采用電解槽還原析出銅、鋁、鎳、鋅、鉛、鉻、鈷等有色金屬的生產(chǎn)方法在冶金行業(yè)應(yīng)用極為廣泛。電解銅/鋅/猛/鋁等生產(chǎn)環(huán)境為強(qiáng)腐蝕、大磁場、高電流環(huán)境，電解槽槽電壓、陰陽極間電壓在線監(jiān)測困難，傳統(tǒng)的生產(chǎn)監(jiān)控辦法都是現(xiàn)場采用人工巡視、觸摸、灑水等方式判斷短路、涼板，人員每過一至兩小時需進(jìn)入電解槽槽面上檢查陰陽極導(dǎo)電母排。這造成人員現(xiàn)場操作強(qiáng)度大但生產(chǎn)質(zhì)量控制不嚴(yán)，長期在這種強(qiáng)腐蝕高電流環(huán)境下易造成身體傷害，操作工人數(shù)多，造成勞動生產(chǎn)率低，單位電耗增多。極板上出現(xiàn)電流分布過大、局部磁場過強(qiáng)、溫度升高等現(xiàn)象，需求同時檢測大面積電解槽生產(chǎn)、并能及時發(fā)現(xiàn)極板短路隱患的測溫設(shè)備及系統(tǒng)，達(dá)到解放人力、降低單位電耗的目的。
一、紅外熱像儀在電解槽上的應(yīng)用
針對銅電解系統(tǒng)中陰陽極板短路的檢測，用紅外熱成像測溫的方法優(yōu)點明顯。用紅外熱成像測溫檢測，該方法是利用陰陽極板紅外圖像的灰度值與電流的函數(shù)關(guān)系來檢測短路。此方法是利用熱成像儀來獲取槽面的溫度圖像，并通過算法來檢測電極板是否短路。這種紅外熱成像的方法可實現(xiàn)自動化，對設(shè)備的損傷比較小，并且可拓展更多的功能。
二、監(jiān)測過程
基于紅外熱成像的銅電解極板短路檢測包含3個過程：電解槽極板溫度識別，得到極板溫度的圖像，識別電解槽的短路位置并報警。
1、電解槽極板溫度識別
可采用高分辨率攝像機(jī)獲取并經(jīng)處理后得到可見光圖像，采用紅外熱像儀獲取并經(jīng)處理后得到紅外熱圖像。該高分辨率攝像機(jī)和紅外熱像儀固定在在電解槽陣列上方，掃描整個電解槽陣列內(nèi)的所有電解槽，從而獲取各電解槽及電解槽內(nèi)極板的可見光圖像和紅外熱圖像。獲取當(dāng)前電解槽的可見光圖像后，將該可見光圖像依次與電解槽和極板的標(biāo)準(zhǔn)邊緣模板進(jìn)行匹配，從而使電解槽和極板的實際位置清晰地反映在可見光圖像中。同時，將所獲取的可見光圖像與紅外熱圖像配準(zhǔn)，使紅外熱圖像中反映的極板溫度信息與可見光圖像中的現(xiàn)場場景相對應(yīng)，極板的溫度信息能夠直觀、清晰地反映在可見光圖像中。綜合匹配后的標(biāo)準(zhǔn)邊緣模板和可見光圖像，以及配準(zhǔn)后的可見光圖像和紅外熱圖像，使紅外熱圖像中反映的溫度信息能夠與電解槽和極板的位置關(guān)系一一對應(yīng)，更準(zhǔn)確、快速地識別相應(yīng)極板的溫度信息。
2、極板短路檢測
紅外熱像圖以非接觸的方式大面積地反映電解槽面溫度分布，目前常用極板提取方法，均為手動提取特征，特征的應(yīng)用有限，且泛化性能不佳。
3、電解極板故障預(yù)警方法
紅外熱圖像反映了銅電解槽面的即時溫度分布，而短路故障的發(fā)生是一個緩慢動態(tài)發(fā)展的過程，根據(jù)一段時間內(nèi)電極的溫度變化信息對極板的短路故障提前預(yù)警是實現(xiàn)高效檢測，提高電解效率的重要手段
三、系統(tǒng)優(yōu)勢
電解槽生產(chǎn)紅外監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)勢如下：
非接觸式測溫，減少電解液對設(shè)備的損傷；
搭配防腐護(hù)罩，高防腐性及較強(qiáng)密封性，能保護(hù)設(shè)備不被蒸汽和氨氣侵蝕；
使用高分辨率探測器，提高測溫精準(zhǔn)度，準(zhǔn)確分辨每一塊極板以及發(fā)生故障的位置；
通過專業(yè)檢測軟件，通過軟件分析定位故障電極（即溫度異常）的位置，設(shè)置聯(lián)動報警器實現(xiàn)溫度異常時自動報警；
采用自動化檢測系統(tǒng)，具有高效性、及時性，降低了人力和能耗成本。
