一种铝电解槽的智能分析报警方法与流程

1.本发明涉及管道腐蚀防护技术领域，尤其是涉及一种铝电解槽的智能分析报警方法。


背景技术：

2.铝电解槽是目前国内外生产原铝的主要设备，在生产过程中车间管理主要依靠电解槽厂家提供的槽控系统获取单一电压、针振、摆动的超限提醒；对于电解槽中铁、硅含量等数据的获取需要送样到化验室分析后传车间工作群，由车间人员根据经验人工分析；管理人员不在车间时，只有通过同事汇报或群消息查看掌握电解槽运行情况。
3.目前依靠单一工艺参数的超限提醒、人工分析和处理的铝电解生产管理方式，管理的信息化水平不高，信息传递诸多工作均需要大量的人工完成、效率低下；工艺参数无法及时获取、分析预判不到位、也无法自动判断是否是新启槽，因此，无法做到电解槽的精准控制，更无法保证电解槽安全、稳定、高效运行；时不时会有漏槽、滚铝和人员安全事故发生；根据事故严重程度不同都会产生直接或者间接的经济损失。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供了一种铝电解槽的智能分析报警方法，基于铝电解槽的各项工艺参数建立多种报警分析模型，实时监测铝电解槽的各项工艺参数，根据报警分析模型对铝电解槽的运行情况进行综合分析，及时报警，避免发生漏槽、滚铝等事故。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种铝电解槽的智能分析报警方法，包括：上根据铝电解槽的工艺参数预设报警分析模型，包括防滚铝综合分析模型和防漏槽综合分析模型；
6.实时采集铝电解槽的工艺参数发送到报警监控系统，所述工艺参数包括电压、针振、摆动；
7.所述报警监控系统将采集到的所述工艺参数及所有报警分析模型发送至分析引擎进行综合分析，判断是否报警及报警等级；
8.若判断结果为报警，则对应所述报警分析模型生成报警信息，并按对应的报警等级推送给对应人员。
9.作为本发明的进一步改进，所述报警监控系统同时获取多个铝电解槽的工艺参数；
10.所述报警监控系统设有多个分析引擎；
11.所述报警监控系统根据hash算法将采集到的所述工艺参数及所有报警分析模型分发至不同的分析引擎进行综合分析。
12.作为本发明的进一步改进，每个报警分析模型的报警等级均包括由低到高的黄色报警、橙色报警、红色报警。
13.作为本发明的进一步改进，预设报警推送策略，包括：报警推送方式、对应不同的
所述报警等级设置不同的推送对象以及报警升级推送策略。
14.作为本发明的进一步改进，根据预设的报警信息模板生成所述报警信息；
15.所述报警信息模板包括：报警名称、报警值、报警条件、铝电解槽的槽龄、铝电解槽的铁硅含量、历史报警数量。
16.作为本发明的进一步改进，所述报警监控系统将采集到的所述工艺参数及所有报警分析模型发送至分析引擎进行综合分析；包括：
17.所述分析引擎根据所述工艺参数对应的铝电解槽的槽号查询铝电解槽的槽龄，根据所述槽龄判断是否为新启槽；
18.若为新启槽，则不对该铝电解槽进行进一步分析；
19.若不为新启槽，则分别根据防滚铝综合分析模型和防漏槽综合分析模型对给铝电解槽进行防滚铝分析和防漏槽分析。
20.作为本发明的进一步改进，所述根据铝电解槽的工艺参数预设报警分析模型，包括：
21.设置多个子条件；
22.设定报警监控时长；
23.设定满足子条件个数n；
24.设定红色报警、橙色报警、黄色报警对应的报警限值；
25.若在所述报警监控时长内，检测到n个或以上子条件达到红色报警、橙色报警或黄色报警的报警限值，则对应触发红色报警、橙色报警或黄色报警；
26.同时触发多个报警等级时报高不报低。
27.作为本发明的进一步改进，所述防滚铝综合分析模型，包括：
28.设置多个子条件，包括电压值大于4.3v、针振值大于30mv、摆动值大于10mv；
29.设定报警监控时长为3600s；
30.设定满足条件个数为2个；
31.满足各子条件的时长累计60s计1次，设定红色报警各子条件的报警限值均为大于50次，设定橙色报警各子条件的报警限值均为大于30次，设定黄色报警各子条件的报警限值均为大于20次；
32.若在3600s内，检测到2个或3个子条件达到红色报警或橙色报警或黄色报警的报警限值，则对应触发红色报警、橙色报警或黄色报警；
33.同时触发多个报警等级时报高不报低。
34.作为本发明的进一步改进，所述防漏槽综合分析模型，包括：
35.设定报警监控时长为3600s；
36.设定满足条件个数为2个；
37.设置多个子条件，包括电压平均值、针振平均值、摆动平均值、效应累计时长；
38.设定红色报警各子条件的报警限值分别为：电压平均值大于5v、针振平均值大于200mv、摆动平均值大于150mv、效应累计时长大于1000s；
39.设定橙色报警各子条件的报警限值分别为：电压平均值大于4.5v、针振平均值大于50mv、摆动平均值大于30mv、效应累计时长大于500s；
40.设定黄色报警各子条件的报警限值分别为：电压平均值大于4.3v、针振平均值大
于30mv、摆动平均值大于10mv、效应累计时长大于300s；
41.若在3600s内，检测到2个或2个以上子条件达到红色报警、橙色报警或黄色报警的报警限值，则对应触发红色报警、橙色报警或黄色报警；
42.同时触发多个报警等级时报高不报低。
43.作为本发明的进一步改进，人员接受到报警信息后，进入处置页面，输入报警原因及处置措施，并生成异常工单；
44.通过异常工单对报警信息的处置措施落实情况进行跟踪。
45.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
46.相较于传统的铝电解槽生产管理方式中，电解槽厂商提供的槽控系统对单一工艺参数超限提醒，再依靠人工分析、处理铝电解槽漏槽、滚铝的情况，本发明提供了报警分析模型，通过报警分析模型对漏槽、滚铝的情况进行分析，分析结果更加可靠，且不再依赖于有经验的人员；另一方面，本发明通过实时获取铝电解槽的各项工艺参数、实时分析，实现了报警及处置的及时性，以及对铝电解槽的精准控制。
47.本发明报警监控系统可以同时连接多个铝电解槽，通过多个分析引擎对对多个铝电解槽的实时工艺参数进行综合分析，实现了对车间铝电解槽的统一监控。
附图说明
48.图1为本发明一种实施例公开的铝电解槽的智能分析报警方法流程图；
49.图2为本发明一种实施例公开的铝电解槽的智能分析报警方法的完整流程图；
50.图3为本发明一种实施例公开的铝电解槽防滚铝综合分析模型示意图；
51.图4为本发明一种实施例公开的铝电解槽防漏槽综合分析模型示意图。
具体实施方式
52.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
53.下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
54.如图1、2所示，本发明提供的一种铝电解槽的智能分析报警方法，包括：
55.(1)根据铝电解槽的工艺参数预设报警分析模型，包括防滚铝综合分析模型和防漏槽综合分析模型；
56.其中，
57.每个报警分析模型的报警等级均包括由低到高的黄色报警、橙色报警、红色报警。
58.进一步的，报警分析模型均包括：
59.设置多个子条件，每个子条件可设置不同的运算类型，例如：最大值、最小值、平均值、累计值、实时值；
60.设定报警监控时长；
61.设定满足子条件个数n；
62.设定红色报警、橙色报警、黄色报警对应的报警限值；
63.若在报警监控时长内，检测到n个或以上子条件达到红色报警、橙色报警或黄色报警的报警限值，则对应触发红色报警、橙色报警或黄色报警；
64.同时触发多个报警等级时报高不报低。
65.具体的，
66.防滚铝综合分析模型，如图3所示，包括：
67.设置多个子条件，包括电压值大于4.3v、针振值大于30mv、摆动值大于10mv；
68.设定报警监控时长为3600s；
69.设定满足条件个数为2个；
70.满足各子条件的时长累计60s计1次，设定红色报警各子条件的报警限值均为大于50次，设定橙色报警各子条件的报警限值均为大于30次，设定黄色报警各子条件的报警限值均为大于20次；
71.若在3600s内，检测到2个或3个子条件达到红色报警或橙色报警或黄色报警的报警限值，则对应触发红色报警、橙色报警或黄色报警；
72.同时触发多个报警等级时报高不报低。
73.防漏槽综合分析模型，包括：
74.设定报警监控时长为3600s；
75.设定满足条件个数为2个；
76.设置多个子条件，包括电压平均值、针振平均值、摆动平均值、效应累计时长；其中，效应是指电解槽的一种问题状况，一般体现在电压上，电解槽的电压突然增大，本发明中设置电压超过8v则认为产生效应，同时在计算电压平均值、针振平均值、摆动平均值时，应去除效应部分的数据再进行计算；
77.设定红色报警各子条件的报警限值分别为：电压平均值大于5v、针振平均值大于200mv、摆动平均值大于150mv、效应累计时长大于1000s；
78.设定橙色报警各子条件的报警限值分别为：电压平均值大于4.5v、针振平均值大于50mv、摆动平均值大于30mv、效应累计时长大于500s；
79.设定黄色报警各子条件的报警限值分别为：电压平均值大于4.3v、针振平均值大于30mv、摆动平均值大于10mv、效应累计时长大于300s；
80.若在3600s内，检测到2个或2个以上子条件达到红色报警、橙色报警或黄色报警的报警限值，则对应触发红色报警、橙色报警或黄色报警；
81.同时触发多个报警等级时报高不报低。
82.(2)实时采集铝电解槽的工艺参数发送到报警监控系统，工艺参数包括电压、针振、摆动；
83.其中，
84.通过隔离网闸把生产网每台铝电解槽的电压、针振、摆动等实时数据以及铝电解槽的槽龄、铝电解槽的铁硅含量拿到办公网的iot实时数据库服务器上，取数频率可选择500ms；
85.进一步的，
86.报警监控系统同时获取多个铝电解槽的工艺参数；
87.(3)报警监控系统将采集到的工艺参数及所有报警分析模型发送至分析引擎进行
综合分析，判断是否报警及报警等级；
88.其中，
89.报警分析模型、报警等级均是报警规则的一部分；报警规则中还配置有铝电解槽的槽号，通过铝电解槽的槽号获取铝电解槽的槽龄、铁硅含量以及历史报警数据。
90.进一步的，
91.报警监控系统还获取最新的报警规则、报警信息模板、报警推送策略随采集到的工艺参数一同发送至分析引擎进行综合分析。
92.更进一步的，
93.报警监控系统设有多个分析引擎；
94.报警监控系统根据hash算法将采集到的工艺参数及所有报警分析模型分发至不同的分析引擎进行综合分析；
95.分析引擎根据工艺参数对应的铝电解槽的槽号查询铝电解槽的槽龄，根据槽龄判断是否为新启槽，例如：设置槽龄小于90天则判定为新启槽；
96.若为新启槽，则不对该铝电解槽进行进一步分析。
97.若不为新启槽，则分别根据防滚铝综合分析模型和防漏槽综合分析模型对给铝电解槽进行防滚铝分析和防漏槽分析。
98.(4)若判断结果为报警，则对应报警分析模型生成报警信息，并按对应的报警等级推送给对应人员；
99.其中，
100.报警信息模板包括：报警名称、报警值、报警条件、铝电解槽的槽龄、铝电解槽的铁硅含量、历史报警数量。
101.进一步的，
102.根据预设报警推送策略推送报警信息，报警推送策略包括：报警推送方式、对应不同的报警等级设置不同的推送对象以及报警升级推送策略。
103.具体的，
104.报警推送方式：可配置消息及电话两种不同的报警推送方式；
105.报警发生后特定时间内(如：30min)未及时处理时，进行报警升级推送，即推送给更高一级的人员进行处理。
106.(5)报警处置：对应人员接受到报警信息后，进入处置页面，输入报警原因及处置措施，并生成异常工单；
107.其中，
108.通过报警处置将责任落实到人，实现报警闭环管理。
109.(6)通过异常工单对报警信息的处置措施落实情况进行跟踪。
110.实施例：
111.对防滚铝的报警只能分析过程如下：
112.s1、实时采集铝电解槽a的工艺参数，包括电压、针振、摆动发送到报警监控系统；
113.s2、报警监控系统获取铝电解槽a的槽龄为120天，将铝电解槽a的3600s的电压、针振、摆动数据及最新的防滚铝综合分析模型、报警等级、报警推送规则、报警信息模板发送至分析引擎进行综合分析；
114.s2-1、是否为新启槽判断：
115.铝电解槽a的槽龄为120天，大于预设判定条件90天，故不是新启槽。
116.s2-2、进一步综合分析；
117.统计电压值：每累计1分钟电压值大于4.3v计1次，得到次数为42次；
118.统计针振值：每累计1分钟针振值大于30mv计1次，得到次数为52次；
119.统计摆动值：每累计1分钟摆动值大于10mv计1次，得到次数为28次；
120.s3、判断是否报警及报警等级；
121.三个条件均满足黄色报警的报警限值20次，两个条件满足橙色报警的报警限值30次，一个条件满足红色报警的报警限值50次；
122.根据预设的防滚铝综合分析模型设定的满足条件个数为2，故，铝电解槽a当前满足黄色报警、橙色报警，不满足红色报警；根据同一规则同时触发多个报警等级时报高不报低的原则，进行橙色报警；
123.s3、对应防滚铝综合分析模型生成报警信息，包括获取铝电解槽a的铁硅含量、历史报警数量，与下列信息一同形成报警信息，如：
124.报警名称：防滚铝；
125.报警值：电压报警值42、针振报警值52、摆动报警值28；
126.报警条件：电压值大于4.3v、针振值大于30mv、摆动值大于10mv；
127.铝电解槽的槽龄：120天；
128.s4、并按对应的报警等级推送给对应人员：
129.橙色报警对应的接收人员为组长，通过预设的推送方式，即：电话，将报警信息发送组长处理。
130.本发明的优点：
131.本发明建立了报警分析模型，通过报警分析模型对漏槽、滚铝的情况进行分析，分析结果更加可靠，不再依赖于有经验的人员；另一方面，本发明通过实时获取铝电解槽的各项工艺参数、实时分析，实现了报警及处置的及时性，以及对铝电解槽的精准控制。
132.本发明报警监控系统可以同时连接多个铝电解槽，通过多个分析引擎对对多个铝电解槽的实时工艺参数进行综合分析，实现了对车间铝电解槽的统一监控。
133.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

技术特征：
1.一种铝电解槽的智能分析报警方法，其特征在于，包括：根据铝电解槽的工艺参数预设报警分析模型，包括防滚铝综合分析模型和防漏槽综合分析模型；实时采集铝电解槽的工艺参数发送到报警监控系统，所述工艺参数包括电压、针振、摆动；所述报警监控系统将采集到的所述工艺参数及所有报警分析模型发送至分析引擎进行综合分析，判断是否报警及报警等级；若判断结果为报警，则对应所述报警分析模型生成报警信息，并按对应的报警等级推送给对应人员。2.根据权利要求1所述的铝电解槽的智能分析报警方法，其特征在于：所述报警监控系统同时获取多个铝电解槽的工艺参数；所述报警监控系统设有多个分析引擎；所述报警监控系统根据hash算法将采集到的所述工艺参数及所有报警分析模型分发至不同的分析引擎进行综合分析。3.根据权利要求1所述的铝电解槽的智能分析报警方法，其特征在于：每个报警分析模型的报警等级均包括由低到高的黄色报警、橙色报警、红色报警。4.根据权利要求1所述的铝电解槽的智能分析报警方法，其特征在于：预设报警推送策略，包括：报警推送方式、对应不同的所述报警等级设置不同的推送对象以及报警升级推送策略。5.根据权利要求1所述的铝电解槽的智能分析报警方法，其特征在于：根据预设的报警信息模板生成所述报警信息；所述报警信息模板包括：报警名称、报警值、报警条件、铝电解槽的槽龄、铝电解槽的铁硅含量、历史报警数量。6.根据权利要求1所述的铝电解槽的智能分析报警方法，其特征在于：所述报警监控系统将采集到的所述工艺参数及所有报警分析模型发送至分析引擎进行综合分析；包括：所述分析引擎根据所述工艺参数对应的铝电解槽的槽号查询铝电解槽的槽龄，根据所述槽龄判断是否为新启槽；若为新启槽，则不对该铝电解槽进行进一步分析；若不为新启槽，则分别根据防滚铝综合分析模型和防漏槽综合分析模型对给铝电解槽进行防滚铝分析和防漏槽分析。7.根据权利要求1所述的铝电解槽的智能分析报警方法，其特征在于：所述根据铝电解槽的工艺参数预设报警分析模型，包括：设置多个子条件；设定报警监控时长；设定满足子条件个数n；设定红色报警、橙色报警、黄色报警对应的报警限值；若在所述报警监控时长内，检测到n个或以上子条件达到红色报警、橙色报警或黄色报警的报警限值，则对应触发红色报警、橙色报警或黄色报警；同时触发多个报警等级时报高不报低。
8.根据权利要求1或7所述的铝电解槽的智能分析报警方法，其特征在于：所述防滚铝综合分析模型，包括：设置多个子条件，包括电压值大于4.3v、针振值大于30mv、摆动值大于10mv；设定报警监控时长为3600s；设定满足条件个数为2个；满足各子条件的时长累计60s计1次，设定红色报警各子条件的报警限值均为大于50次，设定橙色报警各子条件的报警限值均为大于30次，设定黄色报警各子条件的报警限值均为大于20次；若在3600s内，检测到2个或3个子条件达到红色报警或橙色报警或黄色报警的报警限值，则对应触发红色报警、橙色报警或黄色报警；同时触发多个报警等级时报高不报低。9.根据权利要求1或7所述的铝电解槽的智能分析报警方法，其特征在于：所述防漏槽综合分析模型，包括：设定报警监控时长为3600s；设定满足条件个数为2个；设置多个子条件，包括电压平均值、针振平均值、摆动平均值、效应累计时长；设定红色报警各子条件的报警限值分别为：电压平均值大于5v、针振平均值大于200mv、摆动平均值大于150mv、效应累计时长大于1000s；设定橙色报警各子条件的报警限值分别为：电压平均值大于4.5v、针振平均值大于50mv、摆动平均值大于30mv、效应累计时长大于500s；设定黄色报警各子条件的报警限值分别为：电压平均值大于4.3v、针振平均值大于30mv、摆动平均值大于10mv、效应累计时长大于300s；若在3600s内，检测到2个或2个以上子条件达到红色报警、橙色报警或黄色报警的报警限值，则对应触发红色报警、橙色报警或黄色报警；同时触发多个报警等级时报高不报低。10.根据权利要求1所述的铝电解槽的智能分析报警方法，其特征在于：人员接受到报警信息后，进入处置页面，输入报警原因及处置措施，并生成异常工单；通过异常工单对报警信息的处置措施落实情况进行跟踪。

技术总结
本发明提供一种铝电解槽的智能分析报警方法，涉及生产设备监控技术领域，包括：根据铝电解槽的工艺参数预设报警分析模型，包括防滚铝综合分析模型和防漏槽综合分析模型；实时采集铝电解槽的工艺参数发送到报警监控系统，工艺参数包括电压、针振、摆动；报警监控系统将采集到的工艺参数及所有报警分析模型发送至分析引擎进行综合分析，判断是否报警及报警等级；若判断结果为报警，则对应报警分析模型生成报警信息，并按对应的报警等级推送给对应人员。本发明基于铝电解槽的各项工艺参数建立多种报警分析模型，实时监测铝电解槽的各项工艺参数，根据报警分析模型对铝电解槽的运行情况进行综合分析，及时报警，避免了漏槽、滚铝等事故的发生。故的发生。故的发生。


技术研发人员：田加亮 赖永来 刘力坤 蒋宗耀 李山介 王怀松
受保护的技术使用者：上海东方希望软件科技有限公司
技术研发日：2022.12.29
技术公布日：2023/6/4