一种铝电解槽自动打料故障检测系统的制作方法

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1.本实用新型涉及铝电解槽技术领域，特别涉及一种铝电解槽自动打料故障检测系统。

背景技术：

2.中国铝电解发展是粗放型，随着国家能源双降指标，铝电解行业作为能源消耗大户，节能降耗变成头等大事，而铝电解行业中主要的能耗，除了电解铝过程以外，氧化铝的输送也是其能源消耗的主要因素之一，如何实现物料输送的稳定性以及高效性，建立绿输送通道成为现代新的目标，在氧化铝输送过程中，会出现堵料，输送坤囊，无线传输等问题，但是针对输送过程中出现的问题，人工排查难度较大，由于输送过程繁多，排查时间较长，不仅浪费人力物力，容易耽误整个的生产进度，为企业带来较多的损失。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
4.为此，本实用新型的一个目的在于提出一种铝电解槽自动打料故障检测系统，以解决背景技术中所提到的问题，克服现有技术中存在的不足。
5.为了实现上述目的，本实用新型一方面的实施例提供一种铝电解槽自动打料故障检测系统，包括含氟氧化铝仓、主风动溜槽、高压离心风机、支风动溜槽、电解槽组、进料感应传感器、满料报警装置和高速无线采集器；含氟氧化铝仓与主风动溜槽连接，主风动溜槽与支风动溜槽和高压离心风机连接，支风动溜槽与电解槽组连接，电解槽组包括多个电解槽单元，每个电解槽单元包括多个电解槽料箱和槽上风动溜槽，每个电解槽单元中的电解槽料箱通过槽上风动溜槽连接，支风动溜槽与槽上风动溜槽连接；进料感应传感器设在支风动溜槽上，料位传感器设在电解槽组上，高速无线采集器分别与高压离心风机的开关、进料感应传感器和满料报警装置连接。
6.优选的是，电解槽组中的电解槽单元并联，每个电解槽单元中的电解槽料箱串联。
7.在上述任一方案中优选的是，电解槽组为四组，每组电解槽组包括的每个电解槽单元并联，每个电解槽单元包括三个串联的电解槽料箱。
8.在上述任一方案中优选的是，满料报警装置设在三个串联的电解槽料箱中距离支风动溜槽的最远的一个电解槽料箱上。
9.在上述任一方案中优选的是，进料感应传感器为温度传感器，满料报警装置为物料检测传感器。
10.本实用新型的一种铝电解槽自动打料故障检测方法，包括：
11.步骤s1:通过高速无线采集器采集高压离心风机开始启动的风机启动时间点；
12.步骤s2:通过进料感应传感器采集每个电解槽单元的进料时间点，并将进料时间点发送到高速无线采集器中；
13.步骤s3:将风机启动时间点分别与每个电解槽单元的进料时间点相减，得出每个
电解槽单元的物料输送时间差，根据物料输送时间差判断与每个电解槽单元连接的主风动溜槽的物料输送是否存在故障。
14.优选的是，还包括：
15.步骤s4:在电解槽单元中距离支风动溜槽的最远的一个电解槽料箱上设置物料检测传感器，通过高速无线采集器采集物料检测传感器检测到的满料时间点；
16.步骤s5:将满料时间点与进料时间点相减，得出满料时间差，根据满料时间差判断每个电解槽单元中的物料输送是否故障。
17.与现有技术相比，本实用新型所具有的优点和有益效果为：
18.1、本实用新型的一种铝电解槽自动打料故障检测系统，采集电解槽单元的进料时间和满料时间，再将进料时间与满料时间相减判断电解槽单元中物料输送是否存在故障，通过将风机启动时间与每个电解槽单元的进料时间相减来判断每个主风动溜槽是否存在物料输送故障，从而方便工作人员判断检修，判断及时，节约更多的检修时间。
19.2、本实用新型的一种铝电解槽自动打料故障检测系统，对输送物料过程中的故障问题检测准确，检测成本低，检测效率高，提高了生产过程中的安全性。
20.3、本实用新型的一种铝电解槽自动打料故障检测系统，根据物料输送时间差判断与每个电解槽单元连接的主风动溜槽的物料输送是否存在故障，检测成本低，检测简单高效，节约人力检测成本和检测时间，使生产环节更加安全。
21.4、本实用新型的一种铝电解槽自动打料故障检测系统，根据满料时间差判断每个电解槽单元中的物料输送是否故障，检测方式简单精确，不需要复杂的检测仪器和繁琐的检查过程，检测效率更高。
22.本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
23.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
24.图1为根据本实用新型实施例一种铝电解槽自动打料故障检测系统结构示意图。
25.图2为根据本实用新型实施例一种铝电解槽自动打料故障检测系统进料指示波动曲线图。
26.图3为根据本实用新型实施例一种铝电解槽自动打料故障检测系统加料柱状图。
27.其中：10-含氟氧化铝仓，20-主风动溜槽,30-高压离心风机,40-支风动溜槽，50-电解槽单元，60-进料感应传感器，70-满料报警装置。
具体实施方式
28.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
29.如图1所示，本实用新型实施例的一种铝电解槽自动打料故障检测系统，包括含氟
氧化铝仓10、主风动溜槽20、高压离心风机30、支风动溜槽40、电解槽组、进料感应传感器60、满料报警装置70和高速无线采集器；含氟氧化铝仓10与主风动溜槽20连接，主风动溜槽20与支风动溜槽40和高压离心风机30连接，支风动溜槽40与电解槽组连接，电解槽组包括多个电解槽单元50，每个电解槽单元50包括多个电解槽料箱和槽上风动溜槽，每个电解槽单元50中的电解槽料箱通过槽上风动溜槽连接，支风动溜槽40与槽上风动溜槽连接；进料感应传感器60设在支风动溜槽40上，料位传感器设在电解槽组上，高速无线采集器分别与高压离心风机30的开关、进料感应传感器60和满料报警装置70连接。
30.本实用新型的一种铝电解槽自动打料故障检测系统，采集电解槽单元50的进料时间和满料时间，再将进料时间与满料时间相减判断电解槽单元50中物料输送是否存在故障，通过将风机启动时间与每个电解槽单元50的进料时间相减来判断主风动溜槽是否存在物料输送故障，从而方便工作人员判断检修，判断及时，节约更多的检修时间。
31.进一步的，每个电解槽组中的电解槽单元50并联，每个电解槽单元50中的电解槽料箱串联。
32.进一步的，电解槽组为四组，每组电解槽组包括的每个电解槽单元50并联，每个电解槽单元50包括三个串联的电解槽料箱。
33.可选的，满料报警装置70设在三个串联的电解槽料箱中距离支风动溜槽40的最远的一个电解槽料箱上。
34.可选的，进料感应传感器60为温度传感器，用于检测物料的温度变化，当开始进料时，由于物料温度较高，当经过温度传感器时，会检测到相关的温度数据，传输给高速无线采集器形成物料温度变化曲线，满料报警装置70为物料检测传感器当物料从电解槽单元50中的初级电解槽开始装入，到最后一级电解槽物料装满时候，物料检测传感器将信号传送到高速无线采集器中，此时对时间点进行记录。
35.可选的，满料报警装置用于在高温、高磁环境下对电解槽中的物料检测，满料报警装置采用型号为mb1210料位检测传感器，进料感应传感器采用型号为hih-3602温度传感器，高速无线采集器采用型号为di-245型号的数据采集器或cbook2000型号的数据采集器；实时采集各传感器信号，初步分析判断，由自带的tcp/ip-光纤通讯模块输出一级数据，本实用新型不限于以上传感器或采集器的型号，凡是能够实现本实用新型对应功能的传感器型号均落在本实用新型的使用范围内。
36.本实用新型的一种铝电解槽自动打料故障检测系统工作原理为：新鲜氧化铝由新鲜氧化铝缓冲仓进入烟气净化系统主烟管循环吸氟，成为含氟氧化铝，净化系统出来的含氟氧化铝进入含氟氧化铝仓,含氟氧化铝经仓底进入主风动溜槽，高压离心风机通过吹风将含氟氧化铝流动化，流动的氧化铝通过主风动溜槽输送到支风动溜槽，再输送到电解槽组中的电解槽中。每个含氟氧化铝仓底设有4条200mm主风动溜槽，分别与2栋电解厂房两侧的4条200mm支风动溜槽相连接，在电解车间每条支风动溜槽又分别与电解槽的80mm槽上风动溜槽连接，每条槽上风动溜槽均由多节标准或非标准风动溜槽组装而成。电解槽供料周期一般为1天2-6次不等，每次打料时间与需求量成正比，物料通过载氟氧化铝料仓后经分别进入各个电解槽中，本实用新型实施例的系统监测点在每台电解槽的进料管口与电解槽末端料箱，末端料箱即在三个串联的电解槽料箱中距离支风动溜槽的最远的一个电解槽料箱，通过物料流经检测点的时间，以及相同周期的同类对比，判断该系统是否存在输送故
障。
37.通过高速无线采集器采集风机启动的时间点、通过进料感应传感器采集物料开始进入到每个支风动溜槽的每个时间点，并发送到高速无线采集器中，通过满料报警装置采集每个电解槽单元中的最末级电解槽料箱满料时间点，即距离支风动溜槽最远的一个电解槽料箱满料时间点，满料报警器再将信号传送到高速无线采集器中，高速无线采集器将采集到的信号发送到上位机中，将风机启动时间点与每个支风动溜槽的每个时间点相减得出每个支风动溜槽的进料时间，或得出支风动溜槽的平均的进料时间，根据进料时间判断主风动溜槽输送物料是否存在故障，将电解槽料箱的满料时间点与进料感应传感器采集的进料时间点相减得出电解槽单元的进料时间，或统计出平均进料时间，根据平均进料时间与现有的电解槽单元的进料时间相对比，从而评判电解槽单元进料是否出现故障。
38.作为本实用新型的一个实施例，如图1所示，含氟氧化铝仓底部与四个主风动溜槽连接，电解槽组分为a、b、c、d四组，主风动溜槽通过支风动溜槽分别与电解槽单元连接，每个电解槽组分电解槽单元编号分别为1，2，3，4....n，例如a电解槽组电解槽单元编号分别为1，2，3，4....n，当氧化铝物料通过高压离心风机通过主风动溜槽传输时候，进入到a电解槽组中后，物料先进入到编号为1的电解槽单元中距离主风动溜槽最近的电解槽料箱即初级料箱中，初级电解槽料箱装满后，再依次进入到后面串联的电解槽料箱，直到进入到最末级电解槽料箱中，末级电解槽料箱充满料后，物料会接着进入到编号为2的电解槽单元中的电解槽料箱中，以此类推，直到第n编号电解槽料箱装满。通过编号为1的电解槽单元中，物料进入初级电解槽料箱记录时间点，由初级电解槽料箱到末级电解槽料箱装满物料后的时间点，记录时间差或平均时间差，当监测到的物料在电解槽单元中的时间变动较大的时候，例如相对于平均时间，物料填充时间过短或时间过长，说明在该电解槽单元中存在故障。以此类推，在每个电解槽单元中均会有物料的填充时间，在物料传输过程中，当物料进入到1的电解槽单元中，也可能有部分物料开始进入到了其它电解槽单元，由于这种因素较为稳定，并不影响对物料的传输节点的常态化监测。本实用新型并不限于判断主风动溜槽的问题，而是分阶段的判断，在物料进入到编号为1的电解槽单元的时间节点正常时，当物料进入到编号为2的电解槽单元中存在时间突变的问题，说明在编号为2的电解槽单元于编号为1的电解槽单元之间的主风动溜槽可能存在故障，这种对主风动溜槽阶段性的监测判断使判断更加的精确。
39.如图2所示，当前电解槽输送物料结束后，满料报警将信号通过高速无线采集器反馈到上位机，记录单次加料时间，通过对比所有电解槽加料时间，建立柱状图，并反馈异常加料电解槽位置，通知检修部门。同时可记录最后加料完成的电解槽，计算总加料时间是否符合加料周期函数等差数列以及偏差大小，给运行人员进行反馈。纵向坐标为温度轴t，横向坐标为时间轴t，t1时刻为氧化铝物料没有到达温度传感器时候，此时温度为常温，t2时刻为物料刚开始到达温度传感器的时刻，由于物料温度较高温度传感器检测到温度升高，当物料传输结束时候，温度传感器检测到的温度逐渐下降，最后回归到正常温度。
40.如图3所示，为一个电解槽组的加料柱状图，纵轴为时间参数t，横轴为每个电解槽单元的槽号，例如1代表编号为1的电解槽单元，2代表编号为2的电解槽单元，以此类推；每个电解槽单元分为加料等待时间和加料时间，可以在每个电解槽单元中用不同颜体现每个柱状图的加料时间和加料等待时间，由于物料从编号为1的电解槽单元中开始传输的，因
此加料等待时间可能存在不同，但是每个电解槽单元的平均加料时间和平均加料等待时均是稳定的，当其中一个电解槽单元中的加料时间时间出现突变时，说明此电解槽单元存在故障，当其中一个电解槽单元的加料等待时间出现突变时，说明此电解槽单元连接的主风动溜槽存在问题，方便工作人员进行排查。本实用新型也可以在每个电解槽料箱上分别设置一个满料报警装置，针对每个料仓进行监测，更加方便的监测。
41.本实用新型的一种铝电解槽自动打料故障检测系统用于输送过程中堵料、输送困难、无效输送提供数据化指示，让用户及时排查，降低输送过程中能源消耗。
42.本实用新型实施例还提供了一种铝电解槽自动打料故障检测方法，包括：
43.步骤s1:通过高速无线采集器采集高压离心风机开始启动的风机启动时间点；
44.步骤s2:通过进料感应传感器采集每个电解槽单元的进料时间点，并将进料时间点发送到高速无线采集器中；
45.步骤s3:将风机启动时间点分别与每个电解槽单元的进料时间点相减，得出每个电解槽单元的物料输送时间差，根据物料输送时间差判断与每个电解槽单元连接的主风动溜槽的物料输送是否存在故障。
46.进一步的，还包括：
47.步骤s4:在电解槽单元中距离支风动溜槽的最远的一个电解槽料箱上设置物料检测传感器，通过高速无线采集器采集物料检测传感器检测到的满料时间点；
48.步骤s5:将满料时间点与进料时间点相减，得出满料时间差，根据满料时间差判断每个电解槽单元中的物料输送是否故障。
49.本实用新型的一种铝电解槽自动打料故障检测方法，根据满料时间差判断每个电解槽单元中的物料输送是否故障，检测方式简单精确，不需要复杂的检测仪器和繁琐的检查过程，检测效率更高。
50.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
51.本领域技术人员不难理解，本实用新型包括上述说明书的实用新型内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
52.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同限定。

技术特征：

1.一种铝电解槽自动打料故障检测系统，其特征在于，包括含氟氧化铝仓、主风动溜槽、高压离心风机、支风动溜槽、电解槽组、进料感应传感器、满料报警装置和高速无线采集器；所述含氟氧化铝仓与所述主风动溜槽连接，所述主风动溜槽与所述支风动溜槽和所述高压离心风机连接，所述支风动溜槽与所述电解槽组连接，所述电解槽组包括多个电解槽单元，每个所述电解槽单元包括多个电解槽料箱和槽上风动溜槽，每个所述电解槽单元中的电解槽料箱通过所述槽上风动溜槽连接，所述支风动溜槽与所述槽上风动溜槽连接；所述进料感应传感器设在所述支风动溜槽上，所述满料报警装置设在所述电解槽组上，所述高速无线采集器分别与所述高压离心风机的开关、所述进料感应传感器和所述满料报警装置连接。2.如权利要求1所述的一种铝电解槽自动打料故障检测系统，其特征在于，所述电解槽组中的电解槽单元并联，每个所述电解槽单元中的电解槽料箱串联。3.如权利要求2所述的一种铝电解槽自动打料故障检测系统，其特征在于，所述电解槽组为四组，每组所述电解槽组包括的每个所述电解槽单元并联，每个所述电解槽单元包括三个串联的电解槽料箱。4.如权利要求3所述的一种铝电解槽自动打料故障检测系统，其特征在于，所述满料报警装置设在三个串联的电解槽料箱中距离所述支风动溜槽的最远的一个电解槽料箱上。5.如权利要求1所述的一种铝电解槽自动打料故障检测系统，其特征在于，所述进料感应传感器为温度传感器，所述满料报警装置为物料检测传感器。

技术总结

本实用新型公开了一种铝电解槽自动打料故障检测系统，包括含氟氧化铝仓、主风动溜槽、高压离心风机、支风动溜槽、电解槽组、进料感应传感器、满料报警装置和高速无线采集器；采集电解槽单元的进料时间和满料时间，再将进料时间与满料时间相减判断电解槽单元中物料输送是否存在故障，通过将风机启动时间与每个电解槽单元的进料时间相减来判断主风动溜槽中是否存在物料输送故障，从而方便工作人员判断检修，判断及时，节约更多的检修时间。不需要复杂的检测仪器和繁琐的检查过程，检测效率更高。检测效率更高。检测效率更高。