權(quán)利要求書： 1.離子膜電解槽安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：包括控制器，內(nèi)置有三重聯(lián)鎖機(jī)制，用于三重聯(lián)鎖機(jī)制均被觸發(fā)時(shí)輸出聯(lián)鎖停車信號(hào)給現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備；

電流采集模塊，用于采集電解槽的運(yùn)行電流，第一重聯(lián)鎖機(jī)制根據(jù)采集的電流計(jì)算每片離子膜單元的運(yùn)行電壓并與設(shè)定的安全運(yùn)行電壓閾值比較，根據(jù)比較結(jié)果判斷是否觸發(fā)報(bào)警；其中第一重聯(lián)鎖機(jī)制的觸發(fā)條件如下：(1)計(jì)算出每片單元槽離子膜的安全運(yùn)行的預(yù)期電壓作為安全運(yùn)行電壓閾值；

(2)將采集到的電解槽的運(yùn)行電流計(jì)算得到每片離子膜單元的理論運(yùn)行電壓，當(dāng)理論運(yùn)行電壓超出設(shè)定的安全運(yùn)行電壓閾值時(shí)，觸發(fā)第一重安全報(bào)警；

電壓采集模塊，用于采集單片離子膜單元的電壓和電解槽的總電壓，第二重聯(lián)鎖機(jī)制計(jì)算電解槽的所有離子膜單元的電壓總和并與電解槽的總電壓比較，根據(jù)比較結(jié)果判斷是否觸發(fā)報(bào)警；其中第二重聯(lián)鎖機(jī)制的觸發(fā)條件如下：當(dāng)計(jì)算電解槽的所有離子膜單元的電壓總和不等于電解槽的總電壓時(shí)，觸發(fā)第二重安全報(bào)警；

比較模塊，用于比較相鄰離子膜單元的電壓，第三重聯(lián)鎖機(jī)制根據(jù)比較結(jié)果判斷是否觸發(fā)報(bào)警；第三重聯(lián)鎖機(jī)制的觸發(fā)條件如下：當(dāng)電解槽低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，同時(shí)運(yùn)行趨于穩(wěn)定，此時(shí)比較相鄰離子膜單元的電壓，若相鄰離子膜單元的電壓差值小于等于設(shè)定閾值，則判定電解槽運(yùn)行處于正常狀態(tài)，若相鄰離子膜單元的電壓差值大于設(shè)定閾值，觸發(fā)第三重安全報(bào)警；

報(bào)警模塊，用于三重聯(lián)鎖機(jī)制中任意一重聯(lián)鎖機(jī)制被觸發(fā)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；

所述電流采集模塊、電壓采集模塊、比較模塊、報(bào)警模塊均與控制器相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子膜電解槽安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：每片單元槽離子膜的安全運(yùn)行的預(yù)期電壓的計(jì)算過(guò)程如下：根據(jù)電流電壓曲線斜率計(jì)算出當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)電壓理論1，在理論電壓的基礎(chǔ)上設(shè)定閾值偏離1作為高高報(bào)警值HH，計(jì)算方法如下：HH＝理論1+偏離值1；

HH：高高報(bào)警值；

理論1：通過(guò)電流電壓曲線關(guān)系計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)電壓；

偏離值1：手動(dòng)給定值，該值為正有理數(shù)；

同時(shí)設(shè)定電解槽在任意運(yùn)行電流時(shí)槽電壓最小的報(bào)警值為L(zhǎng)L，其中：LL＝理論1?偏離值1；

LL：低低報(bào)警值；

理論1：通過(guò)電流電壓曲線關(guān)系計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)電壓；

偏離值1：手動(dòng)給定值，該值為正有理數(shù)；

當(dāng)電解槽單元槽電壓超出HH和LL時(shí)觸發(fā)第一重安全報(bào)警，同樣的在此基礎(chǔ)上設(shè)定電壓極限值：HHH，HHH是固定值，電解槽單元槽電壓在運(yùn)行時(shí)任何時(shí)刻下單元槽電壓只要超過(guò)HHH，觸發(fā)安全保護(hù)信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子膜電解槽安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：每片離子膜單元的理論運(yùn)行電壓的計(jì)算過(guò)程如下：設(shè)定0是離子膜電解槽理論分解電壓，獲取0時(shí)刻下的電流值I0；

首先獲取I1運(yùn)行時(shí)電壓1，獲取I2運(yùn)行時(shí)電壓2；其中I1?I0＝1kA，I2?I1＝1kA，此時(shí)I1和I2間的曲線的斜率為K1，I0和I1曲線的斜率為K0，以上可知區(qū)間電流下的運(yùn)行斜率：K0、K1、K2、K3……Kn?1、Kn，其中In，n是電解槽運(yùn)行滿負(fù)荷時(shí)對(duì)應(yīng)的電流值，電壓值；

離子膜單元的理論運(yùn)行電壓理論2：

理論2＝Kn*In+0。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子膜電解槽安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：每片離子膜單元的理論運(yùn)行電壓的計(jì)算過(guò)程如下：設(shè)定0是離子膜電解槽理論分解電壓，獲取0時(shí)刻下的電流值I0；

當(dāng)電解槽運(yùn)行電流達(dá)到滿負(fù)荷時(shí)Imax，同時(shí)采集的電壓值為max，此時(shí)把當(dāng)前的運(yùn)行曲線時(shí)視作一條直線，此時(shí)的Kmax值為：離子膜單元的理論運(yùn)行電壓理論3：

理論3＝Kmax*In+0，

其中In是電解槽運(yùn)行滿負(fù)荷時(shí)對(duì)應(yīng)的電流值。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離子膜電解槽安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：每片離子膜單元的理論運(yùn)行電壓的計(jì)算過(guò)程如下：設(shè)定0是離子膜電解槽理論分解電壓，獲取0時(shí)刻下的電流值I0；

獲取電解槽I運(yùn)行4狀態(tài)時(shí)的實(shí)測(cè)電壓實(shí)測(cè)4，此時(shí)計(jì)算電流I運(yùn)行4時(shí)的理論電壓理論4：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子膜電解槽安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)?shù)谝恢匕踩珗?bào)警被觸發(fā)時(shí)，若第二重聯(lián)鎖機(jī)制計(jì)算電解槽的所有離子膜單元的電壓總和等于電解槽的總電壓，則判定電解槽運(yùn)行處于正常狀態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子膜電解槽安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：電解槽低負(fù)荷運(yùn)行的條件是電解槽運(yùn)行電流I處于4kA＜I＜滿負(fù)荷；電壓差值的設(shè)定閾值為±0.1。

說(shuō)明書： 離子膜電解槽安全保護(hù)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種離子膜電解槽安全保護(hù)系統(tǒng)。背景技術(shù)[0002] 離子膜電解槽現(xiàn)有的安全保護(hù)采用電壓值平均值聯(lián)鎖方式，是對(duì)采集監(jiān)測(cè)每片單元槽離子膜的電壓值，數(shù)據(jù)每秒刷新一次，計(jì)算當(dāng)前負(fù)荷下的平均值，在平均值的基礎(chǔ)上加

上人為設(shè)定的閾值，再此基礎(chǔ)上再加入每片單元槽離子膜的的偏移值，設(shè)定其為電壓聯(lián)鎖

值。當(dāng)電解槽內(nèi)任意一片單元槽離子膜電壓超出設(shè)定值后，控制器發(fā)出聯(lián)鎖停車信號(hào)給現(xiàn)

場(chǎng)控制設(shè)備。由于離子膜電解槽會(huì)根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷的要求通入不同大小的電流，而不同的電

流所對(duì)應(yīng)的單元槽電壓是不等的，并且每一片離子膜的特性、運(yùn)行曲線、每次開車運(yùn)行曲

線、斜率及每片離子膜針孔、陰陽(yáng)極涂層劣化情況都不同。而且電流升降的過(guò)程中，電壓斜

率是不停在變化，電壓曲線并不是一條平滑的曲線，如果只用平均值加固定值和偏差值來(lái)

作為整臺(tái)電解槽的聯(lián)鎖電壓，會(huì)造成某片離子膜要么聯(lián)鎖數(shù)值偏大，要么聯(lián)鎖偏小，并且在

手動(dòng)設(shè)定聯(lián)鎖閾值或偏移值時(shí)必須解除聯(lián)鎖，這種操作方式及聯(lián)鎖方式是無(wú)法保證電解槽

安全運(yùn)行，而且還存在人為誤差造成的聯(lián)鎖誤跳車的情況。

發(fā)明內(nèi)容[0003] 為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種有效規(guī)避由于異常原因引起的誤跳車、能夠保證電解槽安全運(yùn)行的離子膜電解槽安全保護(hù)系統(tǒng)。

[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：[0005] 離子膜電解槽安全保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于：包括[0006] 控制器，內(nèi)置有三重聯(lián)鎖機(jī)制，用于三重聯(lián)鎖機(jī)制均被觸發(fā)時(shí)輸出聯(lián)鎖停車信號(hào)給現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備；

[0007] 電流采集模塊，用于采集電解槽的運(yùn)行電流，第一重聯(lián)鎖機(jī)制根據(jù)采集的電流計(jì)算每片離子膜單元的運(yùn)行電壓并與設(shè)定的安全運(yùn)行電壓閾值比較，根據(jù)比較結(jié)果判斷是否

觸發(fā)報(bào)警；

[0008] 電壓采集模塊，用于采集單片離子膜單元的電壓和電解槽的總電壓，第二重聯(lián)鎖機(jī)制計(jì)算電解槽的所有離子膜單元的電壓總和并與電解槽的總電壓比較，根據(jù)比較結(jié)果判

斷是否觸發(fā)報(bào)警；

[0009] 比較模塊，用于比較相鄰離子膜單元的電壓，第三重聯(lián)鎖機(jī)制根據(jù)比較結(jié)果判斷是否觸發(fā)報(bào)警；

[0010] 報(bào)警模塊，用于三重聯(lián)鎖機(jī)制中任意一重聯(lián)鎖機(jī)制被觸發(fā)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；[0011] 所述電流采集模塊、電壓采集模塊、比較模塊、報(bào)警模塊均與控制器相連。[0012] 進(jìn)一步，第一重聯(lián)鎖機(jī)制的觸發(fā)條件如下：[0013] (1)計(jì)算出每片單元槽離子膜的安全運(yùn)行的預(yù)期電壓作為安全運(yùn)行電壓閾值；[0014] (2)將采集到的電解槽的運(yùn)行電流計(jì)算得到每片離子膜單元的理論運(yùn)行電壓，當(dāng)理論運(yùn)行電壓超出設(shè)定的安全運(yùn)行電壓閾值時(shí)，觸發(fā)第一重安全報(bào)警。

[0015] 進(jìn)一步，每片單元槽離子膜的安全運(yùn)行的預(yù)期電壓的計(jì)算過(guò)程如下：[0016] 根據(jù)電流電壓曲線斜率計(jì)算出當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)電壓理論1，在理論電壓的基礎(chǔ)上設(shè)定閾值偏離1作為高報(bào)警值HH，計(jì)算方法如下：

[0017] HH＝理論1+偏離值1；[0018] HH：高高報(bào)警值；[0019] 理論1：通過(guò)電流電壓曲線關(guān)系計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)電壓；[0020] 偏離值1：手動(dòng)給定值，該值為正有理數(shù)；[0021] 同時(shí)設(shè)定電解槽在任意運(yùn)行電流時(shí)槽電壓最小的報(bào)警值為L(zhǎng)L，其中：[0022] LL＝理論1?偏離值1；[0023] LL：低低報(bào)警值；[0024] 理論1：通過(guò)電流電壓曲線關(guān)系計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)電壓；[0025] 偏離值1：手動(dòng)給定值，該值為正有理數(shù)；[0026] 當(dāng)電解槽單元槽電壓超出HH和LL時(shí)觸發(fā)第一重安全報(bào)警，同樣的在此基礎(chǔ)上設(shè)定電壓極限值：HHH，HHH是固定值，電解槽單元槽電壓在運(yùn)行時(shí)任何時(shí)刻下單元槽電壓只要

超過(guò)HHH，觸發(fā)安全保護(hù)信號(hào)。

[0027] 進(jìn)一步，每片離子膜單元的理論運(yùn)行電壓的計(jì)算過(guò)程如下：[0028] 設(shè)定0是離子膜電解槽理論分解電壓，獲取0時(shí)刻下的電流值I0；[0029] 首先獲取I1運(yùn)行時(shí)電壓1，獲取I2運(yùn)行時(shí)電壓2；其中I1?I0＝1kA，I2?I1＝1kA，(差值可設(shè)定，范圍是0.1～2kA，以1kA舉例說(shuō)明)；此時(shí)I1和I2間的曲線的斜率為K1，I0和I1曲線

的斜率為K0，

[0030][0031] 以上可知區(qū)間電流下的運(yùn)行斜率：K0、K1、K2、K3……Kn?1、Kn，其中n是電解槽運(yùn)行滿負(fù)荷時(shí)對(duì)應(yīng)的電流值，電壓值；

[0032] 離子膜單元的理論運(yùn)行電壓理論2：[0033] 理論2＝Kn*In+0。[0034] 或者，每片離子膜單元的理論運(yùn)行電壓的計(jì)算過(guò)程如下：[0035] 設(shè)定0是離子膜電解槽理論分解電壓，獲取0時(shí)刻下的電流值I0；[0036] 當(dāng)電解槽運(yùn)行電流達(dá)到滿負(fù)荷時(shí)Imax，同時(shí)采集的電壓值為max，此時(shí)把當(dāng)前的運(yùn)行曲線時(shí)視作一條直線，此時(shí)的Kmax值為：

[0037][0038] 離子膜單元的理論運(yùn)行電壓理論3：[0039] 理論3＝Kmax*In+0。[0040] 或者，每片離子膜單元的理論運(yùn)行電壓的計(jì)算過(guò)程如下：[0041] 設(shè)定0是離子膜電解槽理論分解電壓，獲取0時(shí)刻下的電流值I0；[0042] 獲取電解槽I運(yùn)行4狀態(tài)時(shí)的實(shí)測(cè)電壓實(shí)測(cè)4，此時(shí)計(jì)算電流I運(yùn)行4時(shí)的理論電壓理論4：[0043][0044] 進(jìn)一步，第二重聯(lián)鎖機(jī)制的觸發(fā)條件如下：[0045] 當(dāng)計(jì)算電解槽的所有離子膜單元的電壓總和不等于電解槽的總電壓時(shí)，觸發(fā)第二重安全報(bào)警。

[0046] 進(jìn)一步，當(dāng)?shù)谝恢匕踩珗?bào)警被觸發(fā)時(shí)，若第二重聯(lián)鎖機(jī)制計(jì)算電解槽的所有離子膜單元的電壓總和等于電解槽的總電壓，則判定電解槽運(yùn)行處于正常狀態(tài)。

[0047] 進(jìn)一步，第三重聯(lián)鎖機(jī)制的觸發(fā)條件如下：[0048] 當(dāng)電解槽低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，同時(shí)運(yùn)行趨于穩(wěn)定，此時(shí)比較相鄰離子膜單元的電壓，若相鄰離子膜單元的電壓差值小于等于設(shè)定閾值，則判定電解槽運(yùn)行處于正常狀態(tài)，若相鄰

離子膜單元的電壓差值大于設(shè)定閾值，觸發(fā)第三重安全報(bào)警。

[0049] 進(jìn)一步，電解槽低負(fù)荷運(yùn)行的條件是電解槽運(yùn)行電流I處于4kA[0050] 進(jìn)一步，電壓差值的設(shè)定閾值為±0.1。[0051] 本發(fā)明的有益效果是：可以有效的規(guī)避由于模塊異常、線路異常等原因引起的誤跳車。三重聯(lián)鎖方式互補(bǔ)，同樣檢測(cè)電壓，彌補(bǔ)單一的聯(lián)鎖方式弊端引起的電解槽誤跳車，

不同的聯(lián)鎖在報(bào)警時(shí)給出不同的提示，達(dá)到電解槽安全運(yùn)行的目的。

附圖說(shuō)明[0052] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。[0053] 圖2為本發(fā)明的安全運(yùn)行電壓閾值的設(shè)定示意圖。具體實(shí)施方式[0054] 下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，但并不將本發(fā)明局限于這些具體實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明涵蓋了權(quán)利要求書范圍內(nèi)所可能包括的

所有備選方案、改進(jìn)方案和等效方案。

[0055] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方

位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目

的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限

定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的

描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確的限定。

[0056] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)

械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元

件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)

明中的具體含義。

[0057] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過(guò)它

們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特

征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在

第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示

第一特征水平高度小于第二特征。

[0058] 參見圖1，本實(shí)施例提供了一種離子膜電解槽安全保護(hù)系統(tǒng)，包括[0059] 控制器，內(nèi)置有三重聯(lián)鎖機(jī)制，用于三重聯(lián)鎖機(jī)制均被觸發(fā)時(shí)輸出聯(lián)鎖停車信號(hào)給現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備；

[0060] 電流采集模塊，用于采集電解槽的運(yùn)行電流，第一重聯(lián)鎖機(jī)制根據(jù)采集的電流計(jì)算每片離子膜單元的運(yùn)行電壓并與設(shè)定的安全運(yùn)行電壓閾值比較，根據(jù)比較結(jié)果判斷是否

觸發(fā)報(bào)警；

[0061] 電壓采集模塊，用于采集單片離子膜單元的電壓和電解槽的總電壓，第二重聯(lián)鎖機(jī)制計(jì)算電解槽的所有離子膜單元的電壓總和并與電解槽的總電壓比較，根據(jù)比較結(jié)果判

斷是否觸發(fā)報(bào)警；

[0062] 比較模塊，用于比較相鄰離子膜單元的電壓，第三重聯(lián)鎖機(jī)制根據(jù)比較結(jié)果判斷是否觸發(fā)報(bào)警；

[0063] 報(bào)警模塊，用于三重聯(lián)鎖機(jī)制中任意一重聯(lián)鎖機(jī)制被觸發(fā)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)；[0064] 所述電流采集模塊、電壓采集模塊、比較模塊、報(bào)警模塊均與控制器相連。[0065] 本實(shí)施例的第一重聯(lián)鎖機(jī)制的觸發(fā)條件如下：[0066] (1)計(jì)算出每片單元槽離子膜的安全運(yùn)行的預(yù)期電壓作為安全運(yùn)行電壓閾值；[0067] 每張離子膜和組成它這個(gè)單元的陰極和陽(yáng)極，在不同的電流下有不同的運(yùn)行特性。并且每張離子膜具有差異性，不同位置不同負(fù)荷下運(yùn)行曲線不同，通過(guò)算法計(jì)算出每片

單元槽離子膜的安全運(yùn)行的預(yù)期電壓，運(yùn)行電壓在這個(gè)電壓范圍內(nèi)，則認(rèn)為它就是一個(gè)安

全電壓，如果超過(guò)這個(gè)范圍，則認(rèn)為它處于危險(xiǎn)，同時(shí)系統(tǒng)報(bào)警或是聯(lián)鎖。

[0068] 其中每片單元槽離子膜的安全運(yùn)行的預(yù)期電壓的計(jì)算過(guò)程如下：[0069] 根據(jù)電流電壓曲線斜率計(jì)算出當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)電壓理論1，在理論電壓的基礎(chǔ)上設(shè)定閾值偏離1作為高報(bào)警值HH，計(jì)算方法如下：

[0070] HH＝理論1+偏離值1；[0071] HH：高高報(bào)警值；[0072] 理論1：通過(guò)電流電壓曲線關(guān)系計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)電壓；[0073] 偏離值1：手動(dòng)給定值，該值為正有理數(shù)；[0074] 同時(shí)設(shè)定電解槽在任意運(yùn)行電流時(shí)槽電壓最小的報(bào)警值為L(zhǎng)L，其中：[0075] LL＝理論1?偏離值1；[0076] LL：低低報(bào)警值；[0077] 理論1：通過(guò)電流電壓曲線關(guān)系計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)電壓；[0078] 偏離值1：手動(dòng)給定值，該值為正有理數(shù)；[0079] 當(dāng)電解槽單元槽電壓超出HH和LL時(shí)觸發(fā)第一重安全報(bào)警，同樣的在此基礎(chǔ)上設(shè)定電壓極限值：HHH，HHH是固定值，電解槽單元槽電壓在運(yùn)行時(shí)任何時(shí)刻下單元槽電壓只要

超過(guò)HHH，觸發(fā)安全保護(hù)信號(hào)。

[0080] (2)將采集到的電解槽的運(yùn)行電流計(jì)算得到每片離子膜單元的理論運(yùn)行電壓，當(dāng)理論運(yùn)行電壓超出設(shè)定的安全運(yùn)行電壓閾值時(shí)，觸發(fā)第一重安全報(bào)警。

[0081] 通過(guò)硬件監(jiān)測(cè)到電解槽的運(yùn)行電流(整流器電流)I1，同時(shí)獲取當(dāng)前狀態(tài)時(shí)的實(shí)測(cè)電壓1，系統(tǒng)采集周期1s，同時(shí)獲取1s后的運(yùn)行電流(整流器電流)I2，通過(guò)0(常數(shù)：離子膜

電解槽理論分解電壓)，計(jì)算得知運(yùn)行電流I2時(shí)的理論電壓2，在此2，設(shè)定一定閾值作為

該值的聯(lián)鎖值，當(dāng)運(yùn)行電流達(dá)到I2時(shí)，電壓值2超出設(shè)定閾值，觸發(fā)第一重安全報(bào)警。

[0082] 具體的，如圖2，設(shè)定0是離子膜電解槽理論分解電壓，獲取0時(shí)刻下的電流值I0；[0083] 設(shè)定0是離子膜電解槽理論分解電壓，獲取0時(shí)刻下的電流值I0；[0084] 首先獲取I1運(yùn)行時(shí)電壓1，獲取I2運(yùn)行時(shí)電壓2；其中I1?I0＝1kA，I2?I1＝1kA，(差值可設(shè)定，范圍是0.1～2kA，以1kA舉例說(shuō)明)；此時(shí)I1和I2間的曲線的斜率為K1，I0和I1曲線

的斜率為K0，

[0085][0086] 以上可知區(qū)間電流下的運(yùn)行斜率：K0、K1、K2、K3……Kn?1、Kn，其中n是電解槽運(yùn)行滿負(fù)荷時(shí)對(duì)應(yīng)的電流值，電壓值；

[0087] 離子膜單元的理論運(yùn)行電壓理論2：[0088] 理論2＝Kn*In+0。[0089] 提供了第二種計(jì)算方法，把運(yùn)行電流、電壓視為一條線性曲線，計(jì)算出總斜率Kmax，兩種方法可以根據(jù)用戶實(shí)際運(yùn)行情況選擇其一。計(jì)算方法如下：

[0090] 設(shè)定0是離子膜電解槽理論分解電壓，獲取0時(shí)刻下的電流值I0；[0091] 當(dāng)電解槽運(yùn)行電流達(dá)到滿負(fù)荷時(shí)Imax，同時(shí)采集的電壓值為max，此時(shí)把當(dāng)前的運(yùn)行曲線時(shí)視作一條直線，此時(shí)的Kmax值為：

[0092][0093] 離子膜單元的理論運(yùn)行電壓理論3：[0094] 理論3＝Kmax*In+0。[0095] 由于電解槽隨著時(shí)間的運(yùn)行性能逐漸劣化，電解槽正常按照每年開車?運(yùn)行?停車一個(gè)檢修周期，所以在電解槽每次開車時(shí)重新校正區(qū)間斜率。以每次計(jì)算的區(qū)間斜率為準(zhǔn)。

[0096] 當(dāng)然也可以是，獲取電解槽I運(yùn)行4狀態(tài)時(shí)的實(shí)測(cè)電壓實(shí)測(cè)4，此時(shí)計(jì)算電流I運(yùn)行4時(shí)的理論電壓理論4：

[0097][0098] 即本發(fā)明的理論值計(jì)算方式有多種，以根據(jù)用戶實(shí)際運(yùn)行情況定。[0099] 本實(shí)施例第二重聯(lián)鎖機(jī)制的觸發(fā)條件如下：[0100] 當(dāng)計(jì)算電解槽的所有離子膜單元的電壓總和不等于電解槽的總電壓時(shí)，觸發(fā)第二重安全報(bào)警。

[0101] 當(dāng)?shù)谝恢匕踩珗?bào)警被觸發(fā)時(shí)，若第二重聯(lián)鎖機(jī)制計(jì)算電解槽的所有離子膜單元的電壓總和等于電解槽的總電壓，則判定電解槽運(yùn)行處于正常狀態(tài)。

[0102] 第二重聯(lián)鎖是監(jiān)測(cè)電解槽整槽電壓，對(duì)整槽電壓?jiǎn)为?dú)有個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，這個(gè)單獨(dú)的整槽電壓是通過(guò)獨(dú)立的傳感器發(fā)出來(lái)的，傳感器信號(hào)是不受之前單元電壓走通訊方式影響，

此路傳感器直接從設(shè)備上采集，通過(guò)變送器發(fā)送到可編程控制器。它排除了由于電流或信

號(hào)不穩(wěn)定或者信號(hào)異常引起的一個(gè)誤跳車。

[0103] 具體的，采集單片電壓，并計(jì)算總和計(jì)算總1，采集總電壓測(cè)量總1，電解槽運(yùn)行正情況下，計(jì)算總1＝測(cè)量總1，當(dāng)電解槽系統(tǒng)電流信號(hào)丟失或者斷線時(shí)，第一重聯(lián)鎖會(huì)進(jìn)行誤動(dòng)作，此

時(shí)，如果第二重聯(lián)鎖正常，判斷電解槽運(yùn)行處于正常狀態(tài)。屏蔽第一重聯(lián)鎖由于信號(hào)斷線、

信號(hào)丟失引起的誤報(bào)警。同時(shí)系統(tǒng)給出相應(yīng)的報(bào)警信息告知現(xiàn)場(chǎng)操作人員。

[0104] 具體的，1.獲取電解槽運(yùn)行時(shí)整流器的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)Run，整流器的運(yùn)行電流I運(yùn)行3，獲取電解槽的測(cè)量總電壓測(cè)量總2，獲取電解槽每個(gè)單元槽的電壓值1、2、3……n，并

計(jì)算總電壓計(jì)算總2：

[0105][0106] n：上界，表示電解槽中單元槽的最大數(shù)量；[0107] i：下界，從1開始；[0108] k：總和，從i開始取數(shù)，一直取到n，全部相加。[0109] 如果I運(yùn)行3<3kA，同時(shí)整流器運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)存在Run＝1，且測(cè)量總2≥計(jì)算總2，觸發(fā)第二重安全報(bào)警。

[0110] 2.獲取電解槽運(yùn)行時(shí)整流器的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)Run，獲取電解槽的測(cè)量總電壓測(cè)量總3，獲取電解槽的計(jì)算總電壓計(jì)算總3：

[0111][0112] 測(cè)量總3?計(jì)算總3＝，絕對(duì)值超出設(shè)定設(shè)定1閾值時(shí)，觸發(fā)第二重安全報(bào)警。[0113] |?設(shè)定1|>1.5[0114] 本實(shí)施例第三重聯(lián)鎖機(jī)制的觸發(fā)條件如下：[0115] 當(dāng)電解槽低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，同時(shí)運(yùn)行趨于穩(wěn)定，此時(shí)比較相鄰離子膜單元的電壓，若相鄰離子膜單元的電壓差值小于等于設(shè)定閾值，則判定電解槽運(yùn)行處于正常狀態(tài)，若相鄰

離子膜單元的電壓差值大于設(shè)定閾值，觸發(fā)第三重安全報(bào)警。

[0116] 具體的，每個(gè)電解槽的每片離子膜單元，它處于電解槽不同的位置，它和相鄰單元的關(guān)系和它自身的位置，都決定了這片膜的運(yùn)行特性，由于運(yùn)行的時(shí)候，電流的變化和電流

信號(hào)的變化，會(huì)引起單元電壓的變化。通過(guò)相鄰單元的比較，也能知道現(xiàn)在這張膜的電壓到

底是正常還是異常的。通常來(lái)說(shuō)，不同位置存在的細(xì)微的電壓差別，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，槽兩頭

和槽中間的單元電壓是不一樣的，一般會(huì)呈現(xiàn)出兩頭高，中間低的態(tài)勢(shì)。如果由于硬件采集

單元的問(wèn)題，會(huì)造成相鄰單元兩個(gè)電壓呈現(xiàn)了一高一低的態(tài)勢(shì)，但是兩個(gè)電壓的平均值卻

是在安全范圍之內(nèi)，這樣通過(guò)算法和之前的硬件采集共同判斷，不應(yīng)該啟動(dòng)聯(lián)鎖，只需提示

報(bào)警，這樣就可以避免無(wú)謂的停車。

[0117] 當(dāng)運(yùn)行電流3kA時(shí)，如果此值出現(xiàn)>±0.1時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

[0118] 具體的，獲取電解槽運(yùn)行電流I運(yùn)行5，10min后運(yùn)行電流I運(yùn)行6，獲取電解槽單元槽電壓1、2、3……n?1、n；電流I運(yùn)行5＞3kA時(shí)，且I運(yùn)行6?I運(yùn)行5＜100A時(shí)：

[0119] 對(duì)于第一片單元槽：[0120] |1?2|>0.1；[0121] 對(duì)于中間片單元槽：[0122] |n?(n?1)|>0.1或者|n?(n+1)|>0.1；[0123] 對(duì)于最后一片單元槽：[0124] |n?(n?1)|>0.1。[0125] 以上三路聯(lián)鎖通過(guò)對(duì)應(yīng)電解槽電壓不同檢測(cè)，當(dāng)任意一路出現(xiàn)異常時(shí)候，觸發(fā)電解槽報(bào)警信號(hào)，當(dāng)三路同時(shí)異常時(shí)，發(fā)出停車信號(hào)給到現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備。

[0126] 應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，上述實(shí)施例均可根據(jù)需要自由組合。以上所述僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例及原理進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，依據(jù)本發(fā)明提供的思想，

在具體實(shí)施方式上會(huì)有改變之處，而這些改變也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。