【技術實現步驟摘要】
本申請涉及鋁電解，例如涉及一種用于鋁電解槽的狀態監測方法及裝置、鋁電解設備。
技術介紹
1、目前，在鋁電解槽運行過程中，需要對鋁電解槽的運行狀態進行實時評估，并根據評估結果對各類工藝參數進行調節。然而，由于鋁電解槽內部高溫、強磁、大電流和強腐蝕的特性，鋁電解槽的運行狀態難以直接觀察獲得。
2、相關技術中，通常通過監測鋁電解槽的槽電壓曲線對鋁電解槽的運行狀態進行評估，如果槽電壓波動幅度過大或者波動較為頻繁，超出了設定的閾值范圍，則會判定鋁電解槽的運行狀態異常。
3、在實現本公開實施例的過程中，發現相關技術至少存在以下問題：
4、在鋁電解槽的電解質中的鋁濃度發生周期性波動時，或者在鋁電解槽被操作(例如，出鋁、更換陽極和抬升陽極母線等操作)導致其內的電解質中的鋁含量發生變化時，槽電壓會出現波動。所以，基于槽電壓進行運行狀態監測極易出現誤判鋁電解槽的運行狀態異常的情況。因此，如何提高監測鋁電解槽的運行狀態的準確性，成為了亟需解決的技術問題。
技術實現思路
1、為了對披露的實施例的一些方面有基本的理解，下面給出了簡單的概括。所述概括不是泛泛評述，也不是要確定關鍵/重要組成元素或描繪這些實施例的保護范圍，而是作為后面的詳細說明的序言。
2、本公開實施例提供了一種用于鋁電解槽的狀態監測方法及裝置、鋁電解設備，可以提高監測鋁電解槽的運行狀態的準確性。
3、在一些實施例中，用于鋁電解槽的狀態監測方法，包括：采集鋁電解槽的陽極電流數據，并根據
4、可選地，根據陽極電流數據按照如下表達式計算鋁電解槽的陽極電流分布的余弦相似度：
5、
6、其中，cos<i(t),i(t-1)>為t時刻和t-1時刻之間的陽極電流分布的余弦相似度，|i(t)|為t時刻的陽極電流分布的幅值，|i(t-1)|為t-1時刻的陽極電流分布的幅值。
7、可選地，確定鋁電解槽的運行狀態異常之后，狀態監測方法還包括：獲取鋁電解槽的運行參數；根據運行參數確認鋁電解槽的異常類型。
8、可選地，狀態監測方法還包括：統計設定時長內鋁電解槽在每個監測周期的陽極電流分布的余弦相似度方差；根據設定時長內的多個余弦相似度方差，確定鋁電解槽的運行穩定性。
9、可選地，按照如下表達式計算每個監測周期的陽極電流分布的余弦相似度方差：
10、
11、其中，var為余弦相似度方差，cosxi為監測周期內第i個余弦相似度，cosμ為監測周期內全部余弦相似度的均值，n為監測周期內余弦相似度的數量。
12、可選地，根據設定時長內的多個余弦相似度方差，確定鋁電解槽的運行穩定性，包括：根據設定時長內的多個余弦相似度方差，構建余弦相似度方差的變化趨勢折線圖；確定變化趨勢折線圖中大于或者等于方差閾值的不穩定點數；在不穩定點數小于設定數量的情況下，確定鋁電解槽的運行穩定；在不穩定點數大于或者等于設定數量的情況下，確定鋁電解槽的運行不穩定。
13、可選地，在確定鋁電解槽的運行不穩定之后，狀態監測方法還包括：分析變化趨勢折線圖確定對鋁電解槽的操作改進方案。
14、可選地，狀態監測方法還包括：統計鋁電解設備的多個鋁電解槽的運行穩定性；根據多個鋁電解槽的運行穩定性生成維護計劃。
15、在一些實施例中，用于鋁電解槽的狀態監測裝置，包括：計算模塊，被配置為采集鋁電解槽的陽極電流數據，并根據陽極電流數據計算鋁電解槽的陽極電流分布的余弦相似度；監測模塊，被配置為在鋁電解槽未受到操作，且余弦相似度小于第一相似度閾值的情況下，確定鋁電解槽的運行狀態異常；確定模塊，在鋁電解槽受到操作的情況下，根據鋁電解槽當前所受的操作類型確定第二相似度閾值；監測模塊還被配置為在余弦相似度小于第二相似度閾值的情況下，發出放慢或者暫停當前操作的提示信息。
16、在一些實施例中，用于鋁電解槽的狀態監測裝置，包括處理器和存儲有程序指令的存儲器，處理器被配置為能夠執行如上述的用于鋁電解槽的狀態監測方法。
17、在一些實施例中，鋁電解設備，包括：多個鋁電解槽，通過直流母線串連；如上述用于鋁電解槽的狀態監測裝置，與每個鋁電解槽電連接。
18、本公開實施例提供的用于鋁電解槽的狀態監測方法及裝置、鋁電解設備，可以實現以下技術效果：
19、本公開實施例中，通過研究發現，鋁電解槽內的陽極電流分布不會因為電解質鋁含量的變化而出現波動。因此，在鋁電解槽運行時，本公開實施例是通過采集鋁電解槽的陽極電流數據計算鋁電解槽的陽極電流分布的余弦相似度對鋁電解槽的運行狀態進行監測，且針對鋁電解槽是否受到操作設置了不同的相似度閾值。在鋁電解槽未受到操作時，將鋁電解槽的陽極電流分布的余弦相似度與第一相似度閾值比較，確定鋁電解槽的運行狀態是否異常。在鋁電解槽受到操作時，將鋁電解槽的陽極電流分布的余弦相似度與所受到的操作類型對應的第二相似度閾值比較，判斷此操作下鋁電解槽的運行狀態是否因受到此操作出現了異常，并會根據判斷結果提示技術人員是否需要放慢或者暫停當前操作。這樣，提高了監測鋁電解槽的運行狀態的準確性。
20、以上的總體描述和下文中的描述僅是示例性和解釋性的，不用于限制本申請。
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1.一種用于鋁電解槽的狀態監測方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的狀態監測方法，其特征在于，根據陽極電流數據按照如下表達式計算鋁電解槽的陽極電流分布的余弦相似度：
3.根據權利要求1所述的狀態監測方法，其特征在于，在確定鋁電解槽的運行狀態異常之后，狀態監測方法還包括：
4.根據權利要求1至3中任一項所述的狀態監測方法，其特征在于，狀態監測方法還包括：
5.根據權利要求4所述的狀態監測方法，其特征在于，按照如下表達式計算每個監測周期的陽極電流分布的余弦相似度方差：
6.根據權利要求4所述的狀態監測方法，其特征在于，根據設定時長內的多個余弦相似度方差，確定鋁電解槽的運行穩定性，包括：
7.根據權利要求6所述的狀態監測方法，其特征在于，在確定鋁電解槽的運行不穩定之后，狀態監測方法還包括：
8.根據權利要求4所述的狀態監測方法，其特征在于，狀態監測方法還包括：
9.一種用于鋁電解槽的狀態監測裝置，其特征在于，包括：
10.一種用于鋁電解槽的狀態監測裝置，包括處理器和存
11.一種鋁電解設備，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種用于鋁電解槽的狀態監測方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的狀態監測方法，其特征在于，根據陽極電流數據按照如下表達式計算鋁電解槽的陽極電流分布的余弦相似度：
3.根據權利要求1所述的狀態監測方法，其特征在于，在確定鋁電解槽的運行狀態異常之后，狀態監測方法還包括：
4.根據權利要求1至3中任一項所述的狀態監測方法，其特征在于，狀態監測方法還包括：
5.根據權利要求4所述的狀態監測方法，其特征在于，按照如下表達式計算每個監測周期的陽極電流分布的余弦相似度方差：
6.根據權利要求4所述的狀態監測方法，其特...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李清暉，翟乃舉，王琪，郝歡，馬增良，林紅權，鐘成，
申請(專利權)人：濱州魏橋國科高等技術研究院，
類型：發明
國別省市：
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