CN116752193A - 一种测量铝电解槽区域阳极电流的系统及方法、电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种测量铝电解槽区域阳极电流的系统及方法、电子设备，在立柱母线和相邻的两个电解槽区域之间安装光纤电流传感器进行电流的测量，能够在线精准测量到各电解槽区域的阳极电流，经过验证其测量精度准确到1％以内，阳极电流的测量结果准确度提升后便能够实现对各电解槽区域氧化铝加料量进行按需添加，对各电解槽区域的阳极状态进行诊断，实现电解槽的稳定、高效生产，显著提高电流效率，降低能耗，实现铝电解生产的节能减排。
Description
技术领域
本申请涉及电流测量技术领域，特别是涉及一种测量铝电解槽区域阳极电流的系统及方法、电子设备。
背景技术
随着电解槽的容量大幅增加，电解槽尺寸增大，阳极数量增加，当前最大电解槽阳极数量达到56根。电解槽控制系统根据系列电流和槽电压确定电解质伪电阻变化，进而实现对氧化铝浓度进行加料控制。在电解槽中，氧化铝的加料采用分区域方式进行，一般每个区域对应1根立柱母线，包含8个阳极，区域中阳极电流的大小直接决定了该电解槽区域参与反应的氧化铝量，也就是消耗的氧化铝量，因此精准测量电解槽区域阳极电流对铝电解槽生产过程控制具有重要的实际意义。
当前，独立的阳极电流测量主要采用等距压降方法、霍尔磁感应测量方法两种。前者基于电流在阳极导杆或者水平母线上通过时产生的电压降来进行估计，由于水平母线与阳极导杆具有较大的几何尺寸，电流在截面上的分布具有不确定性、非均匀性，以及导体温度差异等，只能测量出变化的大致趋势而难以给出准确的电流值；后者则由于电解槽上导电体交错配置，形成了非常复杂的背景磁场，也难以测量得到准确的电流数值。
现有技术中，如CN108998813A公开的一种测量铝电解槽阳极电流的系统及方法，当阳极导杆的一侧与另一个阳极导杆相邻时，则在两个阳极导杆之间的水平母线上设置一个光纤电流传感器；当阳极导杆的任意一侧相邻立柱母线或跨接母线时，则在阳极导杆与立柱母线或跨接母线之间的水平母线上设置一个光纤电流传感器，也即在每个阳极上都设置光纤电流传感器。光纤电流传感器是一种基于磁光效应的光电式电流测量设备，柔性传感光纤绕制在被测导体周围，形成闭合的磁光回路，具有较强的抗干扰能力，适合用于铝电解槽的阳极电流测量。但光纤电流传感器成本较高，电解槽每个阳极都配置光纤电流传感器的情况下，昂贵的造价使其难以实现推广应用。由于电解槽按照区域进行氧化铝加料控制，如果能够通过合理的少量传感器配置，实现区域电流的测量，用于指导加料控制，对于光纤电流传感器的推广和电解槽的智能化控制具有重要的意义。
发明内容
本申请要解决的技术问题是现有测量铝电解槽区域阳极电流难以准确测量，氧化铝加料缺乏控制依据的问题，为此，本申请提出了一种测量铝电解槽区域阳极电流的系统及方法、电子设备。
针对上述技术问题，本申请提供如下技术方案：
第一方面，本申请技术方案提供一种测量铝电解槽区域阳极电流的系统，其中，一个电解槽包括多个电解槽区域，所述电解槽区域包括立柱母线、一对水平母线、偶数个阳极、偶数个阳极导杆、一对跨接母线和多个光纤电流传感器；不同所述电解槽区域之间通过所述水平母线连接；
所述偶数个阳极导杆以及所述偶数个阳极分为两排布置，每一排的所述阳极导杆的一端分别搭接在对应的水平母线上，每一排的所述阳极导杆的另一端分别连接对应的所述阳极上，所述阳极与所述阳极导杆一一对应设置；一对所述水平母线之间通过所述跨接母线连接；所述立柱母线的一端连接到一个所述水平母线上；其中一个所述光纤电流传感器安装在所述立柱母线上，至少一个所述光纤电流传感器安装在两个所述电解槽区域之间的所述一对水平母线上；
所述系统包括测量盒，所述测量盒接收所述光纤电流传感器发送的检测信号，并对所述检测信号进行解析得到电解槽区域的阳极电流。
一些方案中所述的测量铝电解槽区域阳极电流的系统，还包括：
光纤保护管，其内设置保偏光纤，所述保偏光纤连接于所述光纤电流传感器与所述测量盒之间；所述保偏光纤用于传输所述检测信号。
一些方案中所述的测量铝电解槽区域阳极电流的系统，在两个所述电解槽区域之间的所述一对水平母线上安装两个所述光纤电流传感器，每一个所述光纤电流传感器安装在一个所述水平母线上。
第二方面，本申请技术方案提供一种测量铝电解槽区域阳极电流的方法，所述方法应用于第一方面任一项所述的系统中，所述方法包括如下步骤：
确定待检测阳极电流Im对应的第m个电解槽区域，判断第m个电解槽区域的两端是否存在第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域，获得第一判断结果；
若第一判断结果表示存在第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域，则待检测阳极电流Im为：Im＝IRm+Im-1,m-Im,m+1；其中，Im为第m个电解槽区域的阳极电流，IRm为第m个立柱母线上光纤电流传感器检测的电流，Im-1,m为第(m-1)个电解槽区域与第m个电解槽区域连接的一对水平母线上光纤电流传感器检测的电流，Im,m+1为第m个电解槽区域与第(m+1)个电解槽区域连接的一对水平母线上光纤电流传感器检测的电流；
若第一判断结果表示不同时存在第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域，则判断第m个电解槽区域的一端是否存在相邻的第(m-1)个电解槽区域，获得第二判断结果；
若第二判断结果表示存在第(m-1)个电解槽区域，则待检测阳极电流Im为：Im＝IRm+Im-1,m；若第二判断结果表示不存在第(m-1)个电解槽区域，则待检测阳极电流Im为：Im＝IRm-Im,m+1。
一些方案中所述的测量铝电解槽区域阳极电流的方法，安装于立柱母线上的光纤电流传感器正极性为电流流入电解槽区域；安装于水平母线上的光纤电流传感器正极性为编号小的电解槽区域流向编号大的电解槽区域。
一些方案中所述的测量铝电解槽区域阳极电流的方法，对于第m个电解槽区域，IRm为第m个立柱母线上流入电解槽区域的电流，其值取为正值；Im-1,m为流出第(m-1)个电解槽区域且流入第m个电解槽区域的电流，其值取为正值；Im,m+1为流出第m个电解槽区域且流入第(m+1)个电解槽区域的电流，其值取为负值。
一些方案中所述的测量铝电解槽阳极电流的方法，当第m个电解槽区域与相邻的第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域之间连接的一对水平母线上分别独立安装有光纤电流传感器时，Im-1,m＝Im-1,m,A+Im-1,m,B，Im,m+1＝Im,m+1,A+Im,m+1,B，其中：
Im-1,m,A是连接第(m-1)个电解槽区域与第m个电解槽区域的A水平母线上独立安装的光纤电流传感器测量的电流，Im-1,m,B连接第(m-1)个电解槽区域与第m个电解槽区域的B水平母线上独立安装的光纤电流传感器测量的电流；Im,m+1,A是连接第m个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域的A水平母线上独立安装的光纤电流传感器测量的电流，Im,m+1,B是连接第m个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域的B水平母线上独立安装的光纤电流传感器测量的电流。
第三方面，本申请技术方案提供一种测量铝电解槽区域阳极电流的装置，包括：
第一判断模块，被配置为确定待检测阳极电流Im对应的第m个电解槽区域，判断第m个电解槽区域的两端是否存在第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域，获得第一判断结果；
电流获取模块，被配置为：
若第一判断结果表示存在第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域，则待检测阳极电流Im为：Im＝IRm+Im-1,m-Im,m+1；其中，Im为第m个电解槽区域的阳极电流，IRm为第m个立柱母线上光纤电流传感器检测的电流，Im-1,m为第(m-1)个电解槽区域与第m个电解槽区域连接的一对水平母线上光纤电流传感器检测的电流，Im,m+1为第m个电解槽区域与第(m+1)个电解槽区域连接的一对水平母线上光纤电流传感器检测的电流；若第一判断结果表示不同时存在第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域，则判断第m个电解槽区域的一端是否存在相邻的第(m-1)个电解槽区域，获得第二判断结果；若第二判断结果表示存在第(m-1)个电解槽区域，则待检测阳极电流Im为：
Im＝IRm+Im-1,m；若第二判断结果表示不存在第(m-1)个电解槽区域，则待检测阳极电流Im为：Im＝IRm-Im,m+1。
第四方面，本申请技术方案提供一种存储介质，所述存储介质中存储有程序信息，计算机读取所述程序信息后执行第二方面任一项所述的测量铝电解槽区域阳极电流的方法。
第五方面，本申请技术方案提供一种电子设备，所述电子设备包括至少一个处理器和至少一个存储器，至少一个所述存储器中存储有程序信息，至少一个所述处理器读取所述程序信息后执行第二方面任一项所述的测量铝电解槽区域阳极电流的方法。
本申请的技术方案相对现有技术具有如下技术效果：
本申请提供的测量铝电解槽区域阳极电流的系统及方法、电子设备，在立柱母线和相邻的两个电解槽区域之间安装光纤电流传感器进行电流的测量，能够在线精准测量到各电解槽区域的阳极电流，经过验证其测量精度准确到1％以内；同时与每根阳极配置一个光纤电流传感器的方案相比，本申请能够大幅减少光纤电流传感器数量，降低成本，更加有利于推广应用。阳极电流的测量结果准确度提升后便能够实现对各电解槽区域氧化铝加料量进行按需添加，对各电解槽区域的阳极状态进行诊断，实现电解槽的稳定、高效生产，显著提高电流效率，降低能耗，实现铝电解生产的节能减排。
附图说明
下面将通过附图详细描述本申请中优选实施例，将有助于理解本申请的目的和优点，其中:
图1为本申请一个实施例所述测量铝电解槽区域阳极电流的系统的结构示意图；
图2为本申请另一个实施例所述测量铝电解槽区域阳极电流的系统的结构示意图；
图3为本申请一个实施例所述测量铝电解槽区域阳极电流的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例提供一种测量铝电解槽区域阳极电流的系统，其中，一个电解槽包括多个电解槽区域，每个区域对应一个氧化铝加料器，所述电解槽区域包括立柱母线、一对水平母线、偶数个阳极、偶数个阳极导杆、一对跨接母线和多个光纤电流传感器；不同所述电解槽区域之间通过所述水平母线连接；所述偶数个阳极导杆以及所述偶数个阳极分为两排布置，每一排的所述阳极导杆的一端分别搭接在对应的水平母线上，每一排的所述阳极导杆的另一端分别连接对应的所述阳极上，所述阳极与所述阳极导杆一一对应设置；一对所述水平母线之间通过所述跨接母线连接；所述立柱母线的一端连接到一个所述水平母线上；其中一个所述光纤电流传感器安装在所述立柱母线上，至少一个所述光纤电流传感器安装在两个所述电解槽区域之间的所述一对水平母线上；所述系统包括测量盒，所述测量盒接收所述光纤电流传感器发送的检测信号，并对所述检测信号进行解析得到电解槽区域的阳极电流。
具体地，如图1所示，本实施例提供的方案中所述电解槽区域包括1个立柱母线1，2个水平母线4-A和4-B，8个阳极2，8个阳极导杆3，1对跨接母线5，3个光纤电流传感器7-Rm、7-(m-1)m和7-m(m+1)、一个氧化铝加料口8。8个所述阳极导杆3以及8个所述阳极2分成2排，分别为A排和B排，A排中的第1个阳极用A1,m表示，B排中的第1个阳极用B1,m表示，其他的依次类推，在此不再逐一进行论述，由A1,m-A4,m、B1,m-B4,m共8个阳极构成第m个电解槽区域。图中，A4,m-1和B4,m-1属于第(m-1)个电解槽区域，A1,m+1和B1,m+1属于第(m+1)个电解槽区域，各排的所述阳极导杆3的一端分别搭接在各水平母线4-A与4-B上，各排的所述阳极导杆3的另一端分别连接在各排的所述阳极2上，各所述阳极2与各阳极导杆3一一对应设置，所述跨接母线5分别设置在进料口两侧，2个所述水平母线4-A与4-B之间通过所述跨接母线5连接，所述立柱母线1的一端连接到水平母线4-A上。电流由所述立柱母线1输送到与立柱母线1连接的所述水平母线4-A上，约一半电流经过所述水平母线4-A将电流通过与所述水平母线4-A搭接的所述阳极导杆3输送到对应的各所述阳极2上，还有约一半电流经过所述跨接母线5输送到水平母线4-B上，再经过所述水平母线4-B将电流通过与所述水平母线4-B搭接的所述阳极导杆3输送到对应的各所述阳极2上。
在所述第m个电解槽区域的立柱母线1上安装1个光纤电流传感器7-Rm；当所述第m个电解槽区域的一端与另一个所述第(m-1)个电解槽区域相邻时，则在两个电解槽区域之间的2个水平母线4-A和4-B上安装1个光纤电流传感器7-(m-1)m；当所述第m个电解槽区域的一端与另一个所述第(m+1)个电解槽区域相邻时，则在两个电解槽区域之间的2个水平母线4-A和4-B上安装1个所述光纤电流传感器7-m(m+1)；当所述第m个电解槽区域的任意一端不存在相邻的电解槽区域，则在该水平母线上无需安装所述光纤电流传感器。
上述方案中，光纤电流传感器7-Rm和7-(m-1)m、7-m(m+1)根据光在磁场中能够发生偏转的法拉第磁光效应原理，利用闭环的光路方法，对电流进行检测。可以理解，光纤电流传感器的完整结构包括光源、起偏器、光纤环、信号处理电路等，在图中显示了光纤环。在实际测量时，以光纤电流传感器7-Rm为例，其光纤环套设在立柱母线1的外侧，光源发出的光会经过光纤沿着光纤环传输，立柱母线1上流过电流影响光纤电流传感器7-Rm的光纤环内的光信号，该影响可以是偏振角度等影响，该影响能够被信号处理电路解析，立柱母线1的电流大小与光纤环内光信号变化之间是具有对应关系的，信号处理电路解析得到的是光信号变化，进而可以推算出立柱母线1中的电流大小。其余光纤电流传感器的检测原理也是相似的。本方案中，有效克服了背景磁场和接触的干扰，测量精度高。另外，光纤电流传感器7-Rm和7-(m-1)m、7-m(m+1)传递的是光信号，传导介质是光纤，天然的电绝缘，安全可靠，柔性好，易安装。
本申请在立柱母线1上安装光纤电流传感器7-Rm测量通过立柱母线1输入第m个电解槽区域的电流，在相邻的两个第(m-1)个电解槽区域与第m个电解槽区域之间的水平母线4-A和4-B上安装1个光纤电流传感器7-(m-1)m进行第(m-1)个电解槽区域与第m个电解槽区域之间电流的测量，在相邻的两个电解槽区域第m个电解槽区域与第(m+1)个电解槽区域之间的水平母线4-A和4-B上安装1个光纤电流传感器7-m(m+1)进行第m个电解槽区域与第(m+1)个电解槽区域之间电流的测量，如此能够精准测出各电解槽区域阳极电流，测量精度准确到1％以内，能够实现对区域氧化铝加料量进行按需添加，对电解槽区域阳极状态进行诊断，实现电解槽的稳定、高效生产，显著提高电流效率，降低能耗，实现铝电解槽的节能减排。与CN108998813A公开的每根阳极配置一个光纤电流传感器的方案相比，本申请能够大幅减少光纤电流传感器数量，以图1和图2所示的电解槽区域为例，本申请中最少仅需要采用3个光纤电流传感器即可，而现有技术至少需要采用12个光纤电流传感器。完整的电解槽通常包含6个电解槽区域，对于完整的电解槽来说，本方案采用16个或11个光纤电流传感器即可，现有技术方案需要58个光纤电流传感器。因此，本方案采用的光纤电流传感器的数量相比现有技术中光纤电流传感器数量，实现了大幅降低，本方案能够显著地降低成本，更加有利于推广应用。
进一步地，如图1所示，所述系统还包括光纤保护管6，其内设置保偏光纤，所述保偏光纤连接于所述光纤电流传感器与所述测量盒之间；所述保偏光纤用于传输所述检测信号。光纤保护管6的设置便于对光纤进行保护和布置。
图1所示的方案中，在一对水平母线上设置一个光纤电流传感器，也即光纤电流传感器的光纤环套在一对水平母线的外部，如光纤电流传感器7-(m-1)m和7-m(m+1)，将水平母线4-A和4-B均套在一个光纤环内。作为另一种实现方案，在两个所述电解槽区域之间的所述一对水平母线上安装两个所述光纤电流传感器，每一个所述光纤电流传感器安装在一个所述水平母线上。
具体地，如图2所示，在相邻的第(m-1)个电解槽区域与第m个电解槽区域之间的水平母线4-A上安装1个光纤电流传感器7-(m-1)mA、水平母线4-B上安装1个光纤电流传感器7-(m-1)mB进行第(m-1)个电解槽区域与第m个电解槽区域之间电流的测量，在相邻的第m个电解槽区域与第(m+1)个电解槽区域之间的水平母线4-A上安装1个光纤电流传感器7-m(m+1)A、水平母线4-B上安装1个光纤电流传感器7-m(m+1)B进行第m个电解槽区域与第(m+1)个电解槽区域之间电流的测量，能够精准测出各电解槽区域阳极电流，测量精度准确到1％以内。
本申请的上述方案通过对独立的电解槽区域的阳极电流进行精准检测，可以根据电解槽区域的氧化铝消耗量添加氧化铝量，避免因常规的换极操作引起的阳极电流分布不平衡、氧化铝需求不平衡等。通过对独立的电解槽区域阳极电流进行精准检测，可以获得每个加料点区域的状态信息，包括氧化铝浓度、局部极距和局部故障。对独立的电解槽区域阳极电流进行精确检测，可以对局部状况的变化趋势和故障进行预测，进而实现电解槽整槽的健康管理。本方案对独立的区域阳极电流进行精准检测，获得更高的电流效率，可以在较低的电压下进行电解。对独立的电解槽区域阳极电流进行精确检测，可以对每个电解槽区域上发生的故障进行预测和诊断。对独立的电解槽区域阳极电流进行精准检测，可以及时判断局部效应并进行处理，进而消除阳极效应，减少温室气体的排放量。
本申请实施例提供一种测量铝电解槽阳极电流的方法，所述方法应用于上述实施例提供的系统中，如图3所示，所述方法包括如下步骤：
步骤S1：确定待检测区域阳极电流的电解槽区域m，m为大于等于1小于等于电解槽区域数的正整数。本步骤实现确定待检测阳极电流Im对应的第m个电解槽区域。
步骤S2：判断电解槽区域的两端是否存在两个相邻的电解槽区域(m-1)和(m+1)，获得第一判断结果。即判断第m个电解槽区域的两端是否存在第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域，获得第一判断结果。
步骤S3：若第一判断结果表示存在第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域，则待检测阳极电流Im为：Im＝IRm+Im-1,m-Im,m+1；其中，Im为第m个电解槽区域的阳极电流，IRm为第m个立柱母线上光纤电流传感器检测的电流，Im-1,m为第(m-1)个电解槽区域与第m个电解槽区域连接的一对水平母线上光纤电流传感器检测的电流，Im,m+1为第m个电解槽区域与第(m+1)个电解槽区域连接的一对水平母线上光纤电流传感器检测的电流。
步骤S4：若第一判断结果表示不同时存在第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域，则判断第m个电解槽区域的一端是否存在相邻的第(m-1)个电解槽区域，获得第二判断结果。
步骤S5：若第二判断结果表示存在第(m-1)个电解槽区域，则待检测阳极电流Im为：Im＝IRm+Im-1,m。
步骤S6：若第二判断结果表示不存在第(m-1)个电解槽区域，则待检测阳极电流Im为：Im＝IRm-Im,m+1。可以理解，当第m个电解槽区域的一端不存在第(m-1)个电解槽区域时，其另一端必然会存在第(m+1)个电解槽区域。
当第m个电解槽区域与相邻的第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域之间连接的一对水平母线上分别独立安装有光纤电流传感器时，Im-1,m＝Im-1,m,A+Im-1,m,B，Im,m+1＝Im,m+1,A+Im,m+1,B，其中：
Im-1,m,A是连接第(m-1)个电解槽区域与第m个电解槽区域的A水平母线上独立安装的光纤电流传感器测量的电流，Im-1,m,B连接第(m-1)个电解槽区域与第m个电解槽区域的B水平母线上独立安装的光纤电流传感器测量的电流；Im,m+1,A是连接第m个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域的A水平母线上独立安装的光纤电流传感器测量的电流，Im,m+1,B是连接第m个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域的B水平母线上独立安装的光纤电流传感器测量的电流。
以上方案中，Im-1,m,A和Im-1,m,B为流出第(m-1)个电解槽区域且流入第m个电解槽区域的电流，具体实现时，其值可以取为正值；Im,m+1,A和Im,m+1,B为流出第m个电解槽区域且流入第(m+1)个电解槽区域的电流，具体实现时，其值可以取为负值。以上方案中，安装于立柱母线上的光纤电流传感器正极性为电流流入电解槽区域；安装于水平母线上的光纤电流传感器正极性为编号小的电解槽区域流向编号大的电解槽区域。对于第m个电解槽区域，IRm为第m个立柱母线上流入电解槽区域的电流，具体实现时，其值可以取为正值；Im-1,m为流出第(m-1)个电解槽区域且流入第m个电解槽区域的电流，具体实现时，其值可以取为正值；Im,m+1为流出第m个电解槽区域且流入第(m+1)个电解槽区域的电流，具体实现时，其值可以取为负值。
本申请一些实施例中提供一种测量铝电解槽阳极电流的装置，包括：
第一判断模块，被配置为确定待检测阳极电流Im对应的第m个电解槽区域，判断第m个电解槽区域的两端是否存在第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域，获得第一判断结果；
电流获取模块，被配置为：若第一判断结果表示存在第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域，则待检测阳极电流Im为：Im＝IRm+Im-1,m-Im,m+1；其中，Im为第m个电解槽区域的阳极电流，IRm为第m个立柱母线上光纤电流传感器检测的电流，Im-1,m为第(m-1)个电解槽区域与第m个电解槽区域连接的一对水平母线上光纤电流传感器检测的电流，Im,m+1为第m个电解槽区域与第(m+1)个电解槽区域连接的一对水平母线上光纤电流传感器检测的电流；若第一判断结果表示不同时存在第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域，则判断第m个电解槽区域的一端是否存在相邻的第(m-1)个电解槽区域，获得第二判断结果；若第二判断结果表示存在第(m-1)个电解槽区域，则待检测阳极电流Im为：Im＝IRm+Im-1,m；若第二判断结果表示不存在第(m-1)个电解槽区域，则待检测阳极电流Im为：Im＝IRm-Im,m+1。
本申请一些实施例中提供一种存储介质，所述存储介质中存储有程序信息，计算机读取所述程序信息后执行方法实施例中任一项所述的测量铝电解槽区域阳极电流的方法。
本申请一些实施例中提供一种电子设备，所述电子设备包括至少一个处理器和至少一个存储器，至少一个所述存储器中存储有程序信息，至少一个所述处理器读取所述程序信息后执行方法实施例中任一项所述的测量铝电解槽区域阳极电流的方法。所述设备还可以包括：输入装置和输出装置。处理器、存储器、输入装置和输出装置可以通信连接。存储器作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。处理器通过运行存储在存储器中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述任一方案提供的测量铝电解槽阳极电流的方法。存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据测量铝电解槽阳极电流的方法的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至执行测量铝电解槽阳极电流的方法的装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。输入装置可接收输入的用户点击，以及产生与测量铝电解槽阳极电流的方法的用户设置以及功能控制有关的信号输入。输出装置可包括显示屏等显示设备。在所述一个或者多个模块存储在所述存储器中，当被所述一个或者多个处理器运行时，执行上述任意方法实施例中任一方案提供的测量铝电解槽阳极电流的方法。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种测量铝电解槽区域阳极电流的系统，其中，一个电解槽包括多个电解槽区域，所述电解槽区域包括立柱母线、一对水平母线、偶数个阳极、偶数个阳极导杆、一对跨接母线和多个光纤电流传感器；不同所述电解槽区域之间通过所述水平母线连接；其特征在于：
所述偶数个阳极导杆以及所述偶数个阳极分为两排布置，每一排的所述阳极导杆的一端分别搭接在对应的水平母线上，每一排的所述阳极导杆的另一端分别连接对应的所述阳极上，所述阳极与所述阳极导杆一一对应设置；一对所述水平母线之间通过所述跨接母线连接；所述立柱母线的一端连接到一个所述水平母线上；其中一个所述光纤电流传感器安装在所述立柱母线上，至少一个所述光纤电流传感器安装在两个所述电解槽区域之间的所述一对水平母线上；
所述系统包括测量盒，所述测量盒接收所述光纤电流传感器发送的检测信号，并对所述检测信号进行解析得到电解槽区域的阳极电流。
2.根据权利要求1所述的测量铝电解槽区域阳极电流的系统，其特征在于，还包括：
光纤保护管，其内设置保偏光纤，所述保偏光纤连接于所述光纤电流传感器与所述测量盒之间；所述保偏光纤用于传输所述检测信号。
3.根据权利要求1或2所述的测量铝电解槽区域阳极电流的系统，其特征在于：
在两个所述电解槽区域之间的所述一对水平母线上安装两个所述光纤电流传感器，每一个所述光纤电流传感器安装在一个所述水平母线上。
4.一种测量铝电解槽区域阳极电流的方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1至3任一项所述的系统中，所述方法包括如下步骤：
确定待检测阳极电流Im对应的第m个电解槽区域，判断第m个电解槽区域的两端是否存在第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域，获得第一判断结果；
若第一判断结果表示存在第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域，则待检测阳极电流Im为：Im＝IRm+Im-1,m-Im,m+1；其中，Im为第m个电解槽区域的阳极电流，IRm为第m个立柱母线上光纤电流传感器检测的电流，Im-1,m为第(m-1)个电解槽区域与第m个电解槽区域连接的一对水平母线上光纤电流传感器检测的电流，Im,m+1为第m个电解槽区域与第(m+1)个电解槽区域连接的一对水平母线上光纤电流传感器检测的电流；
若第一判断结果表示不同时存在第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域，则判断第m个电解槽区域的一端是否存在相邻的第(m-1)个电解槽区域，获得第二判断结果；
若第二判断结果表示存在第(m-1)个电解槽区域，则待检测阳极电流Im为：Im＝IRm+Im-1,m；若第二判断结果表示不存在第(m-1)个电解槽区域，则待检测阳极电流Im为：Im＝IRm-Im,m+1。
5.根据权利要求4所述的测量铝电解槽区域阳极电流的方法，其特征在于：
安装于立柱母线上的光纤电流传感器正极性为电流流入电解槽区域；
安装于水平母线上的光纤电流传感器正极性为编号小的电解槽区域流向编号大的电解槽区域。
6.根据权利要求5所述的测量铝电解槽区域阳极电流的方法，其特征在于：
对于第m个电解槽区域，IRm为第m个立柱母线上流入电解槽区域的电流，其值取为正值；Im-1,m为流出第(m-1)个电解槽区域且流入第m个电解槽区域的电流，其值取为正值；Im,m+1为流出第m个电解槽区域且流入第(m+1)个电解槽区域的电流，其值取为负值。
7.根据权利要求6所述的测量铝电解槽区域阳极电流的方法，其特征在于：
当第m个电解槽区域与相邻的第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域之间连接的一对水平母线上分别独立安装有光纤电流传感器时，Im-1,m＝Im-1,m,A+Im-1,m,B，Im,m+1＝Im,m+1,A+Im,m+1,B，其中：
Im-1,m,A是连接第(m-1)个电解槽区域与第m个电解槽区域的A水平母线上独立安装的光纤电流传感器测量的电流，Im-1,m,B连接第(m-1)个电解槽区域与第m个电解槽区域的B水平母线上独立安装的光纤电流传感器测量的电流；Im,m+1,A是连接第m个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域的A水平母线上独立安装的光纤电流传感器测量的电流，Im,m+1,B是连接第m个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域的B水平母线上独立安装的光纤电流传感器测量的电流。
8.一种测量铝电解槽区域阳极电流的装置，其特征在于，包括：
第一判断模块，被配置为确定待检测阳极电流Im对应的第m个电解槽区域，判断第m个电解槽区域的两端是否存在第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域，获得第一判断结果；
电流获取模块，被配置为：
若第一判断结果表示存在第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域，则待检测阳极电流Im为：Im＝IRm+Im-1,m-Im,m+1；其中，Im为第m个电解槽区域的阳极电流，IRm为第m个立柱母线上光纤电流传感器检测的电流，Im-1,m为第(m-1)个电解槽区域与第m个电解槽区域连接的一对水平母线上光纤电流传感器检测的电流，Im,m+1为第m个电解槽区域与第(m+1)个电解槽区域连接的一对水平母线上光纤电流传感器检测的电流；若第一判断结果表示不同时存在第(m-1)个电解槽区域和第(m+1)个电解槽区域，则判断第m个电解槽区域的一端是否存在相邻的第(m-1)个电解槽区域，获得第二判断结果；若第二判断结果表示存在第(m-1)个电解槽区域，则待检测阳极电流Im为：Im＝IRm+Im-1,m；若第二判断结果表示不存在第(m-1)个电解槽区域，则待检测阳极电流Im为：Im＝IRm-Im,m+1。
9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有程序信息，计算机读取所述程序信息后执行权利要求4-7任一项所述的测量铝电解槽区域阳极电流的方法。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括至少一个处理器和至少一个存储器，至少一个所述存储器中存储有程序信息，至少一个所述处理器读取所述程序信息后执行权利要求4-7任一项所述的测量铝电解槽区域阳极电流的方法。
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