铝电解数字孪生体构建及应用研究

智能制造与传统铝电解技术的深度融合,引领着铝电解行业可持续发展,但是当前铝电解实体装备与数据模型缺乏有效映射,阻碍了铝电解行业智慧转型的步伐。因此,本文将数字孪生技术与铝电解生产技术有机结合,开展铝电解数字孪生体整体架构设计、关键技术研发及应用研究,构建物理实体、虚拟模型、孪生数据、智能决策服务及虚拟-现实交互连接五维模型。铝电解物理实体划分为电解厂、电解车间及电解设备三个层级,通过三维场景数字化建模、离线物理场建模及动态仿真数学建模,映射与之对应的虚拟模型。使用交互连接技术进行物理实体与虚拟模型实时同步孪生数据,部署铝电解数字孪生体原型系统,实现铝电解生产环节虚实映射,为铝电解行业数字化、智能化转型提供了先进思路与技术方法。     

基于分布式感知的铝电解智能识别系统及应用

传统铝电解过程人工干预较多,决策的随意性和不可靠性直接影响着电解槽的运行稳定性,进而对技术经济指标产生重大影响。为推进铝电解生产实现智能制造转型升级,采用新型分布式检测装置实现电解槽状态参数实时获取,并在此基础上结合两级智能识别方法,实现生产过程的精细化控制。研究结果表明：在实际投运过程中,上述技术使国内某铝电解厂350 kA系列阳极效应系数降低到0.006次/(槽·d),平均电流效率提高1.3%,每生产1 tAl节电338 kW·h,取得了显著的增效节能减排效果,可为铝电解槽数字孪生体的构建提供参考。