淺析物聯網技術在起重機動態監管中的應用

朱元

（江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院揚州分院，江蘇 揚州 225000）

起重機是一種廣泛應用于冶金、交通、電力、建筑、采礦、化工、造船以及港口等多種行業的特種設備，能夠有效提高生產效率，給生產企業帶來良好的經濟效益。當前的起重機正朝著大型化、高速化、自動化以及多功能復雜化等不斷地發展，在其技術含量不斷提高的同時，其運行過程中的安全性也得到了人們越來越多的關注。在起重機實際的工作過程中，由于其運行環境非常復雜，因而導致其事故率較高，為了進一步提高起重機工作過程中的安全性，可以通過將物聯網技術有效的運用于起重機的動態監管過程中，進而對其工作過程中的不確定因素進行科學合理的控制，從而有效避免安全事故的發生。

1 物聯網技術

物聯網技術是指借助多種不同的信息傳感設備，例如，射頻識別技術、全球定位系統、紅外線感應器以及激光掃描器等，進而對所監控的物體或過程進行實時的監控，在實際的監控過程中，主要是對聲、光、熱、電、力學、化學、生物以及位置等各種信息進行收集匯集，同時整個監控系統還能與互聯網進行有效的結合，進而形成一個巨大的網絡，提高監視的全面性。通過互聯網能夠將物與物、物與人、所有物品與網絡之間建立有效的聯系，進而對整個過程進行有效的識別、管理和控制。

物聯網中所涉及到的關鍵技術主要包括：RFID、傳感網、M2M和兩化融合等，其中RFID是指射頻識別技術，這是一種高質量的通信技術，能夠通過無線電訊號對特定的訊號進行準確的識別，并能及時獲取其中的相關數據資料；傳感網具體是指一種呈隨機分布狀態的傳感器、數據處理單元和通信單元的微小節點，能夠通過自我組織的形式構成一種規則的無線網路；M2M是指將數據在兩個不同的終端之間進行穩定的傳輸，即在不同的機器之間形成穩定的聯系，進而實現機器之間的對話；兩化融合是指將電子信息技術廣泛的應用于工業生產的整個過程中，信息化已經成為工業企業經營管理的一種有效手段，信息化進程與工業化進程之間具有緊密的聯系，不再是單方面的帶動和促進關系，兩者之間在技術、產品以及管理各個方面都互相滲透，進而形成了工業電子、工業軟件以及工業信息服務業等新產業。

2 起重機動態監管

起重機的動態監管具體是指在其實際的運行過程中，為了對其運行過程中的狀態進行準確的了解掌握，通過在施工現場采取有效的科技手段和管理手段，進而對起重機在運行過程中的安全狀況進行實時的跟蹤監測，確保整個工作過程能夠得以順利的實施。動態監管技術在起重機中的應用主要體現在以下幾個方面。

2.1 運行狀態監控

在起重機的工作過程中，為了對其運行狀態進行有效的監控，通過將物聯網中的傳感器技術和GIS技術有效的運用于起重機工作狀態的監控之中，其中起重機的監控工作主要是對其起重量、力矩、起升高度以及安裝保護裝置工作的實際情況進行系統全面的監控。在相關的國家標準之中，規定了起重機在運行過程中的安全監控管理系統構成、性能要求、試驗方法以及系統檢驗等，這幾方面的監控數據較多，為了對其進行更加系統全面的控制，就要將物聯網技術與起重機狀態的監控工作進行有機的聯系，進而能夠對起重機工作過程中的大部分狀態量進行全面的獲取。物聯網技術能夠對起重機的整個工作過程進行動態化的監控，對起重機的各種運行參數進行系統全面收集整理，并通過無線通信技術、信源壓縮編碼以及信源編碼技術的有效運用，進而對傳感器收集而來的數據進行科學的分析研究，進而能夠對其中存在的問題進行及時的發現，并及時將數據傳輸至處理人員，再采取有針對性的措施，避免安全事故的發生，能夠在一定程度上提高整個工作過程中的安全性。

2.2 金屬結構狀態監控

金屬結構是起重機的重要組成部分，在起重機的工作過程中具有非常重要的承載作用，對于確保起重機的安全運行具有重要的現實意義。金屬結構在起重機工作過程中的受力狀態和損傷程度對于起重機的安全運行具有非常重要的影響，關系著整個起重工作的順利進行。對于金屬結構的動態監控主要是借助物聯網技術中傳感器技術，對金屬結構內的受力狀況進行系統全面的監控，再將監控數據及時反饋給工作人員，進而能夠采取有針對性的改善措施，確保金屬結構的整體受力在其能夠承受的范圍之內。此外，為了有效提高監控數據的精度，還要將傳統壓電傳感器、光纖光柵傳感器以及聲發射等無損檢測技術進行有機結合，進而能夠對金屬結構的受力狀態進行全面的掌握。在金屬結構的監控過程中，為了盡可能減少監控工作，提高工作效率，就要對整個金屬結構件進行全面的分析研究，對應力較高處、易出現問題的部位以及重點部分的受力狀況進行有針對性的監控，進而以較小的工作量，獲取最為全面的金屬結構監控數據，為起重機的安全生產工作提供可靠的保障。

2.3 人機互認管理系統

起重機的人機互認管理系統是指起重機的操作人員與起重機之間要保證一一對應的關系，即某個操作人員只能操作該起重機，嚴禁其在別的起重機上進行工作，該起重機只能由該操作人員進行操作，別的人員無法對該起重機進行任何操作，該項功能的實現是建立在物聯網的RFID技術和傳感器技術之上的。通過RFID自動識別技術能夠對起重機操作人員的身份進行準確的識別，進而能夠實現該操作人員對起重機的有效控制，從而完成起重機的正常起重作業、檢修運行的監控管理，能夠有效避免其他人員對起重機進行任何的操作。當操作人員、管理人員和點檢人員進入起重機之后，RFID身份識別系統要對人員的身份進行準確識別，并按照識別結果賦予相應的權限，不同身份的工作人員能夠對起重機進行不同的操作。只有通過身份驗證后的起重機操作人員才能順利的開啟起重機，其他人員無法開啟起重機，進而有效避免誤操作的發生，能夠有效的防止安全事故的發生；當管理人員被系統識別之后，登陸完成之后起重機就完成了相應的鎖定操作，其他人員無法再進行登陸，直至管理人員完成對起重機的操作之后，才能將起重機進行解鎖，其他人員才能對起重機進行相應的操作，起重機的管理人員主要是賦予不同操作人員相應的起重機操作權限，進而確保各個操作人員都有明確的分工，避免相互之間造成影響，進而對起重機的安全運行帶來威脅；當點檢人員被系統識別之后，就能對起重機進行全方位的檢修操作，全面獲取起重機工作過程中的相關數據，進而根據數據對起重機的整體狀況進行準確的判斷，再根據判斷檢修結果對起重機采取有效的處理措施，及時排除其中存在的問題，避免起重機故障導致安全事故的發生，確保起重機的安全運行。

2.4 故障識別診斷技術

故障識別診斷技術對于確保起重機的安全運行具有十分重要的現實意義，通過該技術能夠及時對起重機存在的故障進行有效的識別診斷，進而能夠在故障造成嚴重的后果之前就對其進行準確的識別，再根據故障識別的結果對其采取有針對性的診斷技術，實現故障的有效診斷處理，確保起重機能夠始終處于良好的工作狀態。起重機的故障診斷識別技術，首先，需要利用物聯網技術中的傳感器技術對起重機進行系統全面的監控，獲取起重機工作過程中的有關狀態量，確保起重機始終處于良好的監控之中；其次，再通過神經網絡、專家系統等相應的智能技術對傳感器獲取的狀態量進行系統全面的分析研究，進而對起重機存在的故障進行預期識別與診斷；最后，完成起重機的故障識別診斷之后，將該結果反饋至起重機的管理人員做進一步的處理，進而能夠有效避免起重機帶病作業，確保起重機始終處于良好的工作狀態，為起重作業的順利實施提供可靠的保障。

3 結語

總而言之，為了提高起重機工作過程中的安全性，避免各類安全事故的發生，就要對起重機進行系統全面的動態監管，可以通過將物聯網技術有效的運用于起重機的監管工作之中，進而能夠對起重機的整個工作狀態進行實時的監控，一旦發現問題就能將其消滅于萌芽之中，避免問題的進一步發展。在起重機的物聯網監管過程中，要根據起重機的實際情況采取有針對性的技術，進而確保對起重機進行有效的動態監管，為其安全運行提供可靠的保障。

參考文獻：

[1]張申．探究物聯網技術在起重機械中的應用[J]．福建質量管理,2016,(04):170．

[2]高揚．探究物聯網技術在起重機檢驗檢測中的應用[J]．化工管理, 2015,(35):170．

[3]韓利鈞．塔式起重機安全監控系統在綜合監管中的應用[D]．北京:首都經濟貿易大學,2016．

[4]胡靜波,馮月貴,王會方等．基于物聯網技術的起重機動態監管現狀[J]．建筑機械,2013,(07):69-71．

[5]楊斌．起重機物聯網監管及預警系統研究[J]．南京:南京理工大學,2013．

[6]黃春榕．基于物聯網的港口起重機安全監管系統設計[J]．化學工程與裝備,2016,(12):267-268．

[7]李華政,廖愛軍,趙聰等．基于物聯網的塔式起重機監管系統設計[J]．建筑機械化,2016(02):38-40．