铝电解槽寿命相关数据分析与可视化研究

随着工业信息化的深入发展,铝电解生产过程中产生的数据量日益庞大,传统的数据分析方法在应对复杂的工业环境时显得不足。提出了一套基于边缘端-云端实时感知系统的铝电解大数据分析方案,集成了在线监测、人工离线检测及记录数据。首先使用经典统计分析方法对铝电解槽寿命及工艺参数进行了初步研究,发现平均寿命为2064 d,运行时长超过2000 d的槽占58%。接着,应用探索性数据分析(EDA)方法对数据进行了缺失、噪声和特征缩放等预处理,并通过可视化方法揭示了工艺参数的分布特征及其相关性。最终,提取出关键变量,为铝电解槽寿命预测模型的建立提供了基础数据。

铝电解控制中灰关联规则挖掘算法的应用

在事务拓扑空间的基础上,将灰色系统理论引入属性集的关联规则挖掘中,提出了一种新的适用于铝电解工业控制现场的灰关联度挖掘框架,并给出了基于该框架的灰关联规则挖掘算法,即Gray＿CTL挖掘算法。将算法分解为两个小问题:1)计算关于时间属性的灰关联度,这是算法的核心;2)挖掘灰关联规则。以电解槽的热平衡数据挖掘为例,对某电解槽一个月的生产数据进行分析后,获得的灰关联规则说明该段时间内分子比、槽电压等因素对温度的影响程度较大。

基于数据仓库的铝电解网络监控系统的设计与实现

在铝电解生产过程中,局域网和工业控制网集成,即监控系统的网络化,已成为当前及今后企业信息化发展的主要目标之一。本文提出了铝电解网络监控系统的设计与实现技术,该系统基于ORACLE等大型关系型数据库和数据仓库技术,实现了局域网与CAN网的集成。文中详细论述了系统实现的几个关键问题,如数据的采集与提取、组织与存储,信息的显示,网络中信息的传输等。在文章最后,对与管理系统相融合做了初步探索。

数据挖掘技术在铝电解生产中的应用

用数据挖掘技术处理现行铝电解生产中自动产生的反映电解槽运行状态的日报表数据。发现阳极上升时间和阳极下降时间影响阳极效应的发生 ,并根据决策树模型找到减少效应发生概率的有效途径。电解槽平均电压与工作电压和效应持续时间的关系为Vavg=Vwrk+ 2 71× 10 - 4 τ。

铝电解控制中偏移分析的应用

提出一种偏移分析的模型,即考察属性对象落入指定的属性范围的比率,若对象没有落入指定范围,则称其发生了偏移。运用该模型针对单台电解槽及其运行历史建立考核目标,用来量化和评价管理指标与控制指标。偏移分析模型分为单维偏移和多维偏移,用于考察单个属性和多个属性的情况。在偏移分析模型中,偏移系数F满足:0≤F≤1,且F越接近1,偏移量越大,说明操作人员管理电解槽的水平较低;F越接近0,偏移量越小,说明操作人员管理电解槽的水平较高。实验结果表明,这种模型适用于铝电解工业控制。

基于概念分层和规则推理的铝电解决策支持系统

介绍一种基于概念分层和规则推理的新型决策支持系统在铝电解生产过程控制中的应用。利用在线联机处理和数据挖掘技术实现多维数据分析获取领域新知识,采用基于概念分层和规则推理的方法,实现铝电解生产过程控制的决策过程。

两种木本植物光合作用对油页岩废渣污染的响应

比较油页岩污染点(茂名石化公司废渣场)和相对清洁点(茂名市林科所)生长的灌木翅荚决明(CassiaalataL.)和乔木乌墨(Syzygiumcumini(Linn.)Skeels)的光合生理指标的变化。在两个试验点,翅荚决明的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的绝对值在一天的多数时段均高于乌墨,但与对照点相比,在污染点翅荚决明的净光合速率和水分利用效率的下降幅度却大于乌墨,气孔导度则相反,可能与土壤含水量有关。结果表明乌墨的抗油页岩废渣污染能力强于翅荚决明。

采矿地表电解铝厂建设的技术决策

由拟建厂房与采空区地表交互作用进行地表二次沉陷判别,按随机介质理论进行地表沉陷及二次沉陷的变形计算,再综合由下伏大断层、地质陷落柱、地震等引起的附加开采沉陷影响,得出厂房南侧小煤矿北界南移90m,采取系列化基础结构的强化与预调整措施后,可以建厂的技术结论。实施资源调换以调整开采边界、采取系列结构基础措施后,厂房建成并安全生产多年。

铝电解监控系统重复记录辨识与噪音识别算法

在新型的铝电解网络监控系统中,需要对大量的监控数据构建数据仓库,为此,针对其重复记录的数据预处理问题进行了研究。在属性集的基础上,提出属性重复量、记录重复量等定义,并给出重复记录辨识的一般算法IRA及其推广算法GIRA;对重复记录集中的噪音处理,提出一种基于距离的噪音识别算法INA;以实例说明了算法的具体实现过程。

基于数据驱动的电解槽优化控制研究

针对电解槽运行工况复杂,仅靠槽控机进行控制难以更大程度提高电解槽运行效益的现状,本文通过挖掘电解铝监控系统中的信息,赋予电解槽槽况、工况新的物理含义.根据槽况、工况对槽控机的控制参数NB来设定电压,从而进行优化控制.在贵铝160kA电解槽上进行了实验.实验结果表明,该方法不仅可以降低电解铝的能耗,而且可以改善电解槽的槽况。

数据挖掘在超细碱式碳酸钠铝合成中的应用

用Al2(SO4)3·18H2O与Na2CO3作原料,在适量表面活性剂辛基酚聚氧乙烯醚(OP)的存在下,在室温下充分混合研磨得到反应混合物,洗去其中的可溶性无机盐后烘干,即可得到超细碱式碳酸钠铝。基于均匀设计、回归分析及最优计算,对碱式碳酸钠铝合成中得到的小型数据作数据挖掘,所获取的优化工艺条件为:Al2(SO4)3·18H2O取10mmol时的摩尔比n(Na2CO3)∶n〔Al2(SO4)3·18H2O〕=6∶1,表面活性剂用量40μL,研磨时间40min。在此条件下合成的产物粉末一次粒子的平均粒径约30nm,收率为95%。

数据分析在铝电解生产中的应用

依据铝电解生产大量历史数据的特点,采用深入的数据分析手段,从海量的测量、记录数据中找出隐藏在其中的规律,运用到铝电解生产管理过程中。用生产实例的分析证明了数据分析在铝电解生产管理中的重要作用。

铝电解厂数据管理系统的设计与实现

随着技术的发展,传统的管理模式已无法适应现在铝电解厂的控制和管理要求,铝电解生产过程中数据管理系统的设计是为实现铝电解工厂自动化管理而实施的重大变革,利用计算机信息技术,通过网路数据管理新模式提高铝电解生产的管理水平和工作效率,通过降低成本获取最大的经济效益。

铝电解大数据远程诊断及服务的开发与应用

本文系统的介绍了沈阳院铝电解大数据远程诊断及服务中心的开发与应用,针对性的解读了诊断咨询、生产技术指导、生产操作指导和系统优化分析等技术服务,为企业提供技术支撑,达到提质增效的目的。以中心对某企业的调整实例证明,在调整期间,调整槽的各项技术条件的标准偏差都有所降低,指标的差距在逐渐缩小,运行状态趋于稳定,技术思路的趋同性逐步体现,调整槽没有出现较大的生产波动,说明远程生产技术指导是可行的。

OLAP与数据挖掘一体化的研究与应用

论述了OLAP与数据挖掘各自内在的特点,提出了将其一体化的OLAM(OLAPMin ing)模型,给出了OLAP与数据挖掘一体化的框架,并将此OLAM模型应用在铝电解槽电解质温度在线分析系统中.

浅析优化生产工艺技术条件的方法研究

介绍如何应用数据挖掘技术在铝电解生产过程中优化工艺技术条件,使电解槽在理想的工艺技术条件下稳定、高效地运行。

铝合金活塞杆关键数据挖掘方法优化研究

将数据挖掘技术和神经网络系统有机地运用到铝合金活塞杆,使铝合金活塞杆关键数据挖掘模型有了更广泛的应用,对于铝合金活塞杆的开发具有重大意义。本文提出一种新的数据挖掘方法,它是以改进的神经网络系统为基础,将其应用到铝合金活塞杆关键数据挖掘系统中,研究模型被构建通过三级倒立控制方法的运用,我们把遗传算法模型与神经网络系统有机地结合,使空间搜索能力得到大幅度提升。仿真实验表明,通过一些列的实验对比,新的铝合金活塞杆关键数据挖掘研究方法优势明显,操作精度高以及可控性良好是它的两大主要优点,这就解决了传统方法铝合金活塞杆关键数据挖掘精度低、流程复杂、可控性差的问题。

航空航天用铝合金机器人焊接内部气孔缺陷在线检测

铝合金机器人钨极氩弧焊(GTAW)是航空航天关键零部件的主要成形制造方法,内部气孔是其典型焊接缺陷。由于它与传感信息的弱相关性,实现准确的在线气孔检测仍极具挑战。利用SEM和EDS对气孔的宏观分布、成分含量及大小进行定性及定量表征,发现了两类内部气孔以及镁元素在气孔产生及长大过程中的重要性。利用主成分分析研究并建立了气孔与氢谱线(656.28nm)之间的强相关关系,提出了基于氢谱线主分量系数(PCoefHS)的气孔在线监测方法,最后通过集成PCA–Tsne技术对不同程度气孔缺陷进行可视化。验证结果表明所提方法可实现对严重链状气孔、中度气孔及无气孔缺陷焊缝的有效检测及可视化表征。

基于LSTM的铝电解槽况预测

铝电解是一个非线性、多变量耦合和大延迟的工业过程体系。在铝电解正常的生产过程中,铝电解槽长期处于高温条件下,因此加大了对铝电解槽况研究的难度。近几年,计算机控制和传感技术在铝电解生产过程中也有了非常广泛的应用,在整个铝电解生产过程中会产生大量的生产数据,旨在找出潜藏在这些数据中的有用信息,分析其与槽况变化的联系及进一步发现槽况变化的规律,为专业人员准确判断和预测其槽况提供重要依据。LSTM算法继承了RNN的特性,从经验中学习来实现预测,不仅学习长期的依赖性还解决了梯度消失问题,所以利用LSTM算法对槽况进行预测,便于及时发现槽况变化,做出相应举措,从而减少企业损失。

基于数据挖掘的电解槽优化控制

通过挖掘电解铝监控系统中的信息赋予电解槽槽况、工况新的物理含义。根据槽况、工况对槽控机的控制参数NB与设定电压进行优化控制,并在160 kA电解槽上进行了实验。结果表明:该方法不仅可以降低电解铝的能耗,而且可以改善电解槽的槽况。