入式网关6通过以太网9将接收到的温度信号发送至服务器7，嵌入式网关6同时通过移动网络5将接收到的温度信号发送至手机12，利用手机APP进行终端控制和报警提示提示。
步骤五、服务器7通过以太网9将温度信号发送至PLC（10），PLC（10）通过电压电流调节系统13对电场、温度场进行控制，服务器7同时通过以太网9将温度信号发送至计算机8，通过二级计算机模型运算得出电解铝电场及温度场的控制调节指令，进行智能模糊控制、电解槽工况及状态的预警预报、电解液温度场地图绘制、阴极寿命预测、定修计划的生成。
在实际运用中，第一无线网络建议使用2.4G无线网络，该频段的无线网络抗干扰能力强，相对应地，所使用的无线温度传感器的发射频率在2.405GHz-2.485GHz之间，采用全双工模式传输，无线温度传感器1与现场基站节点3一一对应，具有超强抗干扰性，可达20-100米的数据传输距离。
上述实施例中的以太网9还可以更换成无线网络传送信号，包括3G无线网络或4G无线网络。

Claims (10)

1.一种电解铝槽连续温度测量方法，包括以下步骤：
步骤一、根据电解铝工艺及电解铝槽（2）的形状，在电解铝槽（2）底部及关键侧部布置矩阵式无死角测温单元阵列，在测温单元阵列上安装无线温度传感器（1），连续不间断地测量槽体温度；
步骤二、无线温度传感器（1）将测得的一系列连续的温度信号通过第一无线网络发送至无线接收模块；
步骤三、无线接收模块通过第一无线网络将一系列连续的温度信号发送至网关（6）；
步骤四、网关通过网络将接收到的温度信号发送至服务器（7）；
步骤五、服务器（7）通过网络将接收到的温度信号发送至PLC，PLC通过电压电流调节系统（13）对电场、温度场进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种电解铝槽连续温度测量方法，其特征在于：在步骤五中，服务器（7）同时通过网络将接收到的温度信号发送至计算机（8），从而运算得出电解铝电场及温度场的控制调节指令，进行智能模糊控制、电解槽工况及状态的预警预报、电解液温度场地图绘制、阴极寿命预测、定修计划的生成。
3.根据权利要求1或2所述的一种电解铝槽连续温度测量方法，其特征在于：所述步骤四和五中的网络为有线网络或无线网络。
4.根据权利要求3所述的一种电解铝槽连续温度测量方法，其特征在于：在步骤四中，网关（6）同时通过移动网络（5）将接收到的温度信号发送至手机（12），利用手机APP进行终端控制和报警提示。
5.根据权利要求4所述的一种电解铝槽连续温度测量方法，其特征在于：在步骤二中，所述无线接收模块包括现场基站节点（3）和协调器（4），现场基站节点（3）将接收到的温度信号发送给协调器（4），协调器再将接收到的温度信号整理打包，进行发送。
6.根据权利要求5所述的一种电解铝槽连续温度测量方法，其特征在于：所述无线温度传感器为无线热电偶温度传感器。
7.根据权利要求6所述的一种电解铝槽连续温度测量方法，其特征在于：所述无线热电偶温度传感器采用长寿命微型电池供电。
8.根据权利要求3所述的一种电解铝槽连续温度测量方法，其特征在于：在步骤三中，所述无线网络包括3G无线网络或4G无线网络。
9.根据权利要求3所述的一种电解铝槽连续温度测量方法，其特征在于：在步骤三中，所述有线网络包括总线、光缆以及以太网中的一种。
10.根据权利要求1所述的一种电解铝槽连续温度测量方法，其特征在于：所述网关（6）采用嵌入式网关。
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