本實用新型涉及一種鋁電解槽短路口監(jiān)控裝置，屬于鋁電解槽的安全控制。

背景技術：

隨著鋁電解工業(yè)的快速發(fā)展，電解槽從自焙槽發(fā)展到大型預焙槽。由于電解鋁的原理和工藝特殊性，鋁電解系列的每臺電解槽采用串聯(lián)方式，一旦某一臺電解槽出現(xiàn)事故，將會影響整個系列的正常運行。短路口發(fā)生爆炸是電解槽發(fā)生的最大事故之一，嚴重時將迫使整個系列電解槽停產；損失相當嚴重，有時甚至有人員傷亡，而生產安全是企業(yè)最大的效益。

如何能檢測短路口的不安全狀態(tài)，及時排除安全隱患，至關重要。目前還沒有一套電解槽短路口監(jiān)控報警控制裝置來滿足這一要求，只能單純地通過電解工時刻巡視，來避免短路口發(fā)生爆炸的現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)不及時，對于目前的大型電解槽，就有可能造成重大安全事故。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型為了解決以上的技術問題，開發(fā)了一種鋁電解槽短路口監(jiān)控系統(tǒng)。該裝置包括信號采樣單元、系統(tǒng)核心處理單元和控制輸出單元；所述信號采樣單元的輸入端與電解槽短路口的立柱母線、短路母線和電解槽即時電壓檢測單元相連接，其輸出端與所述系統(tǒng)核心處理單元相連接；所述核心處理單元與控制輸出單元相連接；其中，系統(tǒng)核心處理單元通過比較立柱母線與短路母線之間的相對電勢差與電解槽即時槽電壓值的關系，來判斷立柱母線連接處的狀態(tài)是否正常。

所述控制輸出單元可以是狀態(tài)顯示單元，用于顯示立柱母線運行狀態(tài)、異常情況及時間；所述控制輸出單元可以包括報警單元，所述報警單元負責接收系統(tǒng)核心處理單元發(fā)出的報警指令，由報警燈或報警鈴執(zhí)行聲、光報警；所述控制輸出單元還可以包括接口單元和上位機或觸摸屏，接口單元負責與上位機或觸摸屏進行數(shù)據(jù)通訊，將短路口狀態(tài)反饋到上位機或觸摸屏進行相應的控制與處理，進行故障報警及故障記錄。

該系統(tǒng)核心處理單元包括多路輸入通道與輸出通道，用于進行數(shù)據(jù)聯(lián)絡。

針對不同容量的電解槽，立柱母線的數(shù)量不同，采用點的個數(shù)不同，所述信號采樣單元負責采集2-8組立柱母線與短路母線之間的電勢差。

系統(tǒng)核心處理單元可由單片機及附屬集成電路組成，具有高速數(shù)據(jù)接收能力及分析能力，具備多路輸入與輸出通道。其功能為接收檢測通道數(shù)據(jù)，將立柱母線與短路母線之間的電勢差與電解槽即時槽電壓值進行數(shù)據(jù)處理與分析比較、診斷，針對異常情況發(fā)出報警指令，并通過接口單元進行數(shù)據(jù)交換。

控制輸出單元可由輸出繼電器及泄流保護，根據(jù)系統(tǒng)核心處理單元的分析結果及控制指令，執(zhí)行控制異常報警。

狀態(tài)顯示單元可根據(jù)系統(tǒng)核心處理單元的分析結果，顯示電解槽運行過程中短路口母線運行狀態(tài)、異常情況及時間等。

接口單元負責與上位機(或觸摸屏)的數(shù)據(jù)通訊，將立柱母線與短路母線之間的電勢差與電解槽即時槽電壓值反饋到上位機(或觸摸屏)進行相應的控制與處理，進行故障報警及故障記錄。

報警單元負責接收系統(tǒng)核心處理單元發(fā)出的報警指令，執(zhí)行聲光工作。

本實用新型通過檢測電解槽的短路口立柱母線與短路母線產生相對電勢差，并與即時槽電壓相比較分析，從而判斷短路口是否處于安全運行狀態(tài)。通過短路口監(jiān)控報警控制裝置的應用不僅能隨時檢測電解槽短路口運行狀態(tài)，保證電解槽的正常操作與運行，降低工人的勞動強度；而且及時發(fā)現(xiàn)電解槽短路口的不安全因素，避免重大安全事故的發(fā)生。

附圖說明

圖1為本實用新型鋁電解槽短路口監(jiān)控裝置示意圖；

圖2為本實用新型鋁電解槽短路口監(jiān)控裝置的信號采集單元的采樣點示意圖；

圖3為鋁電解槽采樣點分布示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖1-3所示的技術方案來描述本實用新型的鋁電解槽短路口監(jiān)控裝置。

如圖2和3所示，電解槽13設置有6組電解槽短路口采樣位置14，每組電解槽立柱母線8附近設置的短路母線10處也設置有短路母線采樣點12，立柱母線8和短路母線10之間設置有絕緣板9，起到二者之間的絕緣作用。本發(fā)明的信號采樣單元1負責采集電解槽立柱母線8和短路母線10的電勢差以及電解槽13的即時槽電壓，圖中未示出電解槽即時電壓檢測單元。系統(tǒng)核心處理單元2通過對所述電勢差與即時槽電壓進行比較分析，從而判斷短路口是否處于安全運行狀態(tài)。一般情況下，所述電勢差應當與電解槽的即時槽電壓數(shù)值相等或接近。

如圖1所示，控制輸出單元例如有三種具體實施方式，比如，(1)該控制輸出單元為狀態(tài)顯示單元3，用于顯示立柱母線8的運行狀態(tài)、異常情況及時間；(2)該控制輸出單元包括報警單元4，所述報警單元4負責接收系統(tǒng)核心處理單元2發(fā)出的報警指令，由報警燈或報警鈴5執(zhí)行聲、光報警；(3)該控制輸出單元包括接口單元6和上位機或觸摸屏7，接口單元6負責與上位機或觸摸屏7進行數(shù)據(jù)通訊，將短路口立柱母線的狀態(tài)反饋到上位機或觸摸屏7，并進行相應的控制與處理，例如進行故障報警及故障記錄。以上的實施方式并非窮舉。

通過短路口監(jiān)控報警控制裝置，能隨時檢測電解槽短路口立柱母線的運行狀態(tài)，保證電解槽的正常操作與運行，降低工人的勞動強度，避免重大安全事故的發(fā)生。