铝电解槽生产是一个复杂的生产过程,电解槽的槽况可分为热槽、冷槽、热行程、冷行程、阳极长包、沉淀、伸腿长等多种。由于在线可测量的参数较少,电解铝生产过程中的槽况判断主要是依靠工艺人员的经验,并结合生产日报数据进行分析、管理和决策。通过在线测量得到阳极压降、阴极压降、侧壁温度和钢棒温度的实时数据后,我们就可以对大量的历史数据进行分析,并对电解槽槽况进行可视化展示。本文首先介绍了数据分析及可视化理论,对在线测量得到的阳极压降、阴极压降、侧壁温度以及钢棒温度历史数据进行了多维分析。在对铝电解槽况结合电解铝工艺进行分析、总结后,将电解槽况分为八种:阳极长包、伸腿长短、铝液波动、炉帮厚度、阴极破损、热传导、氧化铝浓度以及过热度,并给出了相应的计算、判别公式和结合电解槽位置的、直观的电解槽槽况可视化分析展示以及基于位置的槽况相关性可视化分析。基于电解槽槽况结果,本文提出了采用近邻算法的基于平行坐标系的多变元时序可变窗口数据可视化方法,对一个电解槽槽状态历史数据进行可视化分析。基于对电解槽槽况的分析,本文设计并给出了铝电解槽的画像。通过画像的可视化展示,可以方便工艺人员直观地分析、观察单个电解槽的槽况演变或一个工区、一个车间内所有电解槽的当天槽况分布。最后,采用关联规则算法,实现了电解槽槽况的关联规则挖掘以及不同测量位置之间的槽状态关联规则挖掘,为现场工艺人员及时有效地掌握电解槽炉膛变化、阳极电压分布等信息提供了有益的帮助。