1、目前，我國的電解鋁工業(yè)主要采用的是預(yù)焙電解槽生產(chǎn)工藝，電解槽是生產(chǎn)過程中的主要設(shè)備，其運行狀況直接關(guān)系到鋁的產(chǎn)量和質(zhì)量。在復(fù)雜多變的槽況特征中，槽殼溫度是電解槽運行中一個非常重要的參數(shù)，通過對槽殼各部位溫度的連續(xù)監(jiān)測，可以診斷電解槽的健康狀況，定位槽破損位置并進行修補維護，防止誤停槽和漏槽事故的發(fā)生，并延長電解槽的壽命。因此實現(xiàn)電解槽溫度實時自動的監(jiān)測是十分必要的。 本課題是山東大學(xué)光纖傳感技術(shù)研究中心與山東兗礦科澳電解鋁股份有

2、限公司合作建設(shè)的項目，通過比較分析目前的溫度測量技術(shù)，按照相關(guān)行業(yè)的安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計一套基于Web的鋁電解槽槽殼溫度監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)是：運用先進的光纖布拉格光柵傳感技術(shù)，制作具有體積小、靈敏度高、穩(wěn)定可靠、抗電磁干擾等優(yōu)點的光纖Bragg光柵傳感器作為現(xiàn)場溫度檢測設(shè)備，以大容量、高速度的光纖網(wǎng)絡(luò)作為信息的傳輸介質(zhì)，結(jié)合基于計算機網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)庫和信息技術(shù)的軟件系統(tǒng)，開發(fā)一個具有開放體系結(jié)構(gòu)、易擴充、易維護、具有良好人機交互界面的鋁

3、電解槽槽殼溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)，為企業(yè)的決策層提供實時準(zhǔn)確的信息。 山東兗礦科澳電解鋁有限公司是本項目的試點單位，在對電解鋁廠實地考察和與企業(yè)負(fù)責(zé)人充分溝通的基礎(chǔ)上，我們分析得出監(jiān)測系統(tǒng)的功能和性能需求，并設(shè)計了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框架，包括系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)軟件兩部分。系統(tǒng)硬件部分的工作內(nèi)容包括：根據(jù)光纖光柵固有的溫度傳感特性和實際掛接位置的尺寸要求，設(shè)計出傳感器的結(jié)構(gòu)，并對其制作封裝；光信號傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計及布線；主控系統(tǒng)的設(shè)計，分為光

4、信號解調(diào)系統(tǒng)和上位機系統(tǒng)兩部分。 本系統(tǒng)軟件部分按功能分成三部分：數(shù)據(jù)采集模塊、通訊模塊和上位機軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集軟件的設(shè)計開發(fā)是在LabVIEW7．1環(huán)境下完成的，它負(fù)責(zé)溫度數(shù)據(jù)的采集；通訊模塊擔(dān)負(fù)著將采集到的實時數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫并從數(shù)據(jù)庫中讀取配置信息下發(fā)到硬件部分的重任；上位機系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，允許用戶通過Web瀏覽器，方便的獲取生產(chǎn)現(xiàn)場的溫度信息，它是整個監(jiān)測系統(tǒng)的窗口，負(fù)責(zé)實現(xiàn)系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)顯示，歷史數(shù)據(jù)查詢、系統(tǒng)初始

5、化和配置信息的錄入、異常報警等任務(wù)。論文完成了上位機軟件系統(tǒng)的需求分析、功能模塊化、并通過使用Java語言編寫Applet客戶端程序?qū)崿F(xiàn)了上位機軟件的功能。 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是本系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的交換和共享，要求所用數(shù)據(jù)庫具有性能好、可靠性高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點，本系統(tǒng)選擇使用Oracle數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。論文詳細(xì)給出了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫從開始設(shè)計到投入運行各個階段所做的工作，包括需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計、物理設(shè)計和數(shù)據(jù)庫的