信息技術(shù)在工業(yè)炸藥生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用

卜令濤（山東天寶化工股份有限公司， 山東 臨沂 273300）

信息技術(shù)在工業(yè)炸藥生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用

卜令濤（山東天寶化工股份有限公司， 山東 臨沂 273300）

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的加速，社會(huì)生產(chǎn)對(duì)成本低廉、效能可靠的工業(yè)炸藥的需求量不斷上升，工業(yè)炸藥產(chǎn)業(yè)隨之蓬勃。信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，促使工業(yè)炸藥逐步邁入數(shù)字信息化與自動(dòng)控制化相結(jié)合的科學(xué)生產(chǎn)軌道。如何最大限度發(fā)揮信息技術(shù)在工業(yè)炸藥生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值，成為技術(shù)人員面臨的重要課題。本文將以信息技術(shù)在兩類常見工業(yè)炸藥生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用為典例，深入分析信息技術(shù)在工業(yè)炸藥生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用意義，并進(jìn)一步展望其應(yīng)用未來(lái)，力爭(zhēng)為工業(yè)炸藥的高度集成自動(dòng)化生產(chǎn)提供有益借鑒。

信息技術(shù)；自動(dòng)控制；工業(yè)炸藥；應(yīng)用展望

近年來(lái)，蒸蒸日上的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和高精尖科技，在推動(dòng)工業(yè)炸藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不斷更新的同時(shí)，也對(duì)工業(yè)炸藥生產(chǎn)提出了安全為上、節(jié)能降耗、保障職業(yè)健康等方面的新要求。信息技術(shù)應(yīng)用在工業(yè)炸藥生產(chǎn)領(lǐng)域，將計(jì)算機(jī)、機(jī)械設(shè)計(jì)、過(guò)程控制以及電氣自動(dòng)化等科技完美融合，形成高度集成化的工業(yè)炸藥生產(chǎn)線，為民爆企業(yè)提供了全新的生產(chǎn)方式和技術(shù)安全保障，極大降低了工業(yè)炸藥生產(chǎn)的危險(xiǎn)性。因此，探討信息技術(shù)在工業(yè)炸藥生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用模式、意義及未來(lái)，具有重要的理論和實(shí)踐價(jià)值。

1 信息技術(shù)在工業(yè)炸藥生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用典例

“十一五”規(guī)劃綱要對(duì)民爆行業(yè)提出明確要求：“工業(yè)炸藥、工業(yè)雷管等主要民用爆破器材產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、自動(dòng)化生產(chǎn)?！蹦壳埃覈?guó)工業(yè)炸藥生產(chǎn)領(lǐng)域的信息技術(shù)水準(zhǔn)逐漸提高。對(duì)此，筆者將以乳化炸藥和連續(xù)膨化硝銨炸藥的生產(chǎn)為例進(jìn)行深入闡述。

1.1 乳化炸藥生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)用的信息技術(shù)

具有良好抗水和爆破性能的乳化炸藥有廣闊的市場(chǎng)基礎(chǔ)，因而生產(chǎn)數(shù)量巨大。我國(guó)研發(fā)應(yīng)用乳化炸藥雖僅僅二十余年時(shí)間，但已經(jīng)形成以信息技術(shù)為主導(dǎo)的自動(dòng)化安全生產(chǎn)系統(tǒng)。第一，綜合利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和可編程控制器（PLC），編制乳化炸藥生產(chǎn)體系程序，快速自動(dòng)配比生產(chǎn)流量；第二，采用電視攝像監(jiān)控、影音監(jiān)聽采集設(shè)備，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控管理生產(chǎn)車間，逐步實(shí)現(xiàn)制藥場(chǎng)所無(wú)人化，有力保障生產(chǎn)安全；第三，在制藥流程中應(yīng)用稱重傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化劑、可燃劑等原料的精確控制和準(zhǔn)確投放。利用熱電阻、熱電偶來(lái)檢測(cè)和調(diào)控溫度；第四，充分利用自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)預(yù)先故障診斷，同時(shí)設(shè)置完善的超溫超壓超載以及斷流等安全保護(hù)裝置，確保生產(chǎn)流程的穩(wěn)定性。

1.2 連續(xù)膨化硝銨炸藥生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)用的信息技術(shù)

經(jīng)過(guò)十余年的發(fā)展，膨化硝銨炸藥已廣泛應(yīng)用于大型工程建設(shè)以及礦類開采過(guò)程中，社會(huì)需求數(shù)量不斷上漲。膨化硝銨的性質(zhì)疏脆而易碎，其原料中的燃料油容易分散并滲透、木粉容易被吸附結(jié)合，致使膨化硝銨炸藥適合于連續(xù)生產(chǎn)。之前如輪碾機(jī)混藥之類的半自動(dòng)化生產(chǎn)線不僅生產(chǎn)效率低下，而且多發(fā)安全事故。目前，連續(xù)膨化硝銨炸藥的生產(chǎn)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。在其自動(dòng)化流程中，首先采用自動(dòng)稱重傳感器配置膨化硝銨炸藥的原料木粉、油、硝銨、鹽等，保證各組成分子的用量精確度；而后利用組態(tài)軟件及PLC構(gòu)建粉碎膨化硝酸銨的中控制流程，將進(jìn)料溫度控制在105℃下，進(jìn)料速度控制在39Kg/ min左右，粉碎機(jī)外殼與錘頭的間隙恒定為15mm，在保證系統(tǒng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上提高膨化硝酸銨的粉碎細(xì)度；然后在溶化罐底部安裝自動(dòng)放料閥，在結(jié)晶罐內(nèi)安裝壓力傳感器，對(duì)罐體壓力、料位等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證精度和設(shè)備利用率的同時(shí)，防止溫壓過(guò)高或者物料滿溢；最后利用大量接近、電磁、光電開關(guān)，配合PLC、電機(jī)與氣壓傳動(dòng)以及光電檢測(cè)裝置，形成機(jī)電一體的自動(dòng)包裝系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)膨化硝銨炸藥生產(chǎn)的連續(xù)性與高效化。

2 信息技術(shù)在工業(yè)炸藥生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用意義

自20世紀(jì)90年代以來(lái)，信息技術(shù)對(duì)民爆企業(yè)的發(fā)展以及工業(yè)炸藥的生產(chǎn)起到了至關(guān)重要的推動(dòng)作用，其具體應(yīng)用意義主要有以下兩方面。

2.1 提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量

信息技術(shù)在工業(yè)炸藥生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，主要以高精度的自動(dòng)化控制機(jī)械為運(yùn)行基礎(chǔ)，結(jié)合機(jī)光電、傳感、液壓等技術(shù)手段，使生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)得到精確衡量和控制。通過(guò)實(shí)現(xiàn)炸藥生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，有效提升工業(yè)炸藥的生產(chǎn)效率。此外，高精尖技術(shù)和儀器的科學(xué)運(yùn)用，使工業(yè)炸藥的內(nèi)部成分得到精確控制，在節(jié)省原料的基礎(chǔ)上有效保證炸藥質(zhì)量，以最低成本獲得最大效能，進(jìn)而增強(qiáng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

2.2 防范生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，保障生產(chǎn)安全

從理論與實(shí)踐相結(jié)合的角度來(lái)講，信息技術(shù)將工業(yè)炸藥的生產(chǎn)過(guò)程細(xì)化為一個(gè)獨(dú)立開放的非線性系統(tǒng)，以高科技手段為依托，建立起炸藥生產(chǎn)全程的實(shí)時(shí)監(jiān)控體系。一方面，該體系能夠快速甄別各類生產(chǎn)故障并進(jìn)行針對(duì)性預(yù)警，從而有效防范生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)；另一方面，該體系通過(guò)設(shè)定規(guī)范化的機(jī)械動(dòng)作取代傳統(tǒng)生產(chǎn)中的人工操作，降低工業(yè)炸藥生產(chǎn)過(guò)程中的人工參與程度，逐步實(shí)現(xiàn)無(wú)人化操作，從而保障生產(chǎn)安全。

3 信息技術(shù)在工業(yè)炸藥生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用展望

從前文所述可以得知，信息技術(shù)在工業(yè)炸藥生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)程正在深入推進(jìn)，其應(yīng)用價(jià)值已經(jīng)得以凸顯。但不可忽略的是，我國(guó)工業(yè)炸藥生產(chǎn)過(guò)程中的信息技術(shù)應(yīng)用程度還有待提升。因此，從理論和實(shí)踐角度展望工業(yè)炸藥生產(chǎn)領(lǐng)域的信息技術(shù)應(yīng)用前景，具有重要的參考價(jià)值。

3.1 普及智能儀表，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)總控

伴隨高新科技的飛速發(fā)展，自動(dòng)化控制中的儀表裝置正在步入數(shù)字化、智能化時(shí)代。在工業(yè)炸藥生產(chǎn)的自動(dòng)化流程中，儀表是監(jiān)測(cè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、調(diào)控生產(chǎn)要素的關(guān)鍵裝置。因此，深化信息技術(shù)在工業(yè)炸藥生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用，首要策略即是加大智能儀表在傳感器、數(shù)據(jù)監(jiān)控以及無(wú)線傳輸?shù)冗^(guò)程中的普及力度，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)控制過(guò)程的一體化。此外，未來(lái)的工業(yè)炸藥生產(chǎn)，要在民爆企業(yè)內(nèi)部逐步建立起全數(shù)字式、高度分散的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)，在完善故障診斷與智能報(bào)警機(jī)制的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)控制和危險(xiǎn)的分散、監(jiān)控與信息的集中。

3.2 改善過(guò)程控制，形成集成系統(tǒng)

今后的工業(yè)炸藥生產(chǎn)過(guò)程，將會(huì)隨著計(jì)算機(jī)科技、網(wǎng)絡(luò)信息和通信技術(shù)的完善，實(shí)現(xiàn)真正無(wú)縫化生產(chǎn)執(zhí)行。一是通過(guò)民爆企業(yè)內(nèi)部的信息互通共享，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)、銷售數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)更新以及生產(chǎn)計(jì)劃的滾動(dòng)調(diào)度；二則是根據(jù)實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)反饋進(jìn)行儀表數(shù)據(jù)校正和故障即時(shí)診斷；三是以即時(shí)高效連續(xù)的產(chǎn)品質(zhì)量分析系統(tǒng)取代傳統(tǒng)化驗(yàn)形式的炸藥質(zhì)量分析。通過(guò)此三者的有機(jī)配合，提升炸藥自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，從根源上改善生產(chǎn)過(guò)程控制，逐步形成集成化生產(chǎn)控制系統(tǒng)。

3.3 互聯(lián)遠(yuǎn)程監(jiān)控，確保跟蹤識(shí)別

工業(yè)炸藥的生產(chǎn)過(guò)程高度危險(xiǎn)，稍有不慎就可能釀成大錯(cuò)，因而務(wù)必加強(qiáng)監(jiān)督管控。信息技術(shù)為工業(yè)炸藥的即時(shí)監(jiān)管提供了便利條件，工業(yè)炸藥生產(chǎn)車間要通過(guò)安裝高清攝像裝置以及互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程的遠(yuǎn)程監(jiān)控。同時(shí)，工業(yè)炸藥在出廠前要進(jìn)行智能數(shù)碼打標(biāo)，確保其能夠被跟蹤識(shí)別，從而保證所有炸藥產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售、使用都有跡可循。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，深化拓展信息技術(shù)在工業(yè)炸藥生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，須以區(qū)分工業(yè)炸藥類型為首要前提，以智能儀表設(shè)備為技術(shù)依托，以現(xiàn)場(chǎng)總線控制為布局方式，以改善生產(chǎn)過(guò)程控制為主要手段，著力形成高度集成的自動(dòng)化炸藥生產(chǎn)體系，致力于保障工業(yè)炸藥生產(chǎn)的安全性和效益性。

［1］竇巖，姜洪亮.信息技術(shù)在工業(yè)炸藥生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用與展望［J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)， 2011，（34）.

［2］劉建凡.工業(yè)炸藥生產(chǎn)線故障診斷系統(tǒng)的研發(fā)［D］.杭州電子科技大學(xué)， 2011.

［3］許亮， 黃志平， 何小敏， 陳金德.基于RFID的工業(yè)炸藥全流程智能監(jiān)控系統(tǒng)研究與開發(fā)［J］.爆破器材，2014，（02）.

［4］任曉雪.國(guó)外工業(yè)炸藥的研究與發(fā)展［J］.火炸藥學(xué)報(bào)， 2011，（05）.

［5］趙曉洋，劉偉.組態(tài)軟件和PLC在工業(yè)炸藥生產(chǎn)線上的應(yīng)用［J］.濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，（02）.