浅谈智能监控系统在塔吊安全管理中应用的重要性

郝金星

（中交第一航务工程局有限公司，天津 300450）

0 前言

台州市域铁路S1线一期工程第九工区起点位于浙江省台州市路桥区西南部，这条路线从北向南延伸，穿过泽国镇，停在温岭市北部的温岭火车站。起讫里程为S1DK22+352.140～S1DK31+336.930，工区全长8.984正线公里，工程范围：南客站～泽国站（含）～温岭站（不含）后明挖段终点，有2条隧道/500.77m；桥梁5座/8064.16m；路基286.5m；高架车站1座（泽国站）。

在本项目泽国车站的建设施工中，投入了两台型号QTZ125（ZJ6018）塔吊，负责车站全过程建设周期内的起重吊装作业，因此，在国家对特种设备安全管控如此严峻的形势下如何更安全的使用管理，防止发生安全事故，一直是相关工作者努力的方向。为此笔者坚持学习和了解新技术，并坚持推行在施工中利用智能监控系统来对塔吊进行安全管理。本文论述了智能监控系统的应用优势。

1 塔吊的使用概况和安全管理问题

塔吊是一种现代工业社会在建设新项目时常用的机械起重设备，其对场地占地面积要求小、作业高度灵活、覆盖面积大的特性，确定了其在房建施工中的使用地位。台州市域铁路S1线一期工程9工区泽国车站施工也是受场地作业面积的限制，汽车吊没有作业位置，所以使用塔吊成为了完成整体施工的唯一辅助吊装方式。

塔吊的实用性强的同时安全性也存在较大风险，使用塔吊的位置一般比较高，因此，在施工进行中，如果发生塔吊倒塌、吊臂坠落等安全问题，对公众的人身安全可能造成极大危害。譬如在2019年3月4日浙江温州发生的塔吊突然倒塌事件，吊机长臂掉下砸中过往的车辆，事故造成一人受伤送医，多人财产损毁，造成实质性损失的同时对周围民众及广大群众的心理也造成了恶劣的影响，让民众对生活周边的基建工程造成反感，给施工造成了或多或少的压力。

如何解决塔式起重机的安全问题是管理过程中的一个重要问题。塔吊智能监控系统这一技术在设备使用过程中的应用就大大的解决了这一难题，即满足了实时监控又能达到远程管理。项目使用塔吊上安装的是品茗PM530S系统。

2 PM530S智能监控系统的功能及组成

2.1 塔吊智能监控系统的功能

（1）塔吊运行监控硬件设备综合了电子、信息、通讯等多方面的高新科技，采集塔吊运行时的装置数据进行分析、传输、储存等工作。包括塔式起重机载荷监测仪、塔式起重机防撞监测仪和塔式起重机区域保护监测仪是三种仪器设备，主要用于平臂和动臂塔式起重机，用户可以根据项目的实际需要进行匹配。

（2）塔吊智能监控系统能够采集多方面的装置数据，传输到处理器和服务储存器，操作监控人可以查看实时画面进行安全监控。

（3）若施工时系统检测到塔吊吊钩即将进入内禁行区（楼宇建筑、公园广场、高压线架构等人流密集的塔吊禁行区域）系统将自动报警，完成禁行区安全防护。

（4）系统会自动记录塔吊运行数据，操作者可回调历史数据，查看历史运行记录的状态进行录像播放，当出现事故调查问题时，可以检查黑盒，为事故判定提供依据。

（5）工地若有多塔吊同时作业，为了防止出现碰撞事故，系统的防碰撞功能可以运用智能识别，防止塔吊在碰撞危险区域操作。

2.2 塔吊监控前端设备

2.2.1 风速传感器

获取塔式起重机工作状态下的风速，风速报警器是一种工业级仪器，专门为各种需要测量风速和报警的场合而开发。这个仪器操作方便，对供电电压大小的要求也比较低，在恶劣或干扰大的工作环境中也能显示较准确的测量数据[1]。

2.2.2 塔式起重机专用力矩传感器及支架

起重机工作时，必须根据现场施工情况和工程进度设置参数细节，使起重工作更加准确和安全。只有选择合适的起吊角度（幅度）和起吊臂长，确定能安全吊起的最大额定起重量，才能保持起重机械的正常工作。通过塔机专用力矩传感器及支架这种装置，对工程现场的各个参数进行综合监测和判断，来指导起重机正常工作；在起重机满载及变幅超过了上下限等情况，装置会报警提示，来帮助操作者和监管人员控制塔机的正常工作。

2.2.3 塔式起重机专用防侧翻传感器

记录塔吊超出设定范围的所有次数和通电次数，计算工作状态下塔式起重机严重超载的次数、工作台班数、停电次数、非工作状态下刚度低于临界值的次数，有利于驾驶员工作熟练程度，对塔式起重机的工作繁忙程度和严重超载频率进行了定量分析。避免了大多数人因漏检、误操作、违章、高强度螺栓松动、基础倾斜等因素造成的塔吊倾覆事故。具有倾角测量功能，能够准确测量安装过程中和安装后的塔式起重机和大型钢结构的垂直度，避免因倾斜角度过大而造成的掉塔事故。

2.2.4 塔机的其他传感器和系统

感应小车幅度、角度、吊运物体重量、高度等信息的传感器，塔机的系统组合功能有黑匣子监控、智能防碰撞和地面远程监控等装载功能，一起完成塔机的安全控制作用。

2.3 塔吊智能安全远程管理平台软件组成

整个软件系统平台由三部分组成：数据着陆地面端、中间服务器端和客户管理端。塔吊智能监控系统中间件服务器可以连接、沟通、传输数据，为其所属物品实现更好的价值和功用。它可以是从一种产品到另一种产品的过渡，就像从计算机集成显卡到独立显卡的过渡一样，也是半集成半独立的，它也可以是具有连接产品所需部件功能的产品。

远程监控平台可以通过互联网方便地进行通信，只需要设置一个专用服务器，监管部门通过管理界面进入塔式起重机进行注册，装有塔式起重机智能安全保护系统的塔式起重机被并入该系统，可以对所有相关信息进行实时监控和获取，用户界面简单，易于使用，数据库内容完整。

（1）为了保障塔吊的正常操作功能和装置的准确度，每半个月需要对进行塔吊基础沉降，当塔吊在它的自由高度时，测定其垂直度。

（2）在塔吊沉降中，垂直度偏差超过规定范围，必须进行偏差校正，在最下部和塔吊基脚螺栓处加垫钢筋校正。在校准过程中，塔身由高吨位千斤顶顶起，在顶起塔身之前，用一根大电缆将塔身拉紧，只有在确保安全的前提下，塔身才能升起。

3 结束语

从智能监控系统的使用体验上来说，对照系统要求安装后，对塔吊有了更好的安全保障，在塔吊工作的时候能够同时远程监测操作的情况，如果发生事故，还可以回放查看事故发生时候的细节，更好的调查和解决问题。在当今智能化全球化的浪潮之下，如何利用新型科技，来升级老旧的产业建设模式，一直是笔者努力的方向。现今已发展成熟的智能监控系统技术，能够让监管人员对塔吊的工作状态进行实时动态的远程监控，协助操作者更安全规范的操作塔吊，升级了工程的安全管理模式，帮助工程更高效的建设。