CN109932060A - 一种铝电解槽底部测温智能巡检装置及巡检方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铝电解槽底部测温智能巡检装置及巡检方法，该装置主要包括智能主小车、智能副小车、红外测温模块、行车主轨道、行车副轨道、自动充电桩、软件系统和远程控制助手。智能主小车包括智能主机CPU、LTE网络模块、显示模块和供电模块，主要负责将智能副小车运送到指定轨道口，并且负责将采集的数据进行上传到系统。智能副小车包括智能主机CPU、显示模块和供电模块，智能副小车在主轨道上行走时将粘附在智能主小车上，在副轨道上行走时主要负责运载红外测温枪进行测温。本发明能够有效解决传统人工测温时巡检不到位、检测数据不准确、巡视效率及质量达不到预期等问题。

Description

一种铝电解槽底部测温智能巡检装置及巡检方法

技术领域

本发明涉及测控技术领域，具体涉及一种安装在铝电解槽底部的测温智能在线巡检装置及巡检方法。

背景技术

铝电解具有槽内磁场强、温度高、腐蚀性强、内部空间紧凑且封闭不可见等特点，存在在线检测困难、过程信息缺乏、管理粗犷等问题，当前迫切需要突破铝电解过程在线检测技术瓶颈。铝电解槽内状况主要通过测量外部温度的方法来间接推断得出，其中，电解槽槽壳板底部温度反映了铝液温度和底部热流密度；电解槽槽壳板侧部温度反映了炉帮厚度和电解槽侧流热密度；电解槽底阴极钢棒温度反映了槽膛伸腿大小、铝液温度和电解槽底部热流量。所以，准确测量电解槽底温度对了解电解槽生产状况十分重要。

当前，铝电解槽底部温度目前的测量方法是每天通过两名熟练工相互配合，一名使用非接触式红外测温枪逐点测温并口头报数，另一名跟随并记录，一般一个温度点的测量在1-2秒内完成。现场测温完成后再输入到离线管理系统中，存在工作量大、且受环境因素、人员素质等因素的影响，容易造成巡检不到位、检测数据不准确、巡视效率及质量达不到预期等不良后果。然而，市面上没有成熟的电解槽底部温度智能在线检测装置，所以，开发一种成本低、智能化水平高、测量准确性高、槽底空间占用少的铝电解槽底部测温智能在线巡检装置非常迫切。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种成本低、智能化水平高、测量准确性高、槽底空间占用少的铝电解槽底部测温智能在线巡检装置及巡检方法，能够有效解决传统人工测温时巡检不到位、检测数据不准确、巡视效率及质量达不到预期等问题。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明的铝电解槽底部测温智能在线巡检装置，包括智能主小车、智能副小车、红外测温模块、行车主轨道、行车副轨道、自动充电桩、软件系统和远程控制助手。智能主小车包括智能主机CPU、LTE网络模块、显示模块和供电模块，主要负责将智能副小车运送到指定轨道口，并且负责将采集的数据进行上传到系统。智能副小车包括智能主机CPU、显示模块和供电模块，智能副小车在主轨道上行走时将粘附在智能主小车上，在副轨道上行走时主要负责运载红外测温枪进行测温。红外测温模块通过非接触测量方式测量触点的温度，该模块安装在智能副小车上，可测量槽底、槽侧壁和阴极钢棒温度。行车主轨道和副轨道分别为主小车和副小车提供固定移动轨迹。自动充电桩设置在主轨道正下方，主要为智能主小车和智能副小车充电。软件系统和远程控制助手主要用于实现实时发送指令、接收测量数据、设置程序参数等用途。

其中，智能主小车的LET网络模块和供电模块集成在主机板上，主机板外设有主机壳，显示模块镶嵌在主机壳上，主要显示电池电量、主机板温度、实时测量温度、运行状态等信息。智能副小车安装在智能主小车正下方或者侧面，可通过滑轨、磁性等方式进行连接。

进一步的，智能主、副小车的供电模块为聚合物充电电池，具有良好的可充性能、容量可根据实际需求进行定制，循环使用寿命长且无需保养。

进一步的，红外测温模块包括红外激光瞄准模块、温度采集模块和数据处理模块，红外激光瞄准模块是用来瞄准触点并发出激光，触点处发出的红外线由温度采集模块接收，温度采集模块通过数据处理模块与智能副小车CPU相连，将采集到的温度信息通过数据处理模块进行处理后传送给智能副小车主机显示模块进行显示。

进一步的，行车主轨道铺设方向与单个电解槽小面平行，铺设于烟道端，行车副轨道与单个电解槽的大面平行，两种轨道都为标准直线轨道。

进一步的，测温模块在行车副轨道测量过程中可设置智能副小车的行车速度，并在智能副小车往返过程中进行两次测量，提高测量精度，也可选择只测量一次，返回时速度加快，缩短测量时间。

进一步的，自动充电桩通过充电线同时为智能主小车和智能副小车充电，当两小车到达指定位置并获得连线信号后进行自动充电，充电时间可根据现场情况进行设定，并且该自动充电桩支持快充，可有效减少充电时间。

进一步的，软件系统可进行实时数据查看、历史数据查看、报警查看、设置运行轨迹等操作。远程控制助手可实现远程查看数据、远程接收报警，并能进行远程控制。报警为当测量温度超过某一设定值后，系统将进行报警提示，方便工作人员快速发现并处理，同时系统将自动分配智能小车到该电解槽进行反复巡检，以实时监视温度变化情况。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

(1)克服人工检测过程中的人为因素，增强巡视效率及质量；

(2)整体无弯轨设计，轨道为标准件，成本更低；

(3)轨道完全铺设在电解槽壳下，占用空间少；

(4)一次可同时获得阴极钢棒温度、槽壳板底部温度和槽壳板侧部温度，槽底温度检测齐全；

(5)同一个位置经过往返两次检测，准确性更高；

(6)可通过远程控制助手实现控制，并且出现异常时会发生联动反应，巡检车能快速、准确地找到异常位置进行反复巡检，实时在线监督温度变化，智能化水平高。

附图说明

图1是本发明铝电解槽底部的测温智能在线巡检装置图；

附图中的标记为：1-电解槽；2-阴极钢棒；3-智能主小车，4-智能副小车；5-红外测温模块；6-行车主轨道；7-行车副轨道；8-自动充电桩；9-控制软件系统；10-远程控制助手；11-连接光缆。

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。

实施例1：

请参阅图1，是本发明提供的铝电解槽底部的测温智能在线巡检装置测温过程的简单工艺流程图。本发明的铝电解槽底部测温智能在线巡检装置，包括智能主小车3、智能副小车4、红外测温模块5、行车主轨道6、行车副轨道7、自动充电桩8、软件系统9和远程控制助手10等部件。

本发明的铝电解槽底部测温智能在线巡检装置的测温过程如下：

(1)通过软件系统9或者远程控制助手10对测温巡检装置的智能主小车3和智能副小车4的检测路径进行规划，并设置好一系列测试过程中的参数，比如小车行走速度、小车往返间隔、自动充电时间等，设置完后将指令进行下发。

(2)测温巡检装置接收到软件系统9或者远程控制助手10的信号后，智能主小车3通过行车主轨道6开始移动到指定测量位置后停止。

(3)智能主小车3移动到指定测量位置后，智能副小车4脱离智能主小车3，并在行车副轨道7上行走，走到指定位置后，红外测温模块5开始工作测温，一直测试到单台槽尾部。

(4)智能副小车4测试到单台槽尾部后，该智能副小车4自动返回，并对该台槽各点温度重新进行测量一次，智能副小车4内的系统程序对两个数据进行储存，并返回智能主小车3上。

(5)智能主小车3携带智能副小车4行驶到下一个测量点后，进行下一个测量周期，开始测量下一组数据。

(6)当智能主小车3测试完软件系统9或者远程控制助手10的指令后，智能主小车3将返回到充电桩8进行自动充电，并在该处将已测试获得的数据进行上传至软件系统9和远程控制助手10上。

(7)当一个设定的巡检周期结束后，软件系统9对测量获得的数据进行绘图并分析，如果测量获得的数据未出现异常，该次测试完成；如果出现异常数据将进行报警，方便工作人员快速发现并处理，同时得到工作人员确认后系统将自动分配智能小车到该电解槽1进行反复巡检。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种铝电解槽底部测温智能巡检装置，其特征在于：包括智能主小车(3)、智能副小车(4)、红外测温模块(5)、行车主轨道(6)、行车副轨道(7)、自动充电桩(8)、软件系统(9)和远程控制助手(10)；所述智能主小车(3)包括智能主机CPU、LTE网络模块、显示模块和供电模块，负责将智能副小车(4)运送到指定轨道口，并且负责将采集的数据进行上传到系统；智能副小车(4)包括智能主机CPU、显示模块和供电模块，智能副小车(4)在行车主轨道(6)上行走时将粘附在智能主小车(3)上，在行车副轨道(7)上行走时负责运载红外测温模块(5)进行测温；所述红外测温模块(5)通过非接触测量方式测量触点的温度，所述红外测温模块(5)安装在智能副小车(4)上，负责测量槽底、槽侧壁和阴极钢棒温度；行车主轨道(6)和行车副轨道(7)分别为智能主小车(3)和智能副小车(4)提供固定移动轨迹；所述自动充电桩(8)设置在行车主轨道(6)正下方，为智能主小车(3)和智能副小车(4)充电。

2.根据权利要求1所述的铝电解槽底部测温智能巡检装置，其特征在于：所述智能副小车(4)安装在智能主小车(3)正下方或者侧面，二者通过包括滑轨、磁性在内的方式进行连接。

3.根据权利要求1所述的铝电解槽底部测温智能巡检装置，其特征在于：所述行车主轨道(6)铺设方向与单个电解槽(1)的小面平行，铺设于烟道端，所述行车副轨道(7)与单个电解槽(1)的大面平行，两种轨道都为标准直线轨道。

4.一种铝电解槽底部测温智能巡检方法，其特征在于包括如下步骤：

S1，通过软件系统(9)或者远程控制助手(10)对测温巡检装置的智能主小车(3)和智能副小车(4)的检测路径进行规划，并设置好一系列测试过程中的参数，设置完后将指令进行下发；

S2，测温巡检装置接收到软件系统(9)或者远程控制助手(10)的信号后，智能主小车(3)通过行车主轨道(6)开始移动到指定测量位置后停止；

S3，智能主小车(3)移动到指定测量位置后，智能副小车(4)脱离智能主小车(3)，并在行车副轨道(7)上行走，走到指定位置后，红外测温模块(5)开始工作测温，一直测试到单台槽尾部；

S4，智能副小车(4)测试到单台槽尾部后，该智能副小车(4)自动返回，并对该台槽各点温度重新进行测量一次，智能副小车(4)内的系统程序对两个数据进行储存，并返回智能主小车(3)上；

S5，智能主小车(3)携带智能副小车(4)行驶到下一个测量点后，进行下一个测量周期，开始测量下一组数据；

S6，当智能主小车(3)测试完软件系统(9)或者远程控制助手(10)的指令后，智能主小车(3)将返回到充电桩(8)进行自动充电，并在该处将已测试获得的数据进行上传至软件系统(9)和远程控制助手(10)上；

S7，当一个设定的巡检周期结束后，软件系统(9)对测量获得的数据进行绘图并分析，如果测量获得的数据未出现异常，该次测试完成；如果出现异常数据将进行报警，方便工作人员快速发现并处理，同时得到工作人员确认后系统将自动分配智能小车到该电解槽(1)进行反复巡检。