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《清华大学》 2005年
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铝电解槽智能健康诊断系统的研究

姜绍龙  
【摘要】:铝电解工业属于复杂的流程工业,生产过程具有高度非线性、干扰大、不确定性强、未知因素多,对象可测和可用的信息少等不利因素,这给铝电解槽状态诊断的实现带来了很大的难度。因此国家 863 计划将此列为工业自动化领域的重点研究课题。 本文在深入现场考察研究的基础上,对铝电解生产的工艺过程和故障模式进行了详细的介绍与分析。以阳极效应为代表,电解槽各种故障的因果关系复杂,涉及参数众多,其故障特征的表现综合多样。这些都决定了其健康诊断问题不能简单地依靠单一的诊断方法,应当采用多专家合作机制,利用各种方法的互补性,以提高诊断的效果。为了更好的实现数据共享,作者提出并实现了适合于多专家协作诊断的黑板模型结构。 对于槽况的诊断,如果依靠模糊专家算法、神经网络算法等多种先进算法得出综合的结果,可以大大提高诊断的准确率。但由于目前对神经网络算法在铝电解槽况诊断方面的应用研究尚不成熟,所以本文只阐述如何通过模糊专家算法来实现关键故障的分析和诊断。 根据铝电解生产的特点和863课题的要求,作者自主设计和开发了铝电解槽智能健康诊断系统软件。本文从软件的任务角色、总体设计、功能设计、结构设计,以及系统主要算法等多个方面进行详细说明。其中重点描述了电解槽各种参数的计算方法,基于模糊专家算法的阳极效应的预报方法,以及针对多种故障的槽况诊断算法。 铝电解槽智能健康诊断系统通过对现场采集来的数据进行仿真,实现了对多种异常状况的实时报警,和对阳极效应、阳极长苞、冷槽、热槽等典型故障的实时诊断与预报,其中阳极效应的预报准确率较高。这对于铝电解企业降低能耗、提高效益具有重要意义。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP277

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 朱斌泉;基于知识驱动的电解槽优化控制[D];重庆大学;2011年
2 陈伟文;基于模糊神经推理系统的铝电解槽故障诊断研究[D];中南大学;2010年
3 陆志坚;混合智能优化控制方法的研究及其在铝电解中的应用[D];重庆大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王有来,李晋宏,刘卫东,詹世凌,田保民;模糊专家系统技术在大型预焙铝电解槽中的开发与应用[J];北方工业大学学报;2001年01期
2 杨振海,孙淑萍,邱竹贤;中国铝电解槽计算机控制技术发展的回顾与展望[J];东北大学学报;1999年03期
3 黄波,梁骏,倪重匡;基于黑板模型的智能决策系统的自动生成[J];计算机工程;1996年05期
4 姚恩秀,袁丁,袁工;模糊专家系统在铝电解控制中的应用[J];基础自动化;2000年01期
5 冷正旭,代军,冯乃祥;铝电解槽破损机理及槽寿命若干问题的探讨[J];矿冶;2002年01期
6 张家增;铝电解槽节能与能量平衡关系探讨[J];有色金属(冶炼部分);1999年03期
7 李文科,张小民;铝电解槽能量平衡与节能分析[J];能源研究与利用;1995年02期
8 杨宗厚,周新哲,侯宝杰,闫锋;生产的非正常状态对铝电解槽寿命的影响[J];轻金属;1999年12期
9 刘桂华,明瑞涛;影响铝电解槽寿命的因素探讨[J];轻金属;2000年04期
10 边友康,李,李民军,丁凤其,邹忠;铝电解槽分子比控制技术的研究进展[J];轻金属;2000年05期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 尹小东,刘中兴,曹运涛;稀土熔盐电解槽的热平衡计算[J];包头钢铁学院学报;2002年01期
2 尤祥胜;;基于状态估计的电解槽优化控制[J];重庆工学院学报(自然科学版);2009年03期
3 满朝元;丁心耿;;基于数据挖掘的电解槽优化控制[J];重庆理工大学学报(自然科学版);2010年06期
4 孟玲;贾磊;姜明顺;苗飞;隋青美;钱建勋;;基于光纤光栅的铝电解槽温度在线检测系统[J];传感技术学报;2011年02期
5 唐慧鑫;俞小花;谢刚;;铝电解槽阴极TiB_2涂层的研究进展[J];材料导报;2011年S2期
6 成庚,王醒钟;铝电解槽现代化改造的经济性途径[J];世界有色金属;2000年04期
7 李政伟 ,王会全 ,刘宝安;85kA预焙槽电解温度分子比控制模式的应用研究[J];世界有色金属;2003年01期
8 孙春亮;氧化铝超浓相输送及烟气净化实时监控系统开发[J];世界有色金属;2005年05期
9 兰兴华;用Hydro Copper法从铜精矿中收回铜和金[J];世界有色金属;2005年05期
10 丁心耿 ,徐卫东 ,马进德;大型预焙铝电解槽氧化铝浓度精确控制分析[J];世界有色金属;2005年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 任晓宁;曾水平;;基于最小二乘法的氧化铝浓度模型参数估算[A];中国计量协会冶金分会2012年会暨能源计量与节能降耗经验交流会论文集[C];2012年
2 胡美;梁宏伟;陆金生;;氧化铝的快速分析[A];全国冶金物理测试信息网建网30周年学术论文集[C];2011年
3 王德来;钱建勋;刘军;齐欣;李应武;费建培;曹国法;;关于影响铝电解电流效率因素的分析及研究[A];2011中国有色金属行业仪表自动化学术会议论文集[C];2011年
4 李希明;;铝电解原料—氧化铝输送与节能[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
5 张娟卿;孙伟;;基于分层遗传算法的模糊控制[A];江苏省自动化学会七届四次理事会暨2004学术年会青年学者论坛论文集[C];2004年
6 李希明;;氧化铝的超浓相输送[A];第十届中国科协年会科技创新与工业强市战略论坛论文汇编[C];2008年
7 王迎春;吴宏鑫;耿长福;;一种自适应模糊控制器的研究与应用[A];第二十届中国控制会议论文集(下)[C];2001年
8 李界家;张双喜;郭宏伟;;基于改进型Elman网络的阳极效应故障趋势预测研究[A];冶金企业自动化、信息化与创新——全国冶金自动化信息网建网30周年论文集[C];2007年
9 王迎春;刘鑫;;计算机模糊控制在电解铝过程中的应用[A];第六届全国计算机应用联合学术会议论文集[C];2002年
10 陈应广;王国献;葛爱萍;王和平;;提高大型铝电解槽寿命和节能的综合技术[A];提高铝电解槽使用寿命学术研讨会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吕晓玲;基于听觉信息的机器人声源定位技术研究[D];河北工业大学;2010年
2 孟玲;铝电解槽热场仿真与槽壳温度在线检测系统研究[D];山东大学;2011年
3 陈湘涛;数据仓库与数据挖掘技术在新型铝电解控制系统中的应用研究[D];中南大学;2004年
4 胡志坤;复杂有色金属熔炼过程操作模式智能优化方法研究[D];中南大学;2005年
5 李维波;基于Rogowski线圈的大电流测量传感理论研究与实践[D];华中科技大学;2005年
6 王平艳;真空碳热还原氯化法炼铝的研究[D];昆明理工大学;2006年
7 席锦会;两步烧结制备铝电解惰性阳极材料的研究[D];东北大学;2006年
8 戚喜全;泄流式TiB_2/C阴极电解槽研究[D];东北大学;2006年
9 刘海石;延长大型铝电解槽寿命的研究[D];东北大学;2006年
10 石忠宁;铝电解惰性金属阳极和金属—氧化铝阳极的研制与测试[D];东北大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 金佳鑫;铝电解槽工艺参数监控系统设计[D];大连理工大学;2010年
2 袁海滨;氧化铝真空碳热还原—氯化法炼铝的机理及其工艺的实验研究[D];昆明理工大学;2010年
3 饶金元;富氧顶吹炼铅过程优化[D];昆明理工大学;2010年
4 蒋文龙;氧化铝碳热还原制备金属铝的研究[D];昆明理工大学;2009年
5 陈佳君;抗高温氟化物腐蚀导电材料的研究[D];昆明理工大学;2009年
6 周昊;基于集成小波神经网络的铝电解故障诊断技术研究[D];沈阳建筑大学;2011年
7 高钢;基于神经网络的电解铝过程温度与分子比的预测研究[D];北方工业大学;2011年
8 杨力;铝电解槽焙烧控制系统设计与研究[D];北方工业大学;2011年
9 于智;铝电解槽焙烧分流技术的设计与实验研究[D];北方工业大学;2011年
10 周树丽;复杂铝电解质成分分析及分子比校正研究[D];中南大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李晋宏,冷正旭,徐阳;模糊控制技术在大型预焙铝电解槽中的开发与应用[J];北方工业大学学报;2000年03期
2 曾水平,吴连成,张秋萍,马志军;熔融铝电解质温度测算方法[J];北方工业大学学报;2002年03期
3 张玉林,张玲;熔铝电阻率测量系统的研制[J];传感器技术;2002年02期
4 杨振海,孙淑萍,邱竹贤;中国铝电解槽计算机控制技术发展的回顾与展望[J];东北大学学报;1999年03期
5 张全法,何金田,陈渝仁,施松新;铝电解槽连续测温方法研究[J];工业仪表与自动化装置;2001年04期
6 王迎春,耿长福,吴宏鑫;一种自适应模糊控制器及其在电解铝过程控制中的应用[J];航天控制;2001年04期
7 朱斌泉;林景栋;;遗传优化BP神经网络在槽况预测中的应用[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2010年03期
8 郭艳红,邓贵仕;基于事例的推理(CBR)研究综述[J];计算机工程与应用;2004年21期
9 谭明皓,柴天佑;基于案例推理的层流冷却过程建模[J];控制理论与应用;2005年02期
10 周黔;吴铁军;;一种动态数据流的实时趋势分析算法[J];控制与决策;2008年10期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 陈湘涛;数据仓库与数据挖掘技术在新型铝电解控制系统中的应用研究[D];中南大学;2004年
2 刘海石;延长大型铝电解槽寿命的研究[D];东北大学;2006年
3 武星星;模糊系统和ANFIS的改进及其在加工参数智能选择中的应用研究[D];吉林大学;2007年
4 朱宏辉;基于知识驱动的拟人智能控制系统若干关键技术研究[D];武汉理工大学;2006年
5 李贺松;大型铝电解槽非稳态非均一模型及关键极节能技术研究[D];中南大学;2006年
6 袁艳;先进控制理论在复杂工业控制系统中的应用研究[D];中南大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 闫鹏;基于模糊逻辑、专家系统、生产决策系统的研究及其在铝电解中的应用[D];北方工业大学;2002年
2 孙孝萍;基于聚类分析的数据挖掘算法研究[D];西南石油学院;2002年
3 万押平;大型铝电解槽设计参数的选择与优化研究[D];中南大学;2004年
4 丁心耿;大型预焙铝电解过程智能控制系统的设计与实现[D];中南大学;2004年
5 梁加山;预焙铝电解槽智能模糊控制系统的研究与开发[D];中南大学;2004年
6 陈新兵;ANFIS的MATLAB实现与液压成型机模糊温控系统的研究[D];湖南大学;2005年
7 马绍良;80kA新型结构电解槽技术改造应用研究[D];中南大学;2005年
8 吴红艳;基于自组织特征映射网络的聚类算法研究[D];重庆大学;2006年
9 华桂林;230kA电解槽焙烧启动与生产工艺技术条件的优化[D];中南大学;2007年
10 刘正;铝电解槽糟壳温度在线检测与槽况诊断专家系统的研究与应用[D];中南大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李杰;李界家;李颖;;铝电解过程故障诊断综述[J];科技广场;2011年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 李丹;神经网络信息融合故障诊断方法及其在输油管道中的应用[D];河北科技大学;2011年
2 朱斌泉;基于知识驱动的电解槽优化控制[D];重庆大学;2011年
3 王丰;基于数据驱动的电解槽智能控制系统研究[D];重庆大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖劲,李吉力,杨建红,邹忠,叶少龙;系列电流波动对铝电解过程控制的影响[J];矿冶工程;1999年03期
2 李界家,柴天佑;辨识及故障检测技术在铝电解生产过程中的应用[J];自动化学报;1998年02期
3 王立若;;槽内衬破损检查判断和补救措施[J];轻金属;1988年01期
4 姚广春;邱竹贤;;铝电解槽内衬中发生的化学反应[J];轻金属;1988年10期
5 王平甫;李庆宏;;延长铝电解槽阴极内衬使用寿命技术的研究(上)[J];轻金属;1991年08期
6 武绍美;;论铝电解生产中的阳极效应[J];轻金属;1992年04期
7 姚恩秀;张毓海;刘红兵;;用位总线技术构成的分布式电解槽计算机控制系统[J];轻金属;1992年08期
8 赵无畏;大型铝电解槽早期破损的研究[J];轻金属;1995年09期
9 关玉振;水灾造成停电的电解系列再启动[J];轻金属;1997年09期
10 周铁托,殷恩生,刘永刚,杨之旭;铝电解槽计算机控制技术综合评述(上)[J];轻金属;1998年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈华;赵珍义;;FORTH语言在铝电解工业上的应用[J];微型机与应用;1992年02期
2 李界家,吴成东,刘国怀,李颖;阳极效应预报新方法在控制系统中的实现[J];基础自动化;2000年01期
3 李界家,柴天佑;辨识及故障检测技术在铝电解生产过程中的应用[J];自动化学报;1998年02期
4 杨玲;;槽控机控制技术在铝电解生产中的应用[J];电气时代;2006年11期
5 郑恭恒;用单片微机实现铝电解生产过程控制[J];冶金自动化;1993年06期
6 董聪,杨培捷;城市桥梁智能健康诊断研究与进展[J];科技导报;1999年10期
7 吴军;;铝电解智能控制系统的设计[J];电气自动化;2004年02期
8 黄明祥;何友华;陈国年;;微机在电解铝生产中的应用[J];武汉科技大学学报(自然科学版);1986年03期
9 冯晓君;王亮;陈晓;张力;;自适应模糊控制在原铝精准吸出系统中的应用[J];北方工业大学学报;2006年03期
10 铁军,朱旺喜,王若宾,杜春涛,肖彬;铝电解生产决策支持系统的建立及其应用[J];冶金自动化;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邵明海;;铝电解生产降低电能消耗的途径[A];《铝电解槽新型结构新技术研讨会》论文集[C];2010年
2 铁军;吴智明;;数据挖掘技术在工业铝电解生产中的应用[A];第十九届全国数据库学术会议论文集(技术报告篇)[C];2002年
3 程大海;;VIR反应器吸氟效率低问题浅析[A];《铝电解槽新型结构新技术研讨会》论文集[C];2010年
4 王殿清;张忠仁;;铝电解三度寻优控制技术应用的可行性[A];《铝电解槽新型结构新技术研讨会》论文集[C];2010年
5 赵峻;季明昌;陈广超;刘杰;;基于BP网络的铝电解过程阳极效应预报[A];第十四届全国煤矿自动化学术年会暨中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2004年
6 侯俊明;周勇军;;RC桥桥面板健康诊断研究[A];中国公路学会桥梁和结构工程学会2003年全国桥梁学术会议论文集[C];2003年
7 邢杰;萧德云;;FALCON模糊神经网络及其在铝电解槽阳极效应预报中的应用[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
8 王伟;李章存;;世界金融危机后中国电解铝工业蓬勃发展的节能减排技术[A];经济策论(上)[C];2011年
9 郭晋梅;;浅析冶金级氧化铝的产品质量[A];合作 发展 创新——2008(太原)首届中西部十二省市自治区有色金属工业发展论坛论文集[C];2008年
10 梁韬;刘亚辉;;160kA系列铝电解生产管理浅析[A];中国有色金属学会第五届学术年会论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 韩永东;宁夏能源铝业350系列一指标创国内最好水平[N];中国有色金属报;2010年
2 记者 吴红月;铝电解生产节能减排技术获重大突破[N];科技日报;2008年
3 朱仕文 本报记者 吴红月;东北大学冯乃祥教授在铝电解生产节能减排上取得重大突破[N];科技日报;2008年
4 记者 吉明亮;“华铝”成功应用新型节能技术[N];金华日报;2009年
5 记者 韩晓玲、通讯员 刘中兴;全省湿地将接受“健康诊断”[N];湖北日报;2006年
6 任燕曹德生 李文;用信息化平台诊断数据健康[N];中国税务报;2007年
7 江恩惠 冷元宝 张清明 周杨;堤防工程健康诊断探讨[N];黄河报;2008年
8 王继舜;博科通讯系统升级SAN健康诊断工具[N];大众科技报;2005年
9 ;“拱桥吊杆健康诊断技术 研究”项目通过鉴定[N];中国交通报;2007年
10 杨军岽;我身边的共产党员——刘炎森[N];中国有色金属报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 袁艳;先进控制理论在复杂工业控制系统中的应用研究[D];中南大学;2006年
2 王晓明;高速公路服役隧道结构可靠性分析与后评估研究[D];东北大学;2008年
3 王金国;管道悬索跨越结构抗震能力和健康诊断研究[D];中国地震局工程力学研究所;2005年
4 卢梅;建筑工程项目实施状态健康诊断指标体系研究[D];西安建筑科技大学;2008年
5 叶耀东;软土地区运营地铁盾构隧道结构变形及健康诊断方法研究[D];同济大学;2007年
6 尹涛;基于动力特性的水工钢结构损伤识别理论与试验研究[D];华中科技大学;2007年
7 杨弘;高坝消力塘防护结构耦合动力分析与健康诊断研究[D];天津大学;2008年
8 柯华虎;基于SD的建设企业管理创新及健康诊断研究[D];华中科技大学;2010年
9 杨艳青;运营隧道健康诊断及剩余寿命评估研究[D];北京交通大学;2012年
10 刘敏华;基于SDG模型的故障诊断及应用研究[D];清华大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姜绍龙;铝电解槽智能健康诊断系统的研究[D];清华大学;2005年
2 李伟波;铝电解生产模式研究[D];中南大学;2012年
3 杨军;基于现代信号处理的铝电解阳极效应检测定位的研究与实现[D];大连理工大学;2005年
4 侯玉成;土石坝健康诊断理论与方法研究[D];河海大学;2005年
5 谭熙静;复杂配电网健康诊断及隐藏故障识别[D];西南交通大学;2012年
6 赵彦;铝电解槽AE效应的分析与决策软件开发[D];北方工业大学;2009年
7 金佳鑫;铝电解槽工艺参数监控系统设计[D];大连理工大学;2010年
8 宋祥君;400KA铝电解槽能耗优化控制系统及实现[D];中南大学;2010年
9 张峰;电解铝控制系统网络化研究与实现[D];吉林大学;2012年
10 罗彬;铝电解阳极效应预测系统的研究[D];北方工业大学;2010年
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