推廣塔機安全監(jiān)控信息系統(tǒng)應用技術

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

摘要：塔機安全事故頻發(fā)，給人民生命財產帶來很大損失，為有效降低安全事故，創(chuàng)造平安的作業(yè)環(huán)境，大力推廣塔機安全監(jiān)控信息技術成為時代的必然要求，本文介紹了安全監(jiān)控信息技術的原理及應用實例，提高人們對安全監(jiān)控信息技術的思想認識，加快其應用步伐。 

關鍵詞：塔機 安全監(jiān)控 技術 應用  中圖分類號： x924 文獻標識碼： a 文章編號：  一、 塔機安全監(jiān)控的必要性  隨著城市化進程的加快，城市高層建筑如雨后春筍般拔地而起，塔機以其起升高度高，工作幅度大，能有效載重等特點，在工業(yè)與民用建筑施工中得到越來越廣泛的應用。然而、由于設計、制造、使用方面等存在不足，導致產生許多安全事故。全國各地塔機事故觸目驚心，據(jù)統(tǒng)計2010年1~9月,全國共發(fā)生房屋建筑及市政工程生產安全事故(以下簡稱“建筑生產安全事故”)412起、死亡513人。在已發(fā)生的412起建筑生產安全事故中,按塔吊、基坑、模板、腳手架等進行分類統(tǒng)計,統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示塔機事故占建筑生產安全事故的777%,一次死亡3人以上的重大事故頻現(xiàn),給人民生命財產帶來重大損失,必須給予足夠重視,采取有效措施加以防范。經(jīng)分析產生事故的原因，如下：  1、設計制造方面存在隱患  二十世紀八十年代末期，全國只有一百三十多家塔式起重機制造廠家，到二十一世紀初，已經(jīng)發(fā)展到數(shù)百家，據(jù)了解僅山東省就有一百多家塔機制造企業(yè)。由于制造企業(yè)過多，導致市場競爭激烈，一些企業(yè)為擴大市場占有率，竭力降低產品成本，不按國家標準和設計規(guī)范設計，降低產品性能，偷工減料，甚至“修舊利廢”，造成產品先天不足，使用中各種故障和事故頻發(fā)。如某工地一臺用廢舊鋼材改造的塔機，在使用中起重臂支承處斷裂，造成起重臂和平衡臂墜落。  2、安裝隊伍魚目混珠，安拆事故比重大。  近年來隨著塔機需求劇增，市場上涌現(xiàn)出許多大大小小的租賃公司，即有大型企業(yè)的塔機租賃公司，也有塔機生產企業(yè)參與出租，甚至有一些個體戶購買大型企業(yè)淘汰的設備進行出租。這些出租單位的安裝隊伍在人員配置、技術管理和所配備的安裝工具及設備相差很大，安裝人員素質普遍較低，有的甚至未經(jīng)正規(guī)培訓的農民工進行安拆作業(yè)。未制定有針對性的安拆方案，未對安裝人員進行安拆安全技術交底，就進行安拆作業(yè)而發(fā)生事故現(xiàn)象頻頻發(fā)生。如某一工地向山東一廠家購買一臺qtz40塔機，廠家在在當?shù)仄刚堃晃话膊鸸?，此安拆工又臨時雇了一些未經(jīng)正規(guī)培訓的無證人員進行安拆，結果在降塔過程中因違章作業(yè)造成塔機倒塌的嚴重事故。  3、安裝后忽視安裝質量驗收，是事故發(fā)生的潛在原因。  目前市場上的租賃公司真是“五花八門”，除一些原來的大型國有企業(yè)的租賃公司有一套的管理制度外，市面上的一些小型租賃公司，僅靠幾個人進行租賃，設備管理主要靠產權所有人自身的“家庭式”管理，這些人員多數(shù)文化素質偏低，有的甚至對塔機起重力矩、最大起重量、塔機應配的安全裝置知之甚少，因此，對塔機安裝后的調試沒有引起重視，不經(jīng)調試驗收、不申請安裝質量檢測就投入使用，事故也時有發(fā)生。如長樂市某一工地一臺qtz315塔機，安裝后起重量限制器未接線，力矩限制未按要求進行調試就投入使用，并長期超負荷作業(yè)，結果發(fā)生塔身標準節(jié)主肢桿因長期超載而疲勞開裂，最終造成塔身折斷的嚴重事故。  4、片面追求租賃效益，不重視使用過程中設備的檢查、維修，是事故發(fā)生的必然原因：  由于近階段涌現(xiàn)出許多塔機租賃公司，各公司都想在這塊“蛋糕”上分一些來吃，就不斷壓低月租金，為了降低成本，只能以降低維修成本，甚至購買一些國營企業(yè)淘汰下來的塔機參與租賃來保證租賃效益，因此在設備維修資金投入上十分苛刻，只要設備能運轉就勉強使用，孰不知這是引發(fā)事故的必然原因，如莆田某一工地一臺qtz63塔機，起升機構卷揚機的減速箱與卷筒之間的十字塊聯(lián)軸器因長期使用磨損嚴重，租賃單位為節(jié)省費用，帶“病”使用，最終造成減速箱殼體爆裂，卷筒脫出支座的嚴重事故。  為有效防范塔機事故，對塔機進行信息化動態(tài)管理成為當務之急，實時監(jiān)控，對出現(xiàn)的不安全狀態(tài)能及時處理。  二、塔吊信息化管理監(jiān)控技術：  從塔機現(xiàn)狀來看，安全保護裝置大多數(shù)仍停留在較低水平，其靈敏度低，可靠性和適應性差，故障率高，且功能單一，尤其是缺乏自我檢測和顯示功能，與外國先進水平相差甚遠。目前塔機正朝著大型化、自動化、多功能化發(fā)展，引入實時狀態(tài)過程監(jiān)控系統(tǒng)，把微機處理系統(tǒng)運用到安全裝置及監(jiān)測系統(tǒng)中去，對塔機作業(yè)時和各種參數(shù)實施準確的測量和顯示，實現(xiàn)多功能安全保護，勢在必行。  塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)是一種以現(xiàn)代信號處理、數(shù)字通信、網(wǎng)絡、傳感技術為基礎，對塔機運行進行監(jiān)控、警示、記錄、統(tǒng)計、監(jiān)管的信息化系統(tǒng)，該系統(tǒng)既可加強對塔機的安全管理，減少事故發(fā)生，又可提高生產效率,優(yōu)化資源配置，提升行業(yè)整體技術水平。一套完整的塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)應當包括塔上監(jiān)控設備、現(xiàn)場監(jiān)控平臺和遠程監(jiān)控平臺。其中，在出現(xiàn)安全隱患或者運行風險時塔上監(jiān)控設備實時為塔機操作人員提供警示或者干預；現(xiàn)場監(jiān)控平臺為現(xiàn)場安全管理人員提供塔機監(jiān)控手段，并記錄塔機運行情況以及對安全隱患、違章操作、運行風險等進行查詢統(tǒng)計，幫助管理人員確保所有塔機安全運行；遠程監(jiān)控平臺為政府職能部門或者公司管理部門對其所轄工程所有塔機運行和安全情況提供實時監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄分析、查詢統(tǒng)計等功能，便于及時發(fā)現(xiàn)和制止非安全行為，避免隱患事故的惡化。塔上監(jiān)控設備是系統(tǒng)的基本構成單元,也是系統(tǒng)的核心，由主機、各傳感器、顯示和微控制器（mcu）雙核處理模器、通信、繼電輸出等模塊組成。主機采用數(shù)字信號處理器（dsp）式，微控制器負責整機的邏輯運行控制，而數(shù)字信號處理器負責數(shù)據(jù)的快速處理和運算。掛接在微控制器總線上的數(shù)據(jù)采集單元負責將各路傳感器信號分別轉換為數(shù)字信號，并送到微控制器。它可不間斷的采集塔機的角度、幅度、高度、起重量、行走位置、風速等信息，并將這些信息相互共享，通過內建風險評估模型的計算,即時評估當前運行狀態(tài)的風險操作人員謹慎操作，直至通過繼續(xù)情況。如果存在風險則立即提示電輸出裝置對其操作進行干預。此外還將運行、報警、違章等操作等信息實時傳送到各級監(jiān)控平臺。另有故障自行診斷功能，如果塔機各限位存在故障，可及時診斷并提示有關人員?，F(xiàn)場監(jiān)控平臺采用專用數(shù)字通信信道與各個塔機保持數(shù)據(jù)鏈接，全天候運行，實時監(jiān)控塔機運行狀態(tài)，此方式不僅具有較高的可靠性，確保塔機受到實時監(jiān)控又具有較高的抗干擾和保密性，防止外界的干擾和破壞。管理員只需在辦公室就可以全面觀察通過詳細的數(shù)據(jù)來監(jiān)管塔機，避免了以往因靠視覺直觀存在片面和主觀判斷失誤而不能及時發(fā)現(xiàn)和制止危險作業(yè)的情況發(fā)生。遠程監(jiān)控平臺通過互聯(lián)網(wǎng)與所屬的所有現(xiàn)場監(jiān)控平臺進行連接，并將現(xiàn)場的記錄和統(tǒng)計結果不斷同步到遠程數(shù)據(jù)庫，從而可以將任何所屬塔機的任何可能的危險情況記錄并提示給區(qū)域管理員，消除了現(xiàn)場與管理部門之間的溝通障礙，杜絕了事故隱患的瞞報、漏報現(xiàn)象，并能變被動為主動，針對具體情況實時作出分析判斷，提高了工作效率。  三、 應用實例  浙江品茗公司致力于塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)研究，已成功開發(fā)出《品茗塔吊全過程安全監(jiān)督管理系統(tǒng)》，該系統(tǒng)是指從塔吊基礎設計開始，到塔吊完全拆除為止的使用生命周期當中，通過軟件、互聯(lián)網(wǎng)和硬件等技術手段進行塔吊安全備案管理、塔基設計與施工方案編制、塔吊安拆專項方案編制、塔吊作業(yè)過程安全監(jiān)控管理和記錄的一整套安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了塔吊在作業(yè)過程中“人的不安全因素”和“物的不安全狀態(tài)”的全過程全方位監(jiān)控，達到遏制、杜絕塔吊安全事故的根本目標。  其中，《品茗塔機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》是基于傳感器技術、嵌入式技術、數(shù)據(jù)采集技術、數(shù)據(jù)融合處理、無線傳感網(wǎng)絡與遠程數(shù)據(jù)通信技術和智能體技術，從而實現(xiàn)危險作業(yè)自動報警并控制、實時動態(tài)的遠程監(jiān)管、遠程報警和遠程告知，使得塔吊安全監(jiān)控成為開放的多方主體參與的實時動態(tài)監(jiān)控。系統(tǒng)主要由塔吊黑匣子、塔吊防超載監(jiān)控系統(tǒng)、塔吊防碰撞監(jiān)控系統(tǒng)、塔吊防傾覆監(jiān)控系統(tǒng)等硬件設備和塔吊遠程在線監(jiān)管系統(tǒng)平臺結合而成的綜合性管理系統(tǒng)。  該系統(tǒng)在工程投資規(guī)模2000萬已上的工程得到強制推廣，目前在浙江的許多大工程中得到應用，如衢州移動公司大樓就應用了該系統(tǒng)，有效避免不安全狀態(tài)，及時處理了施工工程的各種隱患，實施效果良好。該系統(tǒng)具有廣闊的發(fā)展前景。  注：文章內所有公式及圖表請用pdf形式查看