TBSTC-I型塔吊安全监控系统的应用

冯冲

[摘要]：阐述TBSTC-I型塔吊安全监控系统的应用

[关键词]：塔吊 ， 实时动态 ， 远程监控，远程报警 ， 远程告知

[abstract] : it will introduce TBSTC-I crane safe remote monitoring system application.

[key words] : crane, real-time dynamic, remote monitoring, remote alarm, remote told

中图分类号：O434.19文献标识码：A文章编号：

随着近年来建筑行业塔吊的大量使用，由于塔吊违规超限作业和塔吊群干涉碰撞等引发的各类塔吊运行安全事故频繁发生，造成巨大的生命财产损失。安全事故的经验教训表明，必须对塔吊使用过程和行为及时进行有效的监管才能切实控制设备运行过程中的危险因素和安全隐患，预防和减少塔吊安全生产事故发生。TBSTC-I塔吊安全监控系统的应用满足塔吊安全作业监控和管理需要。

1.工程概况

大庆汇景花园居住区B-1#、2#、3#、5#、6#、7#、8#、9#楼工程，总建筑面积为103675㎡，剪力墙结构，地下1层，其中4栋地上18层，4栋地上24层。现场安装8台塔吊，塔吊设备是山东机械制造有限公司生产的万丰QTZ40型塔吊，其大臂长50m，尾臂长12m，最大起重力矩400kN.m，最大起重重量4吨。

为有效防止塔吊违规超限作业和塔吊群干涉碰撞等引发的各类塔吊运行安全事故，满足塔吊安全作业监控和管理需要，在每台塔吊上安装1套TBSTC-I塔吊安全监控系统。

2. TBSTC-I塔吊安全监控系统原理

TBSTC-I塔吊安全监控系统，基于传感器技术、嵌入式技术、数据采集技术、数据融合处理、无线传感网络与远程数据通信技术，高效率地完整实现建筑塔吊单机运行和群塔干涉作业防碰撞的实时监控与声光预警报警功能，并在报警的同时自动中止塔吊危险动作。与过去塔吊机械式限位器以及塔吊“黑匣子”或塔吊记录仪的封闭式监控、记录不同，TBSTC-I塔吊安全监控系统前端监控装置和后端远程监控平台无缝融合，实现了开放式的实时监控，在对塔吊实现现场安全监控、运行记录和声光报警的同时，通过远程高速无线数据传输，将塔吊运行工况安全数据和预警报警信息实时发送到GIS可视化监控平台，并能在报警时自动触发手机短信向相关人员报警，从而实现实时动态的远程监控、远程报警和远程告知，使得塔吊安全监控成为开放的实时动态监控。

TBSTC-I塔吊安全监控系统是物联传感网技术在工程领域的创新应用，实现了塔吊上网和设备工况安全的实时在线感知，从技术手段上保障了对塔吊使用过程和行为的及时监管，切实防范、管控设备运行过程中的危险因素和安全隐患，有效地防范和减少了塔吊安全生产事故发生。

3.TBSTC-I塔吊安全监控系统应用

3.1塔吊运行数据采集

通过精密传感器时时采集吊重、变幅、高度、回转转角、环境风速等多项安全作业工况实时数据。

由于建筑高度较高，天气预报或地面感觉到的风速跟高空中塔吊工作位置的实际风速不一样，因此，大风天气时塔吊的作业安全问题一直是我们很关注的一件事情。塔吊监控系统的风速监控功能能很好地帮助我们解决这个问题，塔吊司机和安全员都可以随时获知塔吊工作高度的实际风速，并根据系统的提示和预警有效避免大风天气的危险作业。

3.2实时显示

通过显示屏以图形数值实时显示当前实际工作参数和塔吊额定工作能力参数，使司机直观了解塔吊工作状况，正确操作。

在塔吊作业时，塔吊安全监控系统清楚直观地向塔吊司机显示和提示关于起重重量、起重力矩、小车变幅、起重臂转角等设备运行参数，并且其图形和参数数字显示醒目明确，使塔吊司机在操作塔吊时得到可靠的实时的塔吊运行状态及相关的报警信息，报警可以发光发声，提示于司机安全操作。这一点比塔吊原有的限制器和限位装置先进实用得多，机械式限位装置只提供临界限制，紧急限制时会有较大冲击，在临近限值时，不能起到预警和报警作用，且没有显示和指示，过去塔吊司机操作主要是凭借工作经验判断，现在的新监控系统能提供精确的数字信息，让司机随时准确了解当前的塔吊负载情况、安全趋势，指导司机采取正确作业操作，提高了工作效率和安全性。

3.3单机运行状态监控

监控单台塔吊的运行安全指标，包括吊重、起重力矩、变幅、高度、工作回转角及作业高度风速，在临近额定限值时发出声光预警和报警。

项目部在工地微机房指定专门电脑安装监控平台并实现了同步接收塔吊上监控装置无线传回的塔吊运行安全参数数据。监控平台使在高空的塔吊运行情况变得完全透明起来，工地安全员随时可以在微机上监督塔吊司机的每一次作业，纠正违规操作，及时进行处理，这样避免了过去塔吊司机在现场高空操纵塔吊，安全管理难以掌控的问题，也促进了塔吊司机自觉地规范作业。

3.4单机防碰撞监控

监控单台塔吊与建筑物的干涉防碰撞、禁行区域、塔吊自身各种限位，在临近额定限值时发出声光预警和报警。

3.5塔吊群防碰撞

监控塔吊群实时干涉作业的防碰撞，使塔吊司机直观全面地掌握周边塔吊与自身当前干涉情况。

3.6远程可视化监控平台

塔吊运行数据和报警信息通过无线网络实时传送回监控平台，基于GIS技术实现塔吊安全运行可视化远程监控。监控平台数据库完整存储塔吊运行安全全部历史数据，可根据需要进行各种综合查询，并能输出书面报表和电子表格。

3.7手机短信报警告知

违规操作发生时，系统触发手机短信告警，向有关人员自动发送手机短信，实时告知报警内容，让安全负责人实时收到塔吊违规操作报警的情况，方便领导及时掌握情况做出处理。

4.结束语

对于塔吊这种频繁高强度作业的高空起重运输设备，由于缺少切实可行的技术管理手段，过去塔吊安全管理的制度和办法一定程度上依靠有关人员的责任心、个人能力和经验等人为因素来实现，往往造成自我监督的情况，使工地塔吊安全管理工作不能完全落到实处。

TBSTC-I塔吊安全监控系统反映灵敏，有时候司机急于把料送到位，稍微超出了额定幅度和力矩，系统就会立即报警提示，过去常认为无妨大碍的小幅度超限现在都被严格控制住了，使用简便，观察塔吊运行安全数据和查找数据都很方便，该系统耐用，运行过程中，机上监控装置和监控平台都很稳定，没有发生过故障，而且能耐受大庆的低温寒冷天气。

TBSTC-I塔吊安全监控系统的应用，实现了塔吊上网和设备工况安全的实时在线感知，从技术手段上保障了对塔吊使用过程和行为的及时监管，从而实现实时动态的远程监控、远程报警和远程告知，使得塔吊安全监控成为开放的实时动态监控，切实防范、管控设备运行过程中的危险因素和安全隐患，有效地防范和减少了塔吊安全生产事故发生。