基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测方法和系统与流程

1.本发明涉及石墨化炉工况监测技术领域，具体涉及一种基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测方法和系统。


背景技术：

2.车用动力电池负极碳素材料生产过程中，石墨化环节多采用箱体式石墨化炉，单炉生产碳素材料量达到100吨左右，炉温超过3000摄氏度。
3.该生产环节的工况监测及控制，目前有如下技术方案：公开号为cn115355727a的发明申请，以及公开号为cn202305665u的实用新型申请。前者以石墨化炉加热模块的电流为关键参数，对加热工况进行判定和控制；后者综合监测石墨化炉前端的电力输送参数，对石墨化炉进行工况判定和分析。此外，现阶段实际生产一线通常还会从炉体外侧预留的测量点手动测量炉体若干位置的温度等参数，作为工况监测的辅助判断依据。
4.然而，在石墨化炉前端或其加热模块进行电流等参数监测，本质上只间接监测了石墨化炉的总体功率变化情况，对炉体内正在被加热的碳素材料所处的实际状态没有直接的监测，必然存在监测结果代表性差、准确率低，以及无法发现均质性隐患问题；而人工对炉体内碳素材料进行温度等参数的监测则存在监测采样周期长、准确率低、也难以发现轻微的均质性隐患的缺点。所述均质性隐患指因为加热模块原因或者碳素材料装填时存在的表面平整度缺陷和内部疏松、空泡问题，导致石墨化炉在生产过程中出现温度不均匀，一旦发生，轻则影响产品质量，重则发生喷炉等严重生产安全事故。
5.由于箱体式石墨化炉生产过程中炉体大、温度高，传统方法无法发现的轻微均质性隐患会被放大，严重时甚至会导致喷炉等严重的生产安全事故发生，造成较大经济损失。


技术实现要素：

6.(一)解决的技术问题
7.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测方法和系统，解决了无法及时发现均质性隐患的技术问题。
8.(二)技术方案
9.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
10.一种基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测方法，包括：
11.s1、在内部充满碳素材料的箱体式石墨化炉内，设置若干电压采样点；按照监测策略，实时获取不同电压采样点之间的电压数据；
12.s2、若各组电压数据在时间或者空间上保持一致性，则判定无均质性隐患；否则，判定存在均质性隐患。
13.优选的，所述s1具体包括：
14.s11、假设将所述箱体式石墨化炉沿纵向均匀分为m段，获取m-1个虚拟分割面并作为监测面；
15.s12、在每个监测面上均匀布置n个电压采样点，且满足n*(m-1)＝2n；
16.s13、以每2个位于不同监测面上的电压采样点为1组，获取n(2n-1)个电压采样组；
17.s14、在所述n(2n-1)个电压采样组中，选取若干数量的电压采样组构建1个所述监测策略；
18.s15、根据多个监测策略，实时获取不同电压采样点之间的电压数据。
19.优选的，所述s15具体包括：
20.对于每一所述监测策略中的每一电压采样组，控制该电压采样组中的第一电压采样点、第二电压采样点与电压表接通，读取相应的电压数据。
21.优选的，设置多个不同量程的电压表，电压表的选用原则为：先以最大量程的电压表进行初次电压测量，根据初次测量结果选定最佳量程的电压表。
22.优选的，所述s2中采用历时性偏差分析方法判断时间一致性，具体是指：
23.如果当前电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据，与自身在前一段时间获取的电压数据相比，偏差在预设范围，判定为具有时间一致性；
[0024][0025]
其中，和su分别表示该电压采样组前一段时间的电压数据的均值和标准差；α表示可调整的第一预设参数；u表示当前时刻实时获取的电压数据。
[0026]
优选的，所述s2中采用共时性偏差分析方法判断空间一致性，具体是指：
[0027]
如果当前电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据，与当前时刻同一监测策略中其他电压采样组实时获取的电压数据相比，偏差在预设范围，判定为具有空间一致性；其中，该监测策略中的所有电压采样组需要满足在空间上分布的均匀、对称；
[0028][0029]
其中，和su′
分别表示前述限定的同一监测策略中所有电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据的均值和标准差；β表示可调整的第二预设参数；u
′
表示该电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据。
[0030]
一种基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测系统，包括依次连接的电压采样设备、采样控制器和服务器；
[0031]
所述电压采样设备与电压采样点一一对应，所述电压采样点设置在内部充满碳素材料的箱体式石墨化炉内；
[0032]
所述采样控制器用于接收服务器下发的指令，按照监测策略，控制对应的电压采样设备实时获取不同电压采样点之间的电压数据；并判断各组电压数据在时间或者空间上是否保持一致性，若是，则判定无均质性隐患；否则，判定存在均质性隐患。
[0033]
优选的，所述采样控制器用于按照监测策略，控制对应的电压采样设备实时获取不同电压采样点之间的电压数据，具体是指：
[0034]
s11、假设将所述箱体式石墨化炉沿纵向均匀分为m段，获取m-1个虚拟分割面并作为监测面；
[0035]
s12、在每个监测面上均匀布置n个电压采样点，且满足n*(m-1)＝2n；
[0036]
s13、以每2个位于不同监测面上的电压采样点为1组，获取n(2n-1)个电压采样组；
[0037]
s14、在所述n(2n-1)个电压采样组中，选取若干数量的电压采样组构建1个所述监
测策略；
[0038]
s15、根据多个监测策略，实时获取不同电压采样点之间的电压数据。
[0039]
优选的，所述采样控制器具体用于：
[0040]
对于每一所述监测策略中的每一电压采样组，控制该电压采样组中的第一电压采样点、第二电压采样点与电压表的开关接通，读取相应的电压数据；设置多个不同量程的电压表，电压表的选用原则为：先以最大量程的电压表进行初次电压测量，根据初次测量结果选定最佳量程的电压表。
[0041]
优选的，所述采样控制器采用历时性偏差分析方法判断时间一致性，具体是指：
[0042]
如果当前电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据，与自身在前一段时间获取的电压数据相比，偏差在预设范围，判定为具有时间一致性；
[0043][0044]
其中，和su分别表示该电压采样组前一段时间的电压数据的均值和标准差；α表示可调整的第一预设参数；u表示当前时刻实时获取的电压数据；
[0045]
优选的，所述采样控制器采用共时性偏差分析方法判断空间一致性，具体是指：
[0046]
如果当前电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据，与当前时刻同一监测策略中其他电压采样组实时获取的电压数据相比，偏差在预设范围，判定为具有空间一致性；其中，该监测策略中的所有电压采样组需要满足在空间上分布的均匀、对称；
[0047][0048]
其中，和su′
分别表示前述限定的同一监测策略中所有电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据的均值和标准差；β表示可调整的第二预设参数；u
′
表示该电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据。
[0049]
(三)有益效果
[0050]
本发明提供了一种基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测方法和系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：
[0051]
本发明将每个装填好碳素材料的石墨化炉内长方体空间，视为一个由若干标准体积的石墨块串并联组成的电阻阵列，通过在炉体内长方体空间表面均匀设置若干电压采样点，及时发现该电阻阵列中存在的电压不均匀问题；显然，这种电压不均匀代表的是上述虚拟的标准体积石墨块电阻不均匀，所发现的电阻异常区域也就是该箱体式石墨化炉生产中均质性隐患的位置。因此，通过电压监测发现和定位箱体式石墨化炉工作过程中的均质性隐患，进而可以指导一线操作人员采取合适方法进行干预，避免相应隐患影响产品质量或发展为严重的生产安全事故。
附图说明
[0052]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0053]
图1为本发明实施例提供的一种基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测
方法的方框图；
[0054]
图2为本发明实施例提供的一种电压采样点部署示例图；
[0055]
图3为本发明实施例提供的一种采样原理示意图(虚线为充满碳素材料的炉内长方体，因此所有电压采样点之间可视为连通)；
[0056]
图4为本发明实施例提供的另一种采样原理示意图(虚线为充满碳素材料的炉内长方体，因此所有电压采样点之间可视为连通)；
[0057]
图5为本发明实施例提供的一种基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测系统的架构图。
具体实施方式
[0058]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作出创造性劳动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。
[0059]
本技术实施例通过提供一种基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测方法和系统，解决了无法及时发现均质性隐患的技术问题。
[0060]
本技术实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
[0061]
本发明实施例将每个装填好碳素材料的石墨化炉内长方体空间，视为一个由若干标准体积的石墨块串并联组成的电阻阵列，将均质性隐患的监测问题转化为均匀分布在长方体空间表面的电压监测点之间的电压实时监测数据一致性问题加以解决。
[0062]
具体的，通过在炉体内长方体空间表面均匀设置若干电压采样点，及时发现该电阻阵列中存在的电压不均匀问题；显然，这种电压不均匀代表的是上述虚拟的标准体积石墨块电阻不均匀，所发现的电阻异常区域也就是该箱体式石墨化炉生产中均质性隐患的位置。
[0063]
因此，通过电压监测发现和定位箱体式石墨化炉工作过程中的均质性隐患，进而可以指导一线操作人员采取合适方法进行干预，避免相应隐患影响产品质量或发展为严重的生产安全事故。
[0064]
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0065]
实施例1：
[0066]
如图1所示，本发明实施例提供了一种基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测方法，包括：
[0067]
s1、在内部充满碳素材料的箱体式石墨化炉内，设置若干电压采样点；按照监测策略，实时获取不同电压采样点之间的电压数据；具体包括：
[0068]
s11、假设将所述箱体式石墨化炉沿纵向均匀分为m段，获取m-1个虚拟分割面并作为监测面。
[0069]
s12、在每个监测面上均匀布置n个电压采样点，且满足n*(m-1)＝2n。
[0070]
s13、以每2个位于不同监测面上的电压采样点为1组，获取n(2n-1)个电压采样组。
[0071]
s14、在所述n(2n-1)个电压采样组中，选取若干数量的电压采样组构建1个所述监
测策略。
[0072]
s15、根据多个监测策略，实时获取不同电压采样点之间的电压数据；其中对于每一所述监测策略中的每一电压采样组，控制该电压采样组中的第一电压采样点、第二电压采样点与电压表接通，读取相应的电压数据。
[0073]
示例性的，本发明实施例中取m＝12，n＝2，根据n*(m-1)＝2n，n取11，电压采样组的数量为n(2n-1)＝231。此时电压采样点的部署如图2所示，以下给出几个监测策略：
[0074]
监测策略1：(1,3)、(3,5)、(5,7)
……
(19,21)
[0075]
监测策略2：(1,2)、(3,4)、(5,6)
……
(21,22)
[0076]
监测策略3：(1,4)、(3,6)、(5,8)
……
(19,22)
[0077]
监测策略4：(1,5)、(3,7)、(5,9)
……
(17,21)
[0078]
……
[0079]
再如图3所示，在步骤s15中遵循如下原理和控制逻辑进行电压采样，使得监测点之间高频自动实时电压监测成为可能。
[0080]
(1)、控制第一电压采样点ai与ci之间、第二电压采样点cj与bj之间(i,j∈[1,2]，且i≠j)以及电压表的开关闭合，获取电压采样点ci与cj所构成的电压采样组对应的电压数据，之后断开所有开关。
[0081]
特别的，如图4所示，为了使监测数据更为精准，还可以设置多个不同量程的电压表，电压表的选用原则为：先以最大量程的电压表进行初次电压测量，根据初次测量结果选定最佳量程的电压表。
[0082]
(2)、重复(1)步骤直至所有监测策略所包含的电压采样组对应的电压均测量完毕。
[0083]
s2、若各组电压数据在时间或者空间上保持一致性，则判定无均质性隐患；否则，判定存在均质性隐患。
[0084]
本步骤中采用历时性偏差分析方法判断时间一致性，具体是指：
[0085]
如果当前电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据，与自身在前一段时间获取的电压数据相比，偏差在预设范围，判定为具有时间一致性；
[0086][0087]
其中，和su分别表示该电压采样组前一段时间的电压数据的均值和标准差；α表示可调整的第一预设参数，例如取3；u表示当前时刻实时获取的电压数据。
[0088]
特别的，当u超出上述范围时，系统将生成报警事件，报警事件信息包含报警时间、报警时刻实时电压监测数据u、报警电压采样组名称。
[0089]
本步骤采用共时性偏差分析方法判断空间一致性，具体是指：
[0090]
如果当前电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据，与当前时刻同一监测策略中其他电压采样组实时获取的电压数据相比，偏差在预设范围，判定为具有空间一致性；其中，该监测策略中的所有电压采样组需要满足在空间上分布的均匀、对称，具体是指每一电压采样组的两个电压采样点之间距离基本相同，以确保在理想工况下所有电压采样组所测得的数据理论上应该一致。
[0091]
[0092]
其中，和su′
分别表示前述限定的同一监测策略中所有电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据的均值和标准差；β表示可调整的第二预设参数，例如取3；u
′
表示该电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据。
[0093]
特别的，当u
′
超出上述范围时，系统将生成报警事件，报警事件信息包含报警时间、报警时刻实时电压数据u
′
、报警电压采样监测组名称。
[0094]
实施例2：
[0095]
如图5所示，本发明实施例提供了一种基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测系统。该系统是软硬件一体化的物联网监测系统，硬件系统由电压采样设备、采样控制器、服务器通过有线或无线通信方式连接构成；软件系统包括部署在采样控制器的嵌入式软件和部署在服务器的数据平台。
[0096]
所述电压采样设备与电压采样点一一对应，所述电压采样点设置在内部充满碳素材料的箱体式石墨化炉内。
[0097]
所述采样控制器用于接收服务器下发的指令，按照监测策略，控制对应的电压采样设备实时获取不同电压采样点之间的电压数据；具体是指：
[0098]
s11、假设将所述箱体式石墨化炉沿纵向均匀分为m段，获取m-1个虚拟分割面并作为监测面；
[0099]
s12、在每个监测面上均匀布置n个电压采样点，且满足n*(m-1)＝2n；
[0100]
s13、以每2个位于不同监测面上的电压采样点为1组，获取n(2n-1)个电压采样组；
[0101]
s14、在所述n(2n-1)个电压采样组中，选取若干数量的电压采样组构建1个所述监测策略；
[0102]
s15、根据多个监测策略，实时获取不同电压采样点之间的电压数据。
[0103]
示例性的，本发明实施例中取m＝12，n＝2，根据n*(m-1)＝2n，n取11，电压采样组的数量为n(2n-1)＝231。此时电压采样点的部署如图2所示，以下给出几个用于配置到数据平台的监测策略：
[0104]
监测策略1：(1,3)、(3,5)、(5,7)
……
(19,21)
[0105]
监测策略2：(1,2)、(3,4)、(5,6)
……
(21,22)
[0106]
监测策略3：(1,4)、(3,6)、(5,8)
……
(19,22)
[0107]
监测策略4：(1,5)、(3,7)、(5,9)
……
(17,21)
[0108]
……
[0109]
再如图3所示，在步骤s15中遵循如下原理和控制逻辑进行电压采样，使得监测点之间高频自动实时电压监测成为可能。
[0110]
(1)、控制第一电压采样点ai与ci之间、第二电压采样点cj与bj之间(i,j∈[1,2]，且i≠j)以及电压表的开关闭合，获取电压采样点ci与cj所构成的电压采样组对应的电压数据，之后断开所有开关。
[0111]
特别的，如图4所示，为了使监测数据更为精准，还可以设置多个不同量程的电压表，电压表的选用原则为：先以最大量程的电压表进行初次电压测量，根据初次测量结果选定最佳量程的电压表。
[0112]
(2)、重复(1)步骤直至所有监测策略所包含的电压采样组对应的电压均测量完毕。
[0113]
所述采样控制器在实时采集电压采样数据的同时，还可以按其嵌入式软件中的设置，对实时采样数据做一些简单的统计，比如每过一个预设时段求和(或均值)、求标准差(或方差)等，并将这些统计数据也定时上传至数据平台。例如，所述采样控制器还可以用于判断各组电压数据在时间或者空间上是否保持一致性，若是，则判定无均质性隐患；否则，判定存在均质性隐患。
[0114]
具体的，所述采样控制器采用历时性偏差分析方法判断时间一致性，具体是指：
[0115]
如果当前电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据，与自身在前一段时间获取的电压数据相比，偏差在预设范围，判定为具有时间一致性；
[0116][0117]
其中，和su分别表示该电压采样组前一段时间的电压数据的均值和标准差；α表示可调整的第一预设参数，例如取3；u表示当前时刻实时获取的电压数据。
[0118]
特别的，当u超出上述范围时，系统将生成报警事件并即时上传至数据平台，报警事件信息包含报警时间、报警时刻实时电压监测数据u、报警电压采样组名称。
[0119]
具体的，所述采样控制器采用共时性偏差分析方法判断空间一致性，具体是指：
[0120]
如果当前电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据，与当前时刻同一监测策略中其他电压采样组实时获取的电压数据相比，偏差在预设范围，判定为具有空间一致性；其中，该监测策略中的所有电压采样组需要满足在空间上分布的均匀、对称，具体是指每一电压采样组的两个电压采样点之间距离基本相同，以确保在理想工况下所有电压采样组所测得的数据理论上应该一致；
[0121][0122]
其中，和su′
分别表示前述限定的同一监测策略中所有电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据的均值和标准差；β表示可调整的第二预设参数，例如取3；u
′
表示该电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据。
[0123]
特别的，当u
′
超出上述范围时，系统将生成报警事件并即时上传至数据平台，报警事件信息包含报警时间、报警时刻实时电压数据u
′
、报警电压采样监测组名称。
[0124]
综上所述，与现有技术相比，具备以下有益效果：
[0125]
1、箱体式石墨化炉工况监测准确率、精度和效率大大提升，能够及时高效发现和定位相关的均质性隐患，提升了生产智能化水平和生产管理效率。
[0126]
2、提升了箱体式石墨化炉生产过程的质量控制水平，提升了产品质量。
[0127]
3、减少了箱体式石墨化炉生产过程中发生喷炉等生产安全事故的可能，提升了生产安全水平。
[0128]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0129]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测方法，其特征在于，包括：s1、在内部充满碳素材料的箱体式石墨化炉内，设置若干电压采样点；按照监测策略，实时获取不同电压采样点之间的电压数据；s2、若各组电压数据在时间或者空间上保持一致性，则判定无均质性隐患；否则，判定存在均质性隐患。2.如权利要求1所述的基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测方法，其特征在于，所述s1具体包括：s11、假设将所述箱体式石墨化炉沿纵向均匀分为m段，获取m-1个虚拟分割面并作为监测面；s12、在每个监测面上均匀布置n个电压采样点，且满足n*(m-1)＝2n；s13、以每2个位于不同监测面上的电压采样点为1组，获取n(2n-1)个电压采样组；s14、在所述n(2n-1)个电压采样组中，选取若干数量的电压采样组构建1个所述监测策略；s15、根据多个监测策略，实时获取不同电压采样点之间的电压数据。3.如权利要求2所述的基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测方法，其特征在于，所述s15具体包括：对于每一所述监测策略中的每一电压采样组，控制该电压采样组中的第一电压采样点、第二电压采样点与电压表接通，读取相应的电压数据。4.如权利要求3所述的基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测方法，其特征在于，设置多个不同量程的电压表，电压表的选用原则为：先以最大量程的电压表进行初次电压测量，根据初次测量结果选定最佳量程的电压表。5.如权利要求1所述的基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测方法，其特征在于，所述s2中采用历时性偏差分析方法判断时间一致性，具体是指：如果当前电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据，与自身在前一段时间获取的电压数据相比，偏差在预设范围，判定为具有时间一致性；其中，和s
u
分别表示该电压采样组前一段时间的电压数据的均值和标准差；α表示可调整的第一预设参数；u表示当前时刻实时获取的电压数据。6.如权利要求1所述的基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测方法，其特征在于，所述s2中采用共时性偏差分析方法判断空间一致性，具体是指：如果当前电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据，与当前时刻同一监测策略中其他电压采样组实时获取的电压数据相比，偏差在预设范围，判定为具有空间一致性；其中，该监测策略中的所有电压采样组需要满足在空间上分布的均匀、对称；其中，和s
u
′
分别表示前述限定的同一监测策略中所有电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据的均值和标准差；β表示可调整的第二预设参数；u
′
表示该电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据。
7.一种基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测系统，其特征在于，包括依次连接的电压采样设备、采样控制器和服务器；所述电压采样设备与电压采样点一一对应，所述电压采样点设置在内部充满碳素材料的箱体式石墨化炉内；所述采样控制器用于接收服务器下发的指令，按照监测策略，控制对应的电压采样设备实时获取不同电压采样点之间的电压数据；并判断各组电压数据在时间或者空间上是否保持一致性，若是，则判定无均质性隐患；否则，判定存在均质性隐患。8.如权利要求7所述的基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测系统，其特征在于，所述采样控制器用于按照监测策略，控制对应的电压采样设备实时获取不同电压采样点之间的电压数据，具体是指：s11、假设将所述箱体式石墨化炉沿纵向均匀分为m段，获取m-1个虚拟分割面并作为监测面；s12、在每个监测面上均匀布置n个电压采样点，且满足n*(m-1)＝2n；s13、以每2个位于不同监测面上的电压采样点为1组，获取n(2n-1)个电压采样组；s14、在所述n(2n-1)个电压采样组中，选取若干数量的电压采样组构建1个所述监测策略；s15、根据多个监测策略，实时获取不同电压采样点之间的电压数据。9.如权利要求8所述的基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测系统，其特征在于，所述采样控制器具体用于：对于每一所述监测策略中的每一电压采样组，控制该电压采样组中的第一电压采样点、第二电压采样点与电压表的开关接通，读取相应的电压数据；和/或设置多个不同量程的电压表，电压表的选用原则为：先以最大量程的电压表进行初次电压测量，根据初次测量结果选定最佳量程的电压表。10.如权利要求7所述的基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测方法，其特征在于，所述采样控制器采用历时性偏差分析方法判断时间一致性，具体是指：如果当前电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据，与自身在前一段时间获取的电压数据相比，偏差在预设范围，判定为具有时间一致性；其中,和s
u
分别表示该电压采样组前一段时间的电压数据的均值和标准差；α表示可调整的第一预设参数；u表示当前时刻实时获取的电压数据；和/或所述采样控制器采用共时性偏差分析方法判断空间一致性，具体是指：如果当前电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据，与当前时刻同一监测策略中其他电压采样组实时获取的电压数据相比，偏差在预设范围，判定为具有空间一致性；其中，该监测策略中的所有电压采样组需要满足在空间上分布的均匀、对称；其中，和s
u
′
分别表示前述限定的同一监测策略中所有电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据的均值和标准差；β表示可调整的第二预设参数；u
′
表示该电压采样组于当前时刻实时获取的电压数据。

技术总结
本发明提供一种基于电压监测的箱体式石墨化炉均质性隐患监测方法和系统，涉及石墨化炉工况监测技术领域。本发明将每个装填好碳素材料的石墨化炉内长方体空间，视为一个由若干标准体积的石墨块串并联组成的电阻阵列，通过在炉体内长方体空间表面均匀设置若干电压采样点，及时发现该电阻阵列中存在的电压不均匀问题；显然，这种电压不均匀代表的是上述虚拟的标准体积石墨块电阻不均匀，所发现的电阻异常区域也就是该箱体式石墨化炉生产中均质性隐患的位置。因此，通过电压监测发现和定位箱体式石墨化炉工作过程中的均质性隐患，进而可以指导一线操作人员采取合适方法进行干预，避免相应隐患影响产品质量或发展为严重的生产安全事故。安全事故。安全事故。


技术研发人员：叶通 郭强 许立阳 许浒
受保护的技术使用者：安徽先兆科技有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/8/5