塔式起重機(jī)安全管理中智能監(jiān)控系統(tǒng)分析

王祚先

摘要：近年來，建筑行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，一座座高樓大廈拔地而起，其挺拔的身姿無時(shí)無刻不在宣誓著我國綜合實(shí)力的壯大。在建筑工地中，隨處可見帶著長(zhǎng)長(zhǎng)機(jī)械臂的塔式起重機(jī)，對(duì)推進(jìn)工程施工進(jìn)程發(fā)揮著不可估量的作用。由于塔式起重機(jī)處于高位，不利于監(jiān)管，因而其安全管控是施工管理中的重難點(diǎn)。智能監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)可以實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的監(jiān)控塔式起重機(jī)的整個(gè)運(yùn)行過程，以保障塔式起重機(jī)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，確保工程施工順利推進(jìn)。本文對(duì)塔式起重機(jī)安全管理中智能監(jiān)控系統(tǒng)展開了分析與探討。

關(guān)鍵詞：塔式起重機(jī);安全管理;智能監(jiān)控系統(tǒng);分析

塔式起重機(jī)作為建筑工程施工中重要的施工設(shè)備，其運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性對(duì)整個(gè)施工進(jìn)度有著很大影響，因而，塔式起重機(jī)安全管理是全過程施工管理中的重點(diǎn)內(nèi)容。雖然塔式起重機(jī)在建筑工程施工中具有較強(qiáng)的實(shí)用性，但其運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)同樣不容忽視，一旦發(fā)生安全事故，便會(huì)對(duì)地面上的人員及設(shè)備的安全造成很大威脅。在塔式起重機(jī)中安裝智能監(jiān)控系統(tǒng)，可以對(duì)塔式起重機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全方位、實(shí)時(shí)的監(jiān)控，可準(zhǔn)確識(shí)別塔式起重機(jī)運(yùn)行過程中潛在的安全隱患，確保塔式起重機(jī)高效、安全的運(yùn)行。

一、塔式起重機(jī)的使用概況和安全管理問題

林岳車輛段TOD綜合開發(fā)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工面積大、作業(yè)點(diǎn)多，材料垂直運(yùn)輸與水平運(yùn)輸體量大，為了提高主體結(jié)構(gòu)施工效率，施工場(chǎng)地內(nèi)共布置30臺(tái)塔吊，90%的施工區(qū)域均處于塔吊覆蓋范圍內(nèi)?，F(xiàn)場(chǎng)吊裝作業(yè)面廣、吊裝頻率高，且塔機(jī)大臂回轉(zhuǎn)半徑平面上存在交叉，吊裝風(fēng)險(xiǎn)大。為有效防控群塔作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)，杜絕生產(chǎn)安全事故，通過強(qiáng)化信息監(jiān)控等手段，規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)吊裝作業(yè)、保障施工安全。塔式起重機(jī)是一種大型機(jī)械起重設(shè)備，在現(xiàn)代建筑工程施工中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，雖然它屬于大型機(jī)械起重設(shè)備，但是對(duì)占地面積沒有太大要求，且具有覆蓋面積廣、作業(yè)靈活的特點(diǎn)，在建筑工程施工中占據(jù)著無法比擬的地位。對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)面積小，無法開展汽車吊作業(yè)，在這種情況下，塔式起重機(jī)則成了唯一的吊裝方式，確保施工順利開展。雖然塔式起重機(jī)在建筑工程施工中具有較強(qiáng)的實(shí)用性，但是其運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)也相對(duì)較高，一旦安裝不當(dāng)或操作不當(dāng)，很有可能引發(fā)重大安全事故[1]。這是因?yàn)樗狡鹬貦C(jī)安裝位置比較高，在開展施工作業(yè)時(shí)，倘若發(fā)生塔式起重機(jī)倒塌或者吊臂墜落的情況，便會(huì)對(duì)地面上的人員及設(shè)備的安全造成很大威脅。實(shí)際上，在建筑工程施工過程中，發(fā)生塔式起重機(jī)倒塌的事故并不少見，網(wǎng)絡(luò)上這樣的報(bào)道有很多，通過現(xiàn)場(chǎng)拍攝的圖片和視頻可以看見，塔式起重機(jī)倒塌事件通常是突發(fā)性的，塔式起重機(jī)的吊機(jī)長(zhǎng)臂會(huì)隨著塔體的傾斜掉下來，砸中過往的車輛和人群。對(duì)于周邊居民來說，這種實(shí)質(zhì)性的傷害，不僅會(huì)給他們?cè)斐梢欢ǔ潭鹊呢?cái)產(chǎn)損失，還會(huì)對(duì)他們的心理造成惡劣影響，從而對(duì)周邊的建筑工程施工產(chǎn)生一種條件發(fā)射性的反感，對(duì)工程施工造成了或多或少的影響。塔式起重機(jī)作為建筑工程施工中不可或缺的起重設(shè)備，在施工過程中，如何保障塔式起重機(jī)既穩(wěn)定又安全的開展施工作業(yè)，是施工期間重點(diǎn)關(guān)注的問題。塔式起重機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)可以很好的解決這一問題，不但可以對(duì)塔式起重機(jī)整個(gè)運(yùn)行過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程管理。

二、塔式起重機(jī)安全管理中智能監(jiān)控系統(tǒng)分析

（一）智能監(jiān)控系統(tǒng)的功能及組成

負(fù)責(zé)監(jiān)控塔式起重機(jī)運(yùn)行的硬件設(shè)備涉及了多方面的高新科技，包括電子、通訊、信息等方面，這些設(shè)備包括載荷監(jiān)測(cè)儀、防撞監(jiān)測(cè)儀以及保護(hù)監(jiān)測(cè)儀。這些儀器設(shè)備通常應(yīng)用于平臂塔式起重機(jī)和動(dòng)臂塔式起重機(jī)，塔式起重機(jī)在運(yùn)行過程中，這些監(jiān)測(cè)儀器可以對(duì)塔式起重機(jī)運(yùn)行中的多方面裝置數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后對(duì)采集到的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)教幚砥鳎?duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面分析，之后將分析結(jié)果自動(dòng)儲(chǔ)存到服務(wù)儲(chǔ)存器中[2]。這樣一來，操作人員可以通過觀看實(shí)時(shí)畫面對(duì)塔式起重機(jī)設(shè)備進(jìn)行安全監(jiān)控。在具體施工作業(yè)中，智能監(jiān)控系統(tǒng)一旦監(jiān)測(cè)到塔式起重機(jī)吊鉤即將進(jìn)入到禁行區(qū)，禁行區(qū)主要是指人流密集的區(qū)域，如公園廣場(chǎng)、樓宇建筑等，該系統(tǒng)會(huì)在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)生警報(bào)，以保障塔式起重機(jī)禁行區(qū)域內(nèi)的安全。不僅如此，塔式起重機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)還可以對(duì)塔式起重機(jī)整個(gè)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)記錄，操作人員可以對(duì)這些歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行回調(diào)。這樣一來，當(dāng)發(fā)生安全事故進(jìn)行事故調(diào)查時(shí)，相關(guān)人員可調(diào)取事故發(fā)生時(shí)的監(jiān)控錄像，為事故的判定提供真實(shí)可靠的信息依據(jù)。此外，為了滿足施工進(jìn)度需求，在同一個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)需要開展多個(gè)塔式起重機(jī)同時(shí)作業(yè)，為了避免這些起重設(shè)備在施工作業(yè)期間發(fā)生碰撞事故，可利用智能監(jiān)控系統(tǒng)中的防碰撞功能，該系統(tǒng)可以對(duì)塔式起重機(jī)運(yùn)行進(jìn)行智能識(shí)別，一旦識(shí)別到塔式起重機(jī)在碰撞高發(fā)區(qū)域操作時(shí)會(huì)自動(dòng)發(fā)生警報(bào)。

（二）塔式起重機(jī)監(jiān)控的七大安全裝置

重力限位器：當(dāng)塔機(jī)起重量達(dá)到額定起重量的90%時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警減速信號(hào)，限制塔機(jī)向上起升高速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)塔機(jī)起重量達(dá)到額定起重量100%時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警停止信號(hào)，限制塔機(jī)向上起升運(yùn)動(dòng)。力矩限位器：當(dāng)塔機(jī)起升力矩達(dá)到額定起重力矩的90%時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警減速信號(hào)，限制塔機(jī)向外高速運(yùn)動(dòng)和起升高速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)塔機(jī)起升力矩達(dá)到額定起重力矩的100%時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警停止信號(hào)，限制塔機(jī)向外運(yùn)動(dòng)和向上起升運(yùn)動(dòng)。變幅限位參數(shù)：當(dāng)塔機(jī)距離最大或最小限位4米時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警減速信號(hào)，限制變幅向外或向內(nèi)高速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)塔機(jī)距離最大或最小幅度2米時(shí)，發(fā)出報(bào)警停止信號(hào)，限制變幅向外或向內(nèi)運(yùn)動(dòng)。高度限位器：當(dāng)?shù)蹉^距離最大起升高度還有4米時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警減速信號(hào)，限制高度向上高速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)蹉^距離最大起升高度還有2米時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警停止信號(hào)，限制高度向上運(yùn)動(dòng)?；剞D(zhuǎn)限位器：當(dāng)塔機(jī)左轉(zhuǎn)或右轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)至士520°時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警減速信號(hào)，限制回轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)/右轉(zhuǎn)高速運(yùn)行，當(dāng)塔機(jī)左轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)至士540°時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警停止信號(hào)，限制回轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)/右轉(zhuǎn)運(yùn)行。風(fēng)速報(bào)警器：當(dāng)塔機(jī)當(dāng)前位置風(fēng)速大于（11-13）m/s，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。防碰撞報(bào)警器：當(dāng)塔機(jī)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與相關(guān)塔碰撞點(diǎn)之間弧長(zhǎng)距離小于18米時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警減速信號(hào)，限制塔機(jī)左/右高速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)塔機(jī)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與相關(guān)塔機(jī)碰撞點(diǎn)之間弧長(zhǎng)距離小于10米時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警停止信號(hào)，限制塔機(jī)左/右轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);當(dāng)塔機(jī)變幅運(yùn)動(dòng)與相關(guān)塔機(jī)碰撞點(diǎn)之間距離小于10 米時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警減速信號(hào)，限制變幅向外/內(nèi)高速運(yùn)行，當(dāng)塔機(jī)變幅運(yùn)動(dòng)與相關(guān)塔機(jī)碰撞點(diǎn)之間距離小于5米時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警停止信號(hào)，限制變幅向外或向內(nèi)運(yùn)行。

（三）智能安全遠(yuǎn)程管理平臺(tái)軟件組成

數(shù)據(jù)著陸地面端、中間服務(wù)器端和客戶管理端是構(gòu)成該平臺(tái)的主要要素，從而實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)以及傳輸數(shù)據(jù)等功能。通過與互聯(lián)網(wǎng)連接，遠(yuǎn)程監(jiān)控管理平臺(tái)便可實(shí)現(xiàn)通信，通過設(shè)置一個(gè)專屬服務(wù)器，打開塔式起重機(jī)管理界面，監(jiān)管部門完成相應(yīng)注冊(cè)后，就可以對(duì)塔式起重機(jī)所有相關(guān)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和獲取，該管理界面極為簡(jiǎn)單，便于人員操作，可為塔式起重機(jī)安全運(yùn)行管理提供完整的信息數(shù)據(jù)。在對(duì)塔式起重機(jī)進(jìn)行安全管理時(shí)，需格外注意兩個(gè)方面[3]：一方面，定期對(duì)塔式起重機(jī)進(jìn)行基礎(chǔ)沉降，沉降時(shí)間以間隔半個(gè)月為宜，當(dāng)塔式起重機(jī)處于自由高度狀態(tài)下，需要對(duì)其垂直度進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定，既可以保障塔式起重機(jī)所有裝置在運(yùn)行過程中的準(zhǔn)確度，又可以保障塔式起重機(jī)持續(xù)保持安全穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài);另一方面，沉降期間，如果塔式起重機(jī)的垂直度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了規(guī)定值，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行偏差校正。

三、結(jié)束語

綜上所述，隨著各種新型科技不斷發(fā)展與進(jìn)步，智能監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展日趨成熟，在塔式起重機(jī)上安裝智能監(jiān)控系統(tǒng)，不僅為操作人員的操作提供了很大便捷，使其對(duì)塔式起重機(jī)進(jìn)行更加安全規(guī)范的操作，而且還能夠讓監(jiān)管人員對(duì)塔式起重機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的監(jiān)控，提高了安全管理水平，更好的保障了塔式起重機(jī)運(yùn)行過程中的安全性。不僅如此，通過該系統(tǒng)還可以對(duì)塔式起重機(jī)的操作情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，一旦識(shí)別到塔式起重機(jī)進(jìn)入到禁行區(qū)，便會(huì)立即發(fā)出警報(bào)，以保障人員和其他設(shè)備的安全。同時(shí)該系統(tǒng)還具備歷史數(shù)據(jù)回放功能，一旦發(fā)生安全事故，可以為事故判斷提供有力依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]解中鑫，張光堯，張嚴(yán)方. 智能塔式起重機(jī)運(yùn)行監(jiān)控施工技術(shù)研究[J]. 智能建筑與智慧城市，2020，（8）：109-110.

[2]郝金星. 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[J]. 建材與裝飾，2020，（19）：218+220.

[3]張成研，孫梅，謝超藝. 淺析智能安全監(jiān)控系統(tǒng)在隨車起重機(jī)運(yùn)行中的必要性[J]. 南方農(nóng)機(jī)，2019，50（9）：16+19.