淺談智能監(jiān)控系統(tǒng)在塔吊安全管理中應(yīng)用的重要性

郝金星

（中交第一航務(wù)工程局有限公司，天津 300450）

0 前言

臺(tái)州市域鐵路S1線一期工程第九工區(qū)起點(diǎn)位于浙江省臺(tái)州市路橋區(qū)西南部，這條路線從北向南延伸，穿過(guò)澤國(guó)鎮(zhèn)，停在溫嶺市北部的溫嶺火車站。起訖里程為S1DK22+352.140～S1DK31+336.930，工區(qū)全長(zhǎng)8.984正線公里，工程范圍：南客站～澤國(guó)站（含）～溫嶺站（不含）后明挖段終點(diǎn)，有2條隧道/500.77m；橋梁5座/8064.16m；路基286.5m；高架車站1座（澤國(guó)站）。

在本項(xiàng)目澤國(guó)車站的建設(shè)施工中，投入了兩臺(tái)型號(hào)QTZ125（ZJ6018）塔吊，負(fù)責(zé)車站全過(guò)程建設(shè)周期內(nèi)的起重吊裝作業(yè)，因此，在國(guó)家對(duì)特種設(shè)備安全管控如此嚴(yán)峻的形勢(shì)下如何更安全的使用管理，防止發(fā)生安全事故，一直是相關(guān)工作者努力的方向。為此筆者堅(jiān)持學(xué)習(xí)和了解新技術(shù)，并堅(jiān)持推行在施工中利用智能監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)對(duì)塔吊進(jìn)行安全管理。本文論述了智能監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

1 塔吊的使用概況和安全管理問(wèn)題

塔吊是一種現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)在建設(shè)新項(xiàng)目時(shí)常用的機(jī)械起重設(shè)備，其對(duì)場(chǎng)地占地面積要求小、作業(yè)高度靈活、覆蓋面積大的特性，確定了其在房建施工中的使用地位。臺(tái)州市域鐵路S1線一期工程9工區(qū)澤國(guó)車站施工也是受場(chǎng)地作業(yè)面積的限制，汽車吊沒(méi)有作業(yè)位置，所以使用塔吊成為了完成整體施工的唯一輔助吊裝方式。

塔吊的實(shí)用性強(qiáng)的同時(shí)安全性也存在較大風(fēng)險(xiǎn)，使用塔吊的位置一般比較高，因此，在施工進(jìn)行中，如果發(fā)生塔吊倒塌、吊臂墜落等安全問(wèn)題，對(duì)公眾的人身安全可能造成極大危害。譬如在2019年3月4日浙江溫州發(fā)生的塔吊突然倒塌事件，吊機(jī)長(zhǎng)臂掉下砸中過(guò)往的車輛，事故造成一人受傷送醫(yī)，多人財(cái)產(chǎn)損毀，造成實(shí)質(zhì)性損失的同時(shí)對(duì)周圍民眾及廣大群眾的心理也造成了惡劣的影響，讓民眾對(duì)生活周邊的基建工程造成反感，給施工造成了或多或少的壓力。

如何解決塔式起重機(jī)的安全問(wèn)題是管理過(guò)程中的一個(gè)重要問(wèn)題。塔吊智能監(jiān)控系統(tǒng)這一技術(shù)在設(shè)備使用過(guò)程中的應(yīng)用就大大的解決了這一難題，即滿足了實(shí)時(shí)監(jiān)控又能達(dá)到遠(yuǎn)程管理。項(xiàng)目使用塔吊上安裝的是品茗PM530S系統(tǒng)。

2 PM530S智能監(jiān)控系統(tǒng)的功能及組成

2.1 塔吊智能監(jiān)控系統(tǒng)的功能

（1）塔吊運(yùn)行監(jiān)控硬件設(shè)備綜合了電子、信息、通訊等多方面的高新科技，采集塔吊運(yùn)行時(shí)的裝置數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、傳輸、儲(chǔ)存等工作。包括塔式起重機(jī)載荷監(jiān)測(cè)儀、塔式起重機(jī)防撞監(jiān)測(cè)儀和塔式起重機(jī)區(qū)域保護(hù)監(jiān)測(cè)儀是三種儀器設(shè)備，主要用于平臂和動(dòng)臂塔式起重機(jī)，用戶可以根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際需要進(jìn)行匹配。

（2）塔吊智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠采集多方面的裝置數(shù)據(jù)，傳輸?shù)教幚砥骱头?wù)儲(chǔ)存器，操作監(jiān)控人可以查看實(shí)時(shí)畫(huà)面進(jìn)行安全監(jiān)控。

（3）若施工時(shí)系統(tǒng)檢測(cè)到塔吊吊鉤即將進(jìn)入內(nèi)禁行區(qū)（樓宇建筑、公園廣場(chǎng)、高壓線架構(gòu)等人流密集的塔吊禁行區(qū)域）系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警，完成禁行區(qū)安全防護(hù)。

（4）系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄塔吊運(yùn)行數(shù)據(jù)，操作者可回調(diào)歷史數(shù)據(jù)，查看歷史運(yùn)行記錄的狀態(tài)進(jìn)行錄像播放，當(dāng)出現(xiàn)事故調(diào)查問(wèn)題時(shí)，可以檢查黑盒，為事故判定提供依據(jù)。

（5）工地若有多塔吊同時(shí)作業(yè)，為了防止出現(xiàn)碰撞事故，系統(tǒng)的防碰撞功能可以運(yùn)用智能識(shí)別，防止塔吊在碰撞危險(xiǎn)區(qū)域操作。

2.2 塔吊監(jiān)控前端設(shè)備

2.2.1 風(fēng)速傳感器

獲取塔式起重機(jī)工作狀態(tài)下的風(fēng)速，風(fēng)速報(bào)警器是一種工業(yè)級(jí)儀器，專門(mén)為各種需要測(cè)量風(fēng)速和報(bào)警的場(chǎng)合而開(kāi)發(fā)。這個(gè)儀器操作方便，對(duì)供電電壓大小的要求也比較低，在惡劣或干擾大的工作環(huán)境中也能顯示較準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)[1]。

2.2.2 塔式起重機(jī)專用力矩傳感器及支架

起重機(jī)工作時(shí)，必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況和工程進(jìn)度設(shè)置參數(shù)細(xì)節(jié)，使起重工作更加準(zhǔn)確和安全。只有選擇合適的起吊角度（幅度）和起吊臂長(zhǎng)，確定能安全吊起的最大額定起重量，才能保持起重機(jī)械的正常工作。通過(guò)塔機(jī)專用力矩傳感器及支架這種裝置，對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)和判斷，來(lái)指導(dǎo)起重機(jī)正常工作；在起重機(jī)滿載及變幅超過(guò)了上下限等情況，裝置會(huì)報(bào)警提示，來(lái)幫助操作者和監(jiān)管人員控制塔機(jī)的正常工作。

2.2.3 塔式起重機(jī)專用防側(cè)翻傳感器

記錄塔吊超出設(shè)定范圍的所有次數(shù)和通電次數(shù)，計(jì)算工作狀態(tài)下塔式起重機(jī)嚴(yán)重超載的次數(shù)、工作臺(tái)班數(shù)、停電次數(shù)、非工作狀態(tài)下剛度低于臨界值的次數(shù)，有利于駕駛員工作熟練程度，對(duì)塔式起重機(jī)的工作繁忙程度和嚴(yán)重超載頻率進(jìn)行了定量分析。避免了大多數(shù)人因漏檢、誤操作、違章、高強(qiáng)度螺栓松動(dòng)、基礎(chǔ)傾斜等因素造成的塔吊傾覆事故。具有傾角測(cè)量功能，能夠準(zhǔn)確測(cè)量安裝過(guò)程中和安裝后的塔式起重機(jī)和大型鋼結(jié)構(gòu)的垂直度，避免因傾斜角度過(guò)大而造成的掉塔事故。

2.2.4 塔機(jī)的其他傳感器和系統(tǒng)

感應(yīng)小車幅度、角度、吊運(yùn)物體重量、高度等信息的傳感器，塔機(jī)的系統(tǒng)組合功能有黑匣子監(jiān)控、智能防碰撞和地面遠(yuǎn)程監(jiān)控等裝載功能，一起完成塔機(jī)的安全控制作用。

2.3 塔吊智能安全遠(yuǎn)程管理平臺(tái)軟件組成

整個(gè)軟件系統(tǒng)平臺(tái)由三部分組成：數(shù)據(jù)著陸地面端、中間服務(wù)器端和客戶管理端。塔吊智能監(jiān)控系統(tǒng)中間件服務(wù)器可以連接、溝通、傳輸數(shù)據(jù)，為其所屬物品實(shí)現(xiàn)更好的價(jià)值和功用。它可以是從一種產(chǎn)品到另一種產(chǎn)品的過(guò)渡，就像從計(jì)算機(jī)集成顯卡到獨(dú)立顯卡的過(guò)渡一樣，也是半集成半獨(dú)立的，它也可以是具有連接產(chǎn)品所需部件功能的產(chǎn)品。

遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)方便地進(jìn)行通信，只需要設(shè)置一個(gè)專用服務(wù)器，監(jiān)管部門(mén)通過(guò)管理界面進(jìn)入塔式起重機(jī)進(jìn)行注冊(cè)，裝有塔式起重機(jī)智能安全保護(hù)系統(tǒng)的塔式起重機(jī)被并入該系統(tǒng)，可以對(duì)所有相關(guān)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和獲取，用戶界面簡(jiǎn)單，易于使用，數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容完整。

（1）為了保障塔吊的正常操作功能和裝置的準(zhǔn)確度，每半個(gè)月需要對(duì)進(jìn)行塔吊基礎(chǔ)沉降，當(dāng)塔吊在它的自由高度時(shí)，測(cè)定其垂直度。

（2）在塔吊沉降中，垂直度偏差超過(guò)規(guī)定范圍，必須進(jìn)行偏差校正，在最下部和塔吊基腳螺栓處加墊鋼筋校正。在校準(zhǔn)過(guò)程中，塔身由高噸位千斤頂頂起，在頂起塔身之前，用一根大電纜將塔身拉緊，只有在確保安全的前提下，塔身才能升起。

3 結(jié)束語(yǔ)

從智能監(jiān)控系統(tǒng)的使用體驗(yàn)上來(lái)說(shuō)，對(duì)照系統(tǒng)要求安裝后，對(duì)塔吊有了更好的安全保障，在塔吊工作的時(shí)候能夠同時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)操作的情況，如果發(fā)生事故，還可以回放查看事故發(fā)生時(shí)候的細(xì)節(jié)，更好的調(diào)查和解決問(wèn)題。在當(dāng)今智能化全球化的浪潮之下，如何利用新型科技，來(lái)升級(jí)老舊的產(chǎn)業(yè)建設(shè)模式，一直是筆者努力的方向?，F(xiàn)今已發(fā)展成熟的智能監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)，能夠讓監(jiān)管人員對(duì)塔吊的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，協(xié)助操作者更安全規(guī)范的操作塔吊，升級(jí)了工程的安全管理模式，幫助工程更高效的建設(shè)。