探究铝电解过程的故障诊断方法

郭城

（中国铝业青海分公司，青海 西宁 810101）

一、铝电解过程里常出现的故障形式

对于铝电解过程里面经常出现的主要的几种形式故障中，最为核心的就是阳极效应，什么是阳极效应？简单来说就说在铝电解程序里面，对于阳极内容因为本身氧化铝浓度的下降，碳离子关于阳极表层的润湿性或受到一定的影响，导致某些部分的阳极底层遭到电解铝液分解的时候所出现的气泡所遮掩，使得阳极发生无法导电的情况。当阳极无法导电，电解铝槽本身的电阻会发生快速提高的形式，以至于使得设施整体电压迅速提升，大多数情况中，设施的电压还会从4v马上提高到42V,在这种情况下，不单电解铝槽的湿润性会快速提升，并且电解质还会暂停沸腾。这一故障关于电解铝槽来说有着非常严重的损害，不仅表现在由于电压的加大，导致设备中运行的电流快速缩减，所以，要想保障设施的正常运行，必须提高电流输出力度，导致电流资源的耗费。

二、铝电解过程的故障诊断方法

通常的故障诊断机制的主要过程包含：信号的在线监控、信号的特点探究，特征量的提取、工况情况划分及故障诊断。铝电解时候故障诊断通常包含：实时监控、特点提取、特点选取、故障划分等主要步骤。铝电解故障诊断方法主要根据解析模型的措施和知识的措施。

（一）根据解析模型诊断措施

这类措施是根据解析模型进行的故障诊断方法措施是发展历史最久的，简单来说就是利用对于模型的探究，寻找模型中发生的故障。关于它的运行理论不仅是通过本身系统且精准模型与可检测到输入、输出量建造残差信号，利用本身系统期望值和实践值的差距，可以有效探究和诊断设施发生的问题。其主要的观念就是探究冗余代替硬件冗余。这一诊断措施铝电解的时候发生的问题须要关注的一项，就是在构建诊断模型过程中，用于解析的模型参数要精准，才可以更为完整的探究得到铝电解时发生的故障。解析模型诊断法主要由参数预估法、状态预估法及等价空间措施三项内容构成。

（二）根据知识的措施

第一。根据神经网络的问题诊断措施。当前把神经网络应用在管控系统故障诊断通常是下面的形式：①神经网络接近系统的动态及成为输出估计器出现误差；②神经网络评估误差；③神经网络通过诊断决定从而出现误差弥补。在最近根据神经网络故障诊断得到了研究新结论，例如：具备混合构造的动态多层感知器架构的神经网络观测器，根据动态RBF网络的神经网络观测器之类的最新观测设施。第二，根据模糊联系的故障诊断措施。根据模糊数据整理的措施使用到控制系统故障诊断里的优势表现为：模糊联系从含义上便于理解，表达中贴近人的自然逻辑，以让人的故障诊断知识可以更便利的经过模糊联系的措施表现和使用；具备T-S模式的模糊模型及神经网络同样具备对任意非线性的接近能力。模糊联系的措施具备对模糊性、不精确的额信息的处理能力，以能够供给鲁棒性较高的诊断和故障决定。第三，根据专家系统的故障诊断措施。专家系统使用到故障诊断范畴通常为应用专家理论从推理机马上依照故障先兆推断得到故障原因的结论，专家系统一般由三项内容组成：①数据库：它是专家系统的核心数据构造，储备和解决问题相关的已知或推论得到的资料；②知识库：它的职责是储备和解答问题相关的特别专家理论；③推理机：它的职责是选择最恰当的管控或推断程序，以达成问题的解决目的。

（三）信号处理诊断措施

信号处理诊断措施和解析模型诊断措施之间具有实质的区别，信号处理诊断措施在实践铝电解设施诊断有没有出现故障的过程中，不必构建和其有关的数据模型，是通过直接测量铝电解设施在工作的时候放射出的信号。直接对信号开始探究，选取里面的方差和频率等特点，以直接寻找问题发生的渊源地方。当前信号处理诊断措施里面，应用比较广泛的措施不仅是直接测量措施。由于铝电解设施在运转的时候，都会出现直接输出量。并且直接测量法还能够针对信号输入的源头开展检测，检测理论和上面的依照。这类检查措施的优势为这个检查措施检查效果比较直接，并且这个检查措施关于资源耗费较少，然而本身也具有一定量的限制性，关于仪表盘的精确性依赖性较高，假如测量仪表本身有着一定的危害和故障，就会直接使测量工作不精确，故障检测者发生虚假的判断。

（四）人工智能诊断措施

人工智能诊断措施是当前最优秀的诊断措施之一。这项诊断措施的优点就使不仅不依靠信号测量的精准性，还不需要反复的数字模型，这一诊断措施主要含有下面三种特征：1.由于许多设备发生的故障比较繁复很难经过简单的检测得到里面的问题，所以人工智能诊断措施可以有效地处理开展逻辑推断的繁复问题；2.人工智能措施诊断更加简便高效，发生以外可以马上进行整改，防止问题的加剧；3.人工智能诊断措施能够把诊断划分根据问题的措施和根据定性模型的措施。

总结：

根据上面的论述，当前国内关于铝制品的电解工业里面位于发展过程，大多数设施在运行时间的时候还具有一定的问题，使得铝制品水平出现剧烈的缩减，并且在工作的时候还造成许多非必需的电能耗费，关于工业生产来说，能源耗费会导致企业经济耗费。想要让铝电解设施可以有效的运转，使故障诊断措施更为完备非常重要。所以，铝电解故障诊断作为一各多学科汇总的复杂系统，还需要更好的探究。所以在铝电解故障诊断过程，怎么把最新的科技观念和技术应用其中非常重要。