春节作为烟花爆竹消费高峰期，生产端的安全管控成为行业重中之重。烟花爆竹全生产流程从原料到成品均为易燃易爆物质，混药、装药、压药等核心工序风险突出，传统人工及简易机械作业模式存在自动化程度低、监管滞后等问题，易引发燃爆事故。随着行业机械化、自动化改造推进，传统监控手段已无法匹配设备运行的实时性、智能化需求，亟需依托专业测控平台搭建全流程安全监控体系，LabVIEW 以其图形化编程优势、高速数据处理能力及硬件兼容性，成为烟花爆竹生产安全监控系统的核心开发平台，适配行业安全生产的法规要求与实际工况。

法规适配要求

烟花爆竹生产安全监控系统设计需严格遵循现行行业标准与法规，核心依据包括《烟花爆竹安全管理条例》《烟花爆竹生产经营安全规定》《烟花爆竹自动化生产线通用安全技术条件》及《烟花爆竹企业安全监控系统通用技术条件》。上述法规明确要求生产环节需配置安全监控装置、实现关键参数实时监测、设置安全联锁与自动保护机制，同时预留数据接口满足政府监管部门的远程监管需求，LabVIEW 的模块化编程与接口拓展能力可充分适配各项法规要求，实现监控系统的合规化设计。

系统整体架构

系统由前端数据采集、报警及保护执行、视频监控、安全监控中心四部分组成，各模块通过 LabVIEW 实现数据交互与联动控制，形成 “采集 - 分析 - 预警 - 执行” 的闭环管控体系。前端采集层负责多维度安全参数获取，报警执行层实现应急动作自动触发，视频监控层完成现场可视化监管，监控中心依托 LabVIEW 实现数据处理、界面交互与策略制定，四层架构协同运作，保障烟花爆竹生产全流程的安全状态监测与风险处置。

前端数据采集设计

前端数据采集系统以 CompactRIO 为硬件核心，搭配 LabVIEW 的高速数据采集驱动，实现多类型传感器信号的同步、高精度采集。硬件端采用 cRIO-9045 主机箱与 NI9145 扩展机箱，配置 NI-9403、NI-9203 等专用采集模块，适配数字量、电流、热电偶、声音振动等不同类型信号；现场部署温度、湿度、本安型粉尘、可燃气体、红外防入侵、振动加速度等传感器，精准采集生产现场环境参数与设备运行状态参数。

LabVIEW 为采集系统提供核心技术支撑，其一，通过图形化编程实现采集模块的快速配置，无需复杂代码即可完成通道映射与参数校准；其二，支持时间敏感网络（TSN）与 EtherCAT 总线通信，网络同步精度＜1μs，保障多传感器数据的同步采集与传输；其三，内置数据预处理函数，可对原始采集信号进行滤波、降噪处理，消除高频干扰，提升数据准确性，为后续监控分析奠定基础。

报警保护执行设计

报警及保护执行机构的动作逻辑由 LabVIEW 编程实现，系统预设各监测参数的危险阈值，LabVIEW 实时对比采集数据与阈值，触发分级预警与自动保护动作，适配春节生产高峰期的高负荷安全管控需求。当监测数据超预警值或检测到人员非法入侵时，LabVIEW 立即发送指令至声光报警器，实现现场声光预警；当粉尘浓度、可燃气体浓度达爆炸极限或检测到火灾信号时，自动触发消防喷水设备，完成灭火、降浓度操作；密闭门控制逻辑由 LabVIEW 编程设定，正常生产时保持关闭，报警状态下自动开启，保障人员快速疏散，降低事故损失。

同时，LabVIEW 保留手动操作接口，监控人员可根据现场实际情况，通过前端界面手动发送指令，切断车间动力电源、启停消防设备、控制密闭门开关，实现自动保护与手动干预的双重保障，提升系统的应急处置灵活性。

视频监控联动设计

视频监控系统与 LabVIEW 平台实现数据联动，在混药、上下料、搬运机械手等关键工序及车间、仓库等重点区域部署高清摄像头，视频数据经硬盘录像机存储后，通过视频分配器传输至 LabVIEW 监控界面，实现现场画面的实时显示与历史回溯。

LabVIEW 将视频画面与传感器采集数据进行同屏展示，当某一监测点参数异常触发报警时，系统自动调取该区域视频画面，实现 “数据报警 + 视频确认” 的联动管控，监控人员可快速掌握现场实际情况，做出精准的应急处置决策，解决传统监控中数据与画面分离的问题，提升监控效率。

LabVIEW 核心功能实现

监控界面开发

LabVIEW 以虚拟仪器（VI）为核心，开发多维度可视化监控界面，包括生产实时监测主界面、噪声振动监控界面、报警记录浏览界面，契合工程师操作习惯。主界面集成各监测点温湿度、粉尘浓度、可燃气体浓度等实时数据，支持动力电源、消防设备、密闭门的远程手动操作，可灵活设置各参数预警阈值；噪声振动界面实时显示设备关键点位的振动加速度、噪声值，通过波形图直观呈现数据变化趋势；报警记录界面自动存储报警时间、点位、类型、数值等信息，支持多条件检索与历史数据导出，为事故溯源与工艺优化提供数据支撑。

数据处理分析

LabVIEW 内置丰富的数据分析函数库，实现采集数据的深度处理。针对振动传感器采集的加速度信号，通过积分算法计算振动速度与位移，量化设备运行稳定性，及时发现设备故障隐患；对温湿度、粉尘浓度等时序数据，通过趋势分析与异常识别算法，实现风险的提前预判；同时，LabVIEW 支持数据的格式化存储，可将监测数据保存为通用格式，便于与其他数据分析平台对接，实现数据的二次利用。

预警策略定制

LabVIEW 的模块化编程特性支持预警策略的灵活定制，工程师可根据烟花爆竹不同生产工序的风险特点，设置差异化的预警阈值与保护逻辑，例如混药工序提高粉尘、可燃气体浓度的预警等级，压药工序强化设备振动参数的监测频率。同时，系统支持阈值的在线修改与策略的实时更新，无需停止系统运行即可完成参数调整，适配春节生产期间工序调整、产能变化的实际需求。

接口拓展设计

LabVIEW 预留标准化数据接口，支持与企业管理系统、政府远程监管平台的对接，实现生产现场监控与外部监管的两级联动。通过网络通信模块，将实时监测数据、报警信息、视频画面上传至远程云平台，监管部门可随时调取生产现场安全数据，实现烟花爆竹生产的远程监管，契合行业安全管控的智能化发展趋势。

系统应用效果

基于 LabVIEW 搭建的烟花爆竹生产安全监控系统，实现了生产过程中环境参数、设备状态的实时、高精度监测，预警响应时间＜1s，可快速触发自动保护动作，从源头规避燃爆事故风险。系统的图形化编程界面降低了现场操作与维护难度，工程师可快速完成系统调试、参数调整与故障排查；模块化架构支持传感器、采集模块的灵活拓展，可根据生产线升级需求进行系统扩容，适配行业机械化、自动化的发展趋势。

在春节烟花爆竹生产高峰期，该系统可实现高负荷、连续稳定运行，有效提升生产过程的本质安全水平，强化安全管理的主动性与精准性，为烟花爆竹安全生产保驾护航，保障节日期间生产端的安全稳定。

设计总结

LabVIEW 凭借图形化编程、高速数据处理、硬件高度兼容、界面可视化、策略可定制等核心优势，成为烟花爆竹生产安全监控系统的理想开发平台。本系统以 LabVIEW 为核心，结合 CompactRIO 数据采集硬件，搭建了全流程、闭环式的安全监控体系，充分适配烟花爆竹生产的易燃易爆特性与行业法规要求，实现了多参数实时监测、分级预警、自动保护、视频联动与远程监管的一体化功能。

系统的应用有效解决了传统烟花爆竹生产监控中自动化程度低、监管滞后、数据处理能力不足等问题，提升了生产安全管控的智能化与精准化水平，为烟花爆竹行业机械化、自动化改造后的安全监控提供了可复制的技术方案，尤其在春节生产高峰期，为行业安全生产提供了坚实的技术保障，具有良好的行业推广价值。