科创中国

新材料技术,金属材料

该项目针对铝电解工业向智能制造转型升级所缺乏的几大关键技术：精确、可靠、经济的大型铝电解槽分布式在线检测技术、基于分布式在线检测的动态工况识别与数字孪生体构建技术、基于动态工况识别与数字孪生体的智能决策与控制技术、以及铝电解智能优化制造集成服务平台等，进行研发创新并取得重大突破。

1.大型铝电解槽阳极电流分布检测与槽状态信息实时感知。针对阳极电流分布信息在线获取的挑战性难题，发明了阳极电流分布信号精稳在线检测技术，设计了母线等距压降微伏信号分布测点科学配置方法、精确检测装置与微伏压降-信号转换方法，彻底解决了阳极电流分布高精度、高稳定、低成本在线感知的技术难题。 2.铝电解槽动态工况智能识别与数字孪生体构建。开发构建了铝电解动态工况两级（边缘端级-云端级）智能识别系统和铝电解数字孪生体，解决了铝电解槽分布式动态工况识别与数字孪生体构建的关键技术难题。 3.数字孪生-知识融合的铝电解智能决策与控制。针对我国铝电解生产运行干扰因素多、多场-多相耦合关系复杂、动态工况差异大所带来的铝电解生产运行决策与控制难题，在铝电解状态感知和工况识别基础上，发现了铝电解物质/能量平衡的动态调控区域行为特性和关联知识，从全槽基准控制-分区精细调节-关联工况校正的思想提出了铝电解智能动态均衡调控方法，并开发建立了数字孪生-知识融合的两级智能决策与控制系统以及可交互式集成服务平台，解决了基于电解槽分布式动态工况信息实施生产过程优化决策与精细化均衡控制的关键技术难题。

项目团队：由中南大学、国家电投集团宁夏能源铝业有限公司、湖南阿尔惠特科技股份有限公司合作完成。中南大学李劼负责思路与技术方案的提出、组织与实施，国家电投集团宁夏能源铝业有限公司吴克明负责试验现场的组织与实施，中南大学陈晓方提出铝电解智能识别与决策方法。

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