摘要：目前我国食品冷冻企业的发展状况并不是很好，管理水平也不成熟，总体还存在较多问题。安全监控自动化系统的缺失便是其中一项。本文结合自己的实际经验，对于当今我国冷冻食品企业自动化安全监控系统的安装的重要性进行了介绍，并对其工作原理进行了分析。希望促进我国的食品冷冻企业安全生产和优质生产。
关键词：食品冷冻企业；制冷车间；安全监控；自动化
在我国的食品冷冻企业中，安全监控已经是一个非常重要的问题。通过安全监控系统，可以有效的保障食品生产过程中的安全和质量。相关数据统计显示，目前我国的冷冻食品行业以及冷藏行业中，已安装的冷库的总容量达到了800万吨/次，涉及冷冻行业的企业则高达5000余家。这一数字还是相当惊人。但是目前我国的冷冻食品行业发展并不很让人乐观。由于管理上的缺失，导致在食品生产过程中极易出现重大安全事故。尤其是在制冷车间内，安装自动化的监控系统可以实现对氨机房内危险源的时时监控，一旦有意外情况发生，监控系统内可以在第一时间内发现并作出处理措施，避免意外事故的发生，为企业造成重大的损失。
一、食品冷冻企业生产安全监控现状
随着我国的社会发展，人们的生活水平不断提高，这也促进了人们对于冷冻食品的需求。这种需求又直接促进了我国冷冻食品企业的发展。但是随着冷冻食品产业规模的不断扩大以及国内外产品的大量涌入，对于我国的冷冻食品生产线提出了更高的自动化生产控制要求。这一点对于传统的视频冷冻企业是一个挑战。在我国传统的冷冻生产企业中一般都是采用的粗放型的生产方式，这种生产方式已经不适合现代的市场生产要求，它也无法对食品生产过程中高要求。而且在制冷车间，不论是对于何种产品的冷冻，制冷工人都是采用相似的或者相同的冷冻参数进行设置，这一方面造成巨大的能源损耗和浪费，另一方面也造成冷冻食品生产过程要不断的进行人工调节，这大大降低了生产效率，甚至导致生产线的堵塞停线。从这一点来看，在食品冷冻企业制冷车间内安装自动化监控系统的意义非常重要。
二、自动化监控系统的组成部分
在制冷车间安装的自动化监控系统主要是以计算机系统为基础，与制冷车间的氨机房自动控制系统进行连接，实现对氨机房制冷系统的安全监控，并对检测到的安全监控紧急事件进行紧急自动处理。制冷车间的氨机房自动控制系统工作原理如图1所示：
在目前食品冷冻企业中，制冷系统大多主要是用氨来进行冷冻。氨平时存储在储氨罐里面，是液态的。使用的时候液态的氨从储氨罐被泵送到桶里面，这个桶叫做低压桶，然后液态的氨会从低压桶被泵送到冷库（在管道里面流动），这一过程中液氨会蒸发变成气态，蒸发的时候吸收大量的热量实现制冷，气态的氨气又被压缩回储氨罐，实现循环。储氨罐一般两三个，低压桶一般9个以上，目的是针对不同的区域进行制冷，因为每个低压桶可以制冷某一个区域。通过和计算机监控系统连接后，可以实现对于制冷系统的自动化安全监控。
2.1现场控制层
在计算机监控系统中，首先的应用层便是现场控制层。这一应用层直接和制冷车间的氨机房自动制冷控制系统进行连接，通过嵌入式系统将传感器和执行器嵌入到氨机房自动控制系统中，对于制冷系统运行过程中数据进行分析，并由智能I/Q处理器进行数据的监控处理工作，一旦发现系统中有异常情况出现，立即进报警，并自动对系统进行处理，避免造成进一步的损失。
2.2生产管理层
这一应用阶层主要是通过于企业的工业计算机系统进行连接，尤其是一些网络通讯设备，比如打印设备等，通过与这些系统设备进行连接实现对于监控系统的控制，并且通过专家系统软件对制冷系统进行优化，提高系统的运行效率。在这一系统的运行中通过彩色的液晶显示屏显示对于氨机房制冷系统的数据动态监控，一旦发现异常情况后会在屏幕上弹出报警警告，同时发出报警响声，引起工作人员的注意。
2.3远程服务层
远程服务应用层实现了冷冻企业安全生产管理人员对于制冷系统自动化监控系统的远程控制。通过嵌入式的控制器MCU系列的高端的微控芯片，能够实现工作人员通过远程的计算机客户端进行对系统的操作和诊断功能，从而构建多客户端操作的食品制冷自动化的安全监控系统。
三、监控系统对制冷车间的应用分析
在目前的食品冷冻企业中，制冷系统一般都是采用氨来进行冷冻。通过氨机房的自动制冷系统为企业的食品冷冻提供服务。
在该系统内，储氨区氨气主要通过储氨灌进行。而一旦储氨罐区如果有氨气泄露，会造成重大的安全事故。虽然氨气并不可燃，但会导致严重的氨气中毒，如图2所示：
所以在储氨罐安装氨气浓度检测仪表是非常重要的。对于检测仪表传输4-20mA信号传递给控制室的PLC系统，进而与自动化安全监控设备进行连接，实现对于氨气浓度的时时监控。
一旦发现氨气泄露，可以根据氨气的化学原理进行溶解。氨气可以溶解在水中，所以氨气泄露的时候一般通过喷水进行溶解。可以在储氨罐的上方安装多个喷淋头，并连接消防水管，在水管安装一个电磁阀，电磁阀与自动安全监控系统进行连接，当氨气检测仪表检测到氨气浓度高于PLC的设定值时自动打开喷淋阀进行喷水，溶解泄露的氨气。车间里的氨气浓度，储氨罐只是占车间的一小部分，另外还要检测车间里的低压桶区、压缩机区域的氨气浓度，任何一个区域的氨气浓度达到设定值都自动打开车间里的排风机，直到氨气浓度回到正常值范围才可以停止排风机。
在低压桶区，通过氨泵将氨液泵送到冷库。一般每一个低压桶都配置两个氨泵，在低压桶无氨液或者管道堵塞的情况下，氨泵会抽不上液，如果长时间抽不上液，氨泵会损坏，因此当发现氨泵抽不上液的时候要及时停止氨泵运转。传统的做法是在氨泵的前后安装压力检测装置，通过氨泵前后压力差的分析来联锁停泵，但是这种方法误差大，容易造成误动作，可能会造成不必要的损失。通过引入安全自动化监控系统后，当氨泵抽不上液时，氨泵电流会减小（一般正常运行大概8A～10A左右，抽不上液时大概4-5A左右），所以通过这一方式对氨泵电流进行判断。当氨泵电流低于设定值时，联锁停止氨泵。另外，当氨泵出现过载故障电流超过额定值时也会联锁停泵进行保护。
除了以上的系统应用之外，引入安全自动检测系统后，还可以对制冷系统的生产过程参数进行采集，并传输到PLC系统中。这些参数主要包括：低压桶的液位、低压桶的压力、冷库的温度等。在自动化监控系统内，对所有这些液位、压力、温度、氨气浓度都进行安全值设定，一旦系统检测到某一项数据出现异常，立即产生报警。所以安全系统内还必须设计具有报警记录、报表记录、趋势记录功能，并且数据可以保存两年以上。
四、结论
目前，我国的冷冻食品企业管理体系还不成熟，在制冷生产管理过程中，存在着一些操作不规范等问题，这为企业的安全带来安全隐患。通过安装自动化的安全监控系统，可以实现对制冷车间的时时监控，为企业创造一个安全的生产环境，从而推动企业的发展，创造出更大的经济价值。
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论文作者:谭光斗
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/7/27
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