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【摘要】乳化炸药属于特殊产品，涉及到复杂的生产流程，也具有较多的故障点。由于生产过程的特殊性，其中某些故障征兆是难以被直接监测的。所以，必须有一套高效、准确的安全预警体系，对可能发生安全事故的故障点和关键工序进行实时的监测和管理。本文分析了乳化炸药生产安全的影响因素，对乳化炸药生产线安全报警监控系统的设计进行了探讨分析。
【关键词】乳化炸药；生产安全；影响因素；生产线；安全报警监控系统；设计
结合笔者工作经验，本文通过构建乳化炸药生产线安全报警监控系统，以诊断知识库的方式为其建立安全监控模型，结合乳化炸药的特殊生产流程，实现了乳化炸药生产过程的安全预警。
一、乳化炸药生产安全的影响因素
1、乳化器。乳化器是乳化炸药制备中生产乳胶基质的主要设备，也是主要危险源，因此应采用常压式连续低转速乳化器。乳化过程中，水相和油相在乳化器的剪切作用下被均匀分散，形成油包水的乳胶基质。乳化器安装调试一定要到位，间隙调整要准确，设备内部不能发生撞击或摩擦。设备运行应采用计算机自动控制系统及超压、断流和超温保护，电动机应采用重复接地保护，并以可调速变频器控制电动机的速度。乳化器发生异常时，应立即停机，认真查明原因，在故障没有排除之前严禁生产，待故障彻底排除后方可恢复生产。生产结束后用热水冲洗内部物料。
2、螺杆泵。螺杆泵是乳胶基质输送设备，属于危险源。为防止螺杆泵断料干摩、落入异物、泵前端堵塞、输送压力过高，应采取以下预防措施：（1）落实岗位责任制，按操作规程完成设备操作；（2）生产完成后对螺杆输送泵用热水冲洗，冲洗后加入机油保养；（3）在技术上应采用计算机自动控制系统，实施超压、欠压和断流保护；（4）电动机应用可调速变频器控制，设备外壳接地，电器设备设重复接地保护。
3、静电预防。乳化炸药生产线成套机械设备都应设置预防静电措施。对于危险物料粉碎混合过程中易产生静电积累的大型设备，应设多点接地，保证接地面积能充分释放静电电荷，形成接地网，且接地电阻应符合国家GB50089中的规定。
4、超负荷生产。超负荷生产指超出设备设计生产能力进行生产，为了降低成本，加大单位时间内的工作量，在带来经济效益的同时也埋下了巨大的安全隐患，各种设备的设计都有一定的范围，超出范围，可靠性就会大幅下降，如乳化机的电机、轴承、气封、转子大小，转子和定子间的间隙都是按照一定产量范围设计的，超出这一范围，电机、轴承会因超负荷运行发生损坏，达到一定程度后，乳化机内的工作压力会急剧上升，造成潜在的巨大安全隐患。因此在生产时一定要注意，极力控制超负荷生产。
二、乳化炸药生产线安全报警监控系统的设计
1、监控系统框架设计。（1）模块功能。结合乳化炸药的生产工艺流程以及对安全性能的需求，所设计的生产线安全监控系统在模块功能方面必须满足以下的要求：第一、生产线关键参数的周期性显示。系统应能结合生产线关键参数的具体类型，实时读取生产线关键参数，并设置参数阈值，超过阈值则发出报警。第二、系统应通过所提取的实时数据，对生产线进行快速故障诊断。第三、结合关键参数的数值，对生产线做出故障评估与分类，在系统正常运行时，通过计算各类关键参数之间的关联，预测系统可能发生的故障或者障碍。第四、引入智能化推理机制，对事故原因进行判定，从而为生产线技术人员提供辅助。（2）诊断模型.故障诊断的专家系统，是基于已有的专家经验，将这些经验通过分析而形成诊断的规则，从而实施处理来自各类传感器的数据，并借助良好的推理机制，及时预报可能出现的隐患，并告知系统用户，实现乳化炸药的安全监控。
2、知识库的建立。（1）故障规则的产生。安全监测的中心便是对于故障规则库的维护，只有配置了算法达标的规则库，才能实现准确、快速定位故障。规则库中所有的规则，来自乳化炸药领域内的技术人员经验，以及生产线所积累的所有操作数据。通过这些数据以及其间的联系，来对故障发生的现象、性质、严重程度以及处理方法进行描述和推断。因为来自技术人员的“经验”类规则属于主观性的知识，原始的经验难以进行归类，具有不可量化的特性，所以必须以合理的算法和方法论来组合、提纯这些规则。结合乳化炸药经验与知识的特点，可以引入“产生式规则”，这种规则结构简单，能够对经验类的知识进行良好的转化与表达。基于产生式规则的乳化炸药知识表达形式为：以IF-THEN的格式，对技术人员的经验数据进行梳理和分析，最终形成一套完整的故障诊断规则，存储在系统数据库中。（2）故障知识的表达方式。以数据类型作为分类标准，生产线数据可以归结为两个大的类别，分别是工艺类型的数据以及设备类型的数据。以生产线控制的角度分类，则可以分为实时数据、检测数据以及变频数据。本文进一步细分工艺类型的数据以及设备类型的数据，前者可以分为生产线实时温度、生产材料的流量状态、材料液位状态；后者则可以进一步分为电机参数、轴承参数、部件疲劳度、磨损参数等。考虑到以上的参数复杂度较高，本文推荐引入“面向对象”的设计理念，将系统划分为多个对象，每个对象拥有自己的属性，其属性值便是被实时监测的内容。这种方法有利于快速定位故障，提升了故障反应的准确性和效率。（3）故障预警的实现。在乳化炸药的生产过程中，涉及到不同类别的原始数据，而故障之间往往不是孤立的，不同故障现象间存在着千丝万缕的联系，所以，推理机制的复杂度和智能化程度很高，并设定了故障预警功能，该功能能够实时分析各个参数之间的关联度，通过对安全隐患的预测而实现对大概率事件的预警告。具体的预警实现方法为：对所检测到的各个对象的属性值进行量化，结合标准值对这些量化之后的属性值进行分级，通过等级划分，结合该参数的状态，最后推演出此对象安全状态值，假如这个值已经超越了某一事先设定好的阈值或者已经处于临界状态，则发出故障预警。（4）优先级的设置。在故障知识库中，由于乳化炸药的生产可能出现的故障种类非常多，而相应设定的诊断规则也十分复杂，为了克服传统的安全生产专家系统效率不高的问题，本文通过对优先级的设置，对故障知识库进行优化：第一、对生产线的安全性能划分为不同等级。如果生产线处于正常运行状态，则为良好级别；如果生产线处于“隐患”状态，则为一般级别；当生产线发生了不影响安全的小故障，则将其置为“维护”级别，若生产线出现比较严重的故障，则为“危险”级别，必须停机报修。第二、结合以上的故障级别，进一步对所指定的安全诊断规则分级。本文结合乳化炸药生产线的特点，将此级别分为停机报警、报警不停机以及不处理三个级别。
结束语
成熟乳化炸药生产线的安全监控主要包括各类现场测控仪器以及上、下位机，通过这些传感器和监控软件，能够实时抓取有价值的生产线参数。从这些设备所读取的参数值当中提取出反应设备安全状态的信息，进行生产线的安全故障诊断。
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