移動(dòng)式起重機(jī)安全作業(yè)輔助管理信息系統(tǒng)

全球一家電子商務(wù)(北京)股份公司 北京 101102

1 研究背景

1.1 起重機(jī)械安全事故頻發(fā)

根據(jù)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局對(duì)特種設(shè)備登記數(shù)量情況通報(bào),截至2017年底,全國(guó)特種設(shè)備總量達(dá)1296.52萬(wàn)臺(tái),其中從2013年～2017年:起重機(jī)械保有量為310.44～226.26萬(wàn)臺(tái),在九大特種設(shè)備中占比17.26%～23%,而起重機(jī)的事故占比在2016年高達(dá)40.34%;死亡人數(shù)占比在2016年高達(dá)51.67%、2017年47.41%、2015年41.01%;從事故場(chǎng)地來(lái)看,建設(shè)工地和建筑業(yè)事故中2016年高達(dá)63起,占比高達(dá)27.04%。起重機(jī)械事故長(zhǎng)期居特種設(shè)備上報(bào)事故數(shù)量首位。［1］

從事故原因通報(bào)中可見(jiàn),違章作業(yè)或操作不當(dāng)是首要原因,另外安全管理缺失等也是重要的因素。鑒于起重機(jī)械吊裝事故社會(huì)影響大,傷亡人數(shù)多,財(cái)產(chǎn)損失嚴(yán)重,因此,對(duì)吊裝事故原因的分析研究,并有針對(duì)性地制定防護(hù)措施,是避免吊裝事故,保護(hù)人民生命、財(cái)產(chǎn)安全的有效手段。

1.2 傳統(tǒng)管理模式難以從根本上杜絕安全事故

起重機(jī)械作為重要的施工手段,吊裝作業(yè)是工業(yè)與民用工程建設(shè)的重要工序,由于吊裝作業(yè),特別是大型設(shè)備吊裝作業(yè)具有準(zhǔn)備環(huán)節(jié)多、交叉作業(yè)深、影響面廣等不可控特點(diǎn),吊裝事故的成因也多種多樣。傳統(tǒng)的安全管理主要表現(xiàn)在:吊裝方案、程序作業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)、交叉檢查、應(yīng)急預(yù)案、總結(jié)提高等6條系統(tǒng)性防范措施在吊裝前、吊裝中和吊裝后不同階段組合作用來(lái)降低吊裝安全事故。

根據(jù)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局的吊裝事故案例,可以發(fā)現(xiàn)主要原因是人的不安全行為的吊裝事故占到事故總數(shù)的92%,而主要原因是物的不安全狀態(tài)的吊裝事故占到事故總數(shù)的 8%。［2］而且,數(shù)據(jù)及協(xié)同過(guò)程管理的缺失是人的不安全行為根本原因,可見(jiàn)要從根本上杜絕安全事故,必須用信息化的手段加強(qiáng)協(xié)同管理。

表2 6條系統(tǒng)性防范措施作用于不同的吊裝階段［2］

2 e安全的研發(fā)目的與適用范圍

移動(dòng)式起重機(jī)安全作業(yè)輔助管理信息系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱“e安全”)是以現(xiàn)場(chǎng)吊裝安全管理信息化為主題,從提升施工過(guò)程安全監(jiān)管效能、嚴(yán)控超載違章作業(yè)、正確使用吊裝設(shè)備這三個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)著手考慮改進(jìn)措施,為吊裝安全管理提供了一個(gè)新型的、得到數(shù)字化支持的解決方案。

e安全項(xiàng)目由“e家機(jī)械”手機(jī)APP功能模塊、服務(wù)平臺(tái)、“e家云盒”數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)品組成,以吊車(力矩限制器)運(yùn)行數(shù)據(jù)為信息源,通過(guò)與吊機(jī)聯(lián)網(wǎng)形成服務(wù)體系,為現(xiàn)場(chǎng)吊裝作業(yè)人員、安全員、項(xiàng)目部主管、施工單位安全部、總包單位安全部、監(jiān)理公司、租賃公司等提供相關(guān)服務(wù),從施工和安全監(jiān)管的不同層面控制超載這一重大“安全隱患”,達(dá)到降低施工風(fēng)險(xiǎn)的目的。

e安全項(xiàng)目適用于工業(yè)及民用工程項(xiàng)目的吊裝施工安全管理,也適用于臨時(shí)性吊裝作業(yè)管理,具體應(yīng)用根據(jù)需要由施工或租賃合同進(jìn)行約定。

e安全項(xiàng)目通常利用現(xiàn)有手機(jī)和電腦,外加部分服務(wù)費(fèi)便可滿足使用條件,成本低,便捷有效,適合大范圍推廣應(yīng)用。

3 e安全項(xiàng)目方案

3.1 e安全服務(wù)系統(tǒng)

e安全項(xiàng)目以吊機(jī)(力矩限制器)為信息源,運(yùn)行數(shù)據(jù)經(jīng)項(xiàng)目服務(wù)平臺(tái)分析處理后推送給現(xiàn)場(chǎng)的授權(quán)使用人員。

圖1 e安全服務(wù)系統(tǒng)示意圖

e家云盒根據(jù)不同廠家的線束標(biāo)準(zhǔn),分別設(shè)計(jì)了不同的快速接頭,免拆裝、免破線,簡(jiǎn)便快速安裝。平均安裝時(shí)間在5min以內(nèi),最快1min之內(nèi)。集成RS232和CAN總線兩種通訊方式,對(duì)目前大多數(shù)廠家的力限器進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取,采集的數(shù)據(jù)將實(shí)時(shí)回傳到后臺(tái)服務(wù)器,再由軟件工程師對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析后推送至APP進(jìn)行展示。云盒采用北斗、GPS雙模定位,將定位綜合誤差控制在10m以內(nèi),方便大型施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)設(shè)備位置的精準(zhǔn)管理。

對(duì)于按新4.0標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的吊機(jī),e安全項(xiàng)目也可采取與制造廠售后服務(wù)平臺(tái)合作的方式實(shí)現(xiàn)服務(wù)。

3.2 e安全服務(wù)的主要內(nèi)容

e安全項(xiàng)目主要針對(duì)超載違章作業(yè)問(wèn)題。現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生超載(負(fù)載率超過(guò)100%)等作業(yè)異常情況時(shí):手機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào),并在異常情況持續(xù)發(fā)生三分鐘后再次發(fā)出更為強(qiáng)烈的報(bào)警信號(hào),用戶可打開手機(jī)(下載APP)查看作業(yè)狀態(tài)和有關(guān)信息。報(bào)警信號(hào)同時(shí)伴以短信通知,短信內(nèi)容:作業(yè)出現(xiàn)異常,吊機(jī)制造廠,車型噸位,車牌號(hào)或標(biāo)識(shí),時(shí)間,地理位置,安全等級(jí)。

安全等級(jí)可以設(shè)定為:A級(jí),極度危險(xiǎn),負(fù)載率超過(guò)120%;B級(jí),危險(xiǎn),負(fù)載率超過(guò)100%。

另外,e安全項(xiàng)目還具有安全預(yù)警功能,當(dāng)負(fù)載率接近超載值時(shí)(例如當(dāng)負(fù)載率達(dá)到90%時(shí)),項(xiàng)目發(fā)出預(yù)警信號(hào),提示注意接近紅線,預(yù)警的負(fù)載率設(shè)定根據(jù)各項(xiàng)目不同需要由用戶提出。

4 e安全項(xiàng)目的必要性分析

4.1 e安全項(xiàng)目是技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)管理進(jìn)步的有效舉措

吊裝工程施工領(lǐng)域安全事故頻發(fā)的“重災(zāi)區(qū)”之一,而安全事故的引發(fā)原因主要是超載違章作業(yè)所致。同時(shí),這種狀況也可歸結(jié)為是違背了吊機(jī)制造廠的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)參數(shù),沒(méi)有按廠家要求去正確使用設(shè)備。

超載背后可能有起重指揮判斷失誤、司機(jī)崗位技能缺乏、重進(jìn)度重成本而輕安全、技術(shù)方案不當(dāng)、吊機(jī)選型不合理等因素影響,但不論怎么講,超載來(lái)自“明知故犯”型的人為因素,因?yàn)榈鯔C(jī)在負(fù)載率達(dá)到100%時(shí)會(huì)自動(dòng)停機(jī),除非人為開啟“強(qiáng)制工作開關(guān)”繼續(xù)工作。超載對(duì)于吊機(jī)設(shè)備而言,就是安全保護(hù)裝置被強(qiáng)行關(guān)斷。

吊裝由起重指揮和吊車司機(jī)共同實(shí)施,表現(xiàn)為下達(dá)操作指令和正確執(zhí)行的協(xié)同作業(yè)關(guān)系。一般情況下,超載時(shí)起重指揮和吊車司機(jī)是“知道的”,而安全員可能“不知道”,安全主管可能也“不知道”,這種信息不對(duì)稱的狀況使安全員不能及時(shí)有效的行使安全檢查監(jiān)督的職責(zé),存在安全監(jiān)管缺失的問(wèn)題。

安全員是安全管理的重要組成部分,然而現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域大,施工點(diǎn)多分散,吊裝作業(yè)持續(xù)時(shí)間短,不斷變換作業(yè)位置,加之現(xiàn)場(chǎng)做不到配備很多專職安全員從事盯人盯車式的管理,安全員人手不足,疲于奔命,管不過(guò)來(lái)是現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)現(xiàn)象。

e安全項(xiàng)目為現(xiàn)場(chǎng)吊裝施工提供了一個(gè)偏離有警示、過(guò)程可監(jiān)督、作業(yè)有記錄、操作可評(píng)價(jià)、問(wèn)題易發(fā)現(xiàn)、處理有依據(jù)的管理環(huán)境,也是安全員的好助手,使他對(duì)自己范圍內(nèi)監(jiān)管的各吊機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)有所了解,利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與監(jiān)督職能的平衡。

4.2 e安全項(xiàng)目的服務(wù)方式是適用于現(xiàn)場(chǎng)的最佳選擇，具有不可替代性

吊機(jī)制造廠具有全面的系統(tǒng)性優(yōu)勢(shì)和服務(wù)能力,但其服務(wù)對(duì)象是產(chǎn)品用戶而不是工程,售后服務(wù)不含有工程管理義務(wù)。另一方面,現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)使用多臺(tái)吊機(jī)施工,設(shè)備規(guī)格型號(hào)、生產(chǎn)廠家、技術(shù)要求等各有不同,決定了任何一個(gè)吊機(jī)制造廠不能單獨(dú)對(duì)工程進(jìn)行服務(wù)。因此,現(xiàn)狀是現(xiàn)場(chǎng)有大量吊機(jī)施工作業(yè),但在“單打獨(dú)斗”,統(tǒng)一管理十分困難。

e安全項(xiàng)目通過(guò)與各品牌、各型號(hào)吊機(jī)聯(lián)網(wǎng),可使制造廠的服務(wù)延伸到工程服務(wù),更好地實(shí)現(xiàn)讓數(shù)據(jù)流動(dòng)起來(lái)、連接起來(lái)、使用起來(lái)。

4.3 e安全項(xiàng)目設(shè)備安全管理“五化”

圖2 設(shè)備安全管理“五化”

e安全項(xiàng)目通過(guò)與各吊機(jī)制造廠服務(wù)平臺(tái)數(shù)據(jù)對(duì)接,實(shí)現(xiàn)設(shè)備在線化、信息實(shí)時(shí)化、違章趨零化、設(shè)備多元化和管理精細(xì)化。

5 e安全項(xiàng)目服務(wù)熱點(diǎn)

e安全項(xiàng)目根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安全管理需要開展多方面的服務(wù),包括:

出現(xiàn)作業(yè)異常情況時(shí)向起重指揮和吊車司機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào),提醒慎重,三思而行。根據(jù)要求發(fā)出預(yù)警信號(hào)作提示?，F(xiàn)場(chǎng)安全員同時(shí)收到報(bào)警信號(hào),提請(qǐng)了解并處理“安全隱患”。項(xiàng)目安全主管,單位安全部門同時(shí)接到報(bào)警信號(hào),提請(qǐng)關(guān)注現(xiàn)場(chǎng)安全狀態(tài)。

查看吊裝作業(yè)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),如:吊裝重量、工作半徑、臂桿長(zhǎng)度和角度、工作時(shí)間、地理位置、油耗、氣象條件、故障及其他相關(guān)信息。

查看吊裝作業(yè)記錄,對(duì)超載情況、原因、起重指揮是否誤判(如:重量、工作半徑、就位高度等判斷不準(zhǔn)確)、吊車司機(jī)操作技能是否符合要求等做出技術(shù)性評(píng)價(jià)。

查看日、周、月吊裝作業(yè)安全統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

專家組提供措施方案,設(shè)備選型評(píng)價(jià),專項(xiàng)分析等技術(shù)服務(wù)。

上用戶終端電腦也可查看現(xiàn)場(chǎng)吊裝總體工作狀態(tài),便于安全管理部集中進(jìn)行監(jiān)督和指揮以及相關(guān)的其他服務(wù)。

6 e安全項(xiàng)目的實(shí)施

圖3 e安全項(xiàng)目的實(shí)施

吊機(jī)注冊(cè)登記由租賃公司/車主辦理。開通使用申請(qǐng)由租賃公司/車主辦理,同時(shí)提交承租方施工及管理人員名單,手機(jī)號(hào)等有關(guān)信息。開通使用及停止使用由租賃公司/車主發(fā)送通知?！癳家云盒”由租賃公司/車主采購(gòu)。

通常,吊機(jī)出租方的吊機(jī)已先行登記注冊(cè),設(shè)備信息已錄入項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù),吊機(jī)承租方需要時(shí)上網(wǎng)查看項(xiàng)目租賃供求信息即可。如果吊車承租方自選的設(shè)備不帶有項(xiàng)目功能,也可隨時(shí)進(jìn)行注冊(cè)登記予以解決。

7 結(jié)論

e安全項(xiàng)目由手機(jī)APP功能模塊、服務(wù)平臺(tái)、數(shù)據(jù)傳輸盒組成,并以吊機(jī)(力矩限制器)運(yùn)行數(shù)據(jù)為信息源,通過(guò)與吊機(jī)聯(lián)網(wǎng)形成服務(wù)系統(tǒng),為現(xiàn)場(chǎng)吊裝施工人員和安全管理人員提供有關(guān)安全管理的信息服務(wù)。

把“互聯(lián)網(wǎng)+”、“物聯(lián)網(wǎng)”、“大數(shù)據(jù)”主題對(duì)接和落位在現(xiàn)場(chǎng)吊裝施工安全管理,針對(duì)超載違章作業(yè)這一行業(yè)“痛點(diǎn)”和施工過(guò)程安全監(jiān)管效能等方面存在的問(wèn)題,提出了創(chuàng)新型的數(shù)字化服務(wù)系統(tǒng)的解決方案和實(shí)施模式,降低了施工風(fēng)險(xiǎn),也使管理事前易事后易而過(guò)程中間難的狀況得到了明顯改進(jìn)。對(duì)提高工作效率,節(jié)約材料費(fèi)用,增加設(shè)備使用壽命,降低工程人員、設(shè)備、進(jìn)度、造價(jià)安全風(fēng)險(xiǎn)損失,降低公眾安全(公共場(chǎng)所施工作業(yè))風(fēng)險(xiǎn)損失等等具有重要意義。安全管理的成功可轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的提升。