[发明专利]一种铝电解槽的全分布式语音预警方法及其系统

摘要

本发明公开了一种铝电解槽的全分布式语音预警方法及其系统，该方法包括如下步骤：步骤1：电解槽控制器获取电解槽的实时状态数据并通过工区交换机以及厂区交换机发送给中央语音报警决策单元；同一工区内的所有电解槽控制器均与同一工区内的工区级交换机连接，所有的工区级交换机均与厂级交换机连接；步骤2：中央语音报警决策单元对实时状态数据进行常规解析和多频率尺度分析识别是否存在故障，若存在故障则生成报警信息；步骤3：中央语音报警决策单元将故障电解槽的报警信息发送给故障电解槽所在工区的工区级语音报警器；步骤4：工区级语音报警器驱动扬声器播报接收到的报警信息。本发明通过上述方法和系统，可更加高效、精准的实现精准定位与报警。

主权项

1.一种铝电解槽的全分布式语音预警方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：电解槽控制器获取电解槽的实时状态数据，并将所述实时状态数据通过工区级交换机以及厂级交换机发送给中央语音报警决策单元；其中，所述实时状态数据至少包括电解槽电压、阳极电流；每个工区内设有两个以上电解槽控制器、一个工区级交换机以及工区级语音报警器，每个电解槽控制器监测一个电解槽；每个电解槽控制器以及每个工区级语音报警器设有唯一IP地址；同一工区内的所有电解槽控制器均与所述同一工区内的工区级交换机连接，同一工区内的工区级交换机以及工区级语音报警器相互连接，所有的工区级交换机均与所述厂级交换机连接，所述厂级交换机与所述中央语音报警决策单元连接；步骤2：所述中央语音报警决策单元对所述实时状态数据进行常规解析和多频率尺度分析识别是否存在故障，若存在故障则生成报警信息，否则，重复步骤1；其中，按照预设解析规则对所述电解槽电压进行常规解析；按照预设多频率尺度规则对所述电解槽电压或阳极电流进行多频率尺度分析；所述报警信息包括故障内容、故障电解槽对应的电解槽控制器的IP地址；步骤3：依据电解槽控制器的IP地址以及工区级语音报警器的IP地址，所述中央语音报警决策单元将故障电解槽的报警信息通过厂级交换机发送给故障电解槽所在工区的工区级交换机以及工区级语音报警器；步骤4：所述工区级语音报警器驱动扬声器播报接收到的报警信息；其中，步骤2中按照预设多频率尺度规则对所述电解槽电压或阳极电流进行多频率尺度分析的过程如下：首先，获取所述电解槽电压或阳极电流的时域信号f(t)，并利用傅里叶变换将所述时域信号f(t)转换为频域信号F(ω)；然后，计算频域信号F(ω)的谱密度；其中，按照如下公式计算频域信号F(ω)的谱密度：式中，Φ(ω)表示频域信号Fω)的谱密度，F^*(ω)为频域信号F(ω)的共轭函数，ω为角频率；最后，再依据预设分段频率尺度对频域信号F(ω)的谱密度进行分段故障识别；其中，预设分段频率尺度包括三段频率尺度，所述三段频率尺度的取值范围分别为：(0,0.0015]、(0.0015,0.0060]、(0.006,0.1]；当频域信号F(ω)中的角频率ω位于(0,0.0015]范围时，若频域信号F(ω)的谱密度大于第一阈值Y_CON，则频域信号F(ω)对应的电解槽为故障电解槽，生成电解槽氧化铝浓度低的故障内容；否则，频域信号F(ω)对应的电解槽不是故障电解槽；当频域信号F(ω)中的角频率ω位于(0.0015,0.0060]范围时，若频域信号F(ω)的谱密度大于第二阈值Y_ACD，则频域信号F(ω)对应的电解槽为故障电解槽，生成电解槽极距低的故障内容；否则，频域信号F(ω)对应的电解槽不是故障电解槽；当频域信号F(ω)中的角频率ω位于(0.006,0.1]范围时，若频域信号F(ω)的谱密度大于第三阈值Y_Al，则频域信号F(ω)对应的电解槽为故障电解槽，生成电解槽铝液波动异常的故障内容；否则，频域信号F(ω)对应的电解槽不是故障电解槽；其中，第一阈值Y_CON，第二阈值Y_ACD以及第三阈值Y_Al的取值范围分别为[1*10⁵，2.5*10⁵]、[2.5*10⁵，3.0*10⁵]、[4*10⁵，9.0*10⁵]。