門式起重機管理中安全監控管理系統的應用

羅偉

（中交四航局第二工程有限公司，廣東 廣州 510000）

門式起重機是橋式起重機的一種變形，又叫龍門吊。其金屬結構像門形框架，承載主梁下安裝兩條支腳，可以直接在地面的軌道上行走，主梁兩端可以具有外伸懸臂梁。門式起重機作為一種常用的貨運特種機械，被廣泛應用于長大笨重貨物的裝卸，為了保證門式起重機可以安全作業，需要做好安全監控管理工作。在進行安全管理時，不僅要提高安全運作效率，提升作業人的操作技能，還需要利用安全監控管理系統來對施工進行管理，確保可以及時做出反應，及時將設備電源切斷，并將預警系統啟動，做出緊急制動。

1 門式起重機在施工過程中存在的問題

1.1 操作人員視線受阻

一般的門式起重機司機室的位置在走形支腿上，起重機的吊索具需要反復的進行操作才能完成施工作業。這樣施工有一定的弊端，在施工過程中由于司機室只能觀測到一個方向，如果在進行作業的過程中有移動的人員、車輛或其它作業設備經過的時候，容易造成事故，特別是在構件較多的區域，視線受阻嚴重，而司機只能通過以往的工作經驗來進行設備的操作，安全隱患較大。

1.2 安全管理措施不到位

在對門式起重機施工進行安全管理的過程中，主要是通過在施工現場監控的方法來安全防護的，現場監控的安全管理措施存在很多弊端。主要有以下幾點：（1）不可能全天候的進行現場監控，受到人、機械設備、天氣等多方面的影響。現場監控的人員不能無時無刻的對施工現場進行監控。（2）無法全面地對施工現場進行監控，因為門式起重機在施工的過程中需要進行多角度的施工，且設備運行的速度較快，所以人為進行監控不能滿足監控的要求。（3）因為監控工作人員不能滿足監控的需要，所以在進行現場監控工作的時候只是做表面工作，很難真正的發現施工作業中存在的問題。

2 綜合管理系統架構

門式起重機監控管理系統的主要工作內容是對門式起重機運行過程中的設備參數進行監控、對起重機的運行狀態進行監控，從而確保起重機能夠正常、高效運行。監控管理系統主要由各設備中的傳感器、顯示器、控制器、攝像監控、數據收集、數據處理、計算機等多個設備構成的。

監控管理系統主要可以分為三個大的部分，分別是數據收集和數據處理、監控攝像、遠程監控軟件，這三個部分缺一不可，共同實現監控管理系統的功能。具體的綜合管理系統架構示意圖如圖1所示。

圖1 門式起重機綜合管理系統架構示意圖

2.1 數據的收集和處理工作

門式起重機監控管理系統數據的收集工作的原理是利用定位裝置確定位置，然后通過激光對各位置之間的距離進行測量，利用信號傳輸設備將數據進行傳輸，最后利用傳感器將收集到的信息傳輸到司機室的顯示屏上。系統會對收集到的信息進行處理，如果處理后的數據超過系統設定的警戒值，就會發出警報，提醒司機進行安全操作，如果在一定時間內司機沒有做出安全操作，系統會自動控制設備停止運行，避免發生安全事故，確保人員和設備的安全。為了保證數據的科學性和準確性和設備運行的安全性，監控管理系統采取多種方法來進行數據收集和處理工作，主要有以下幾種方法。

（1）將門式起重機的重量限制器、風速儀傳感器的數據傳輸方式改變為網絡信號傳輸，又由網絡信號傳輸到監控管理系統，由司機室的HMI來將具體的數據顯示出來，如果數據超過系統設定的警戒值，不需要司機進行控制，系統會自動控制設備停止施工。

（2）利用編碼器來對起重機周圍的車輛、起重機運行的狀態等數據進行收集，然后將收集到的數據傳輸到HMI的顯示器上，如果數據超過系統設定的警戒值，安全系統會發出警報，并自動將二次控制回路切斷，防止設備繼續運行，確保設備運行的安全。

（3）利用激光測距技術來對制動片的狀態進行監控。因為起重機在運行較長時間后制動片會出現磨損嚴重等問題，嚴重影響設備的制動性能，在制動器裝置處安裝激光測距儀來進行數據收集，然后將收集到的數據傳輸到HMI的顯示器上，如果制動片的磨損超過系統設定的警戒值后，安全系統就會自動發出警報。

（4）利用三相電源模塊來對起重機的電量大小、電流大小、電壓大小、功率大小等進行監控，然后將這些數據傳輸電控系統，電控系統在檢測到數據異常時就會將出現故障的部分顯示到HMI上，并自動發出警報，對出現故障的部分進行斷電保護。

（5）利用LAN、WLAN將數據收集、處理系統和遠程監控軟件相連接，進行數據傳輸工作。

2.2 遠程監控軟件的設計依據

遠程監控軟件主要由前端設備、圖像處理和傳輸設備、網絡客戶端三個部分構成，主要功能是對起重機的運行狀態進行檢測、發生故障時自動報警、設備的運行管理等，通過遠程監控軟件將這些數據進行處理分析，然后將起重機的運行情況傳輸到監控室，管理人員就可以實時監控管理設備的運行。遠程監控軟件利用分布式開發框架的結構來展開工作，這種方法較之前的框架結構來說，更加簡單、高效、實用。考慮到直接從原來的結構轉換過來的難度較大，所以本次的轉換采取逐步過渡的方法來減輕難度，從而使分布式開發結構更加合理。

2.3 故障排查

利用遠程監控管理系統可以對設備進行調試和故障排查，大大減輕工作人員的工作強度和工作難度。在排查到有故障的區域時，系統會將故障的具體位置和導致故障的原因傳輸到維修室，維修人員就可以根據系統的提示信息進行修理工作。

3 安全監控綜合管理系統的實用性

當前，安全監控綜合管理系統已經廣泛應用于門式起重機和臺門式起重機，通過對該系統的應用，大大提高了起重機的工作效率，降低了安全事故的發生概率，也為監控管理工作提供便利，實用性強，使用效果良好。具體有以下優點。

（1）確保起重機安全運行。起重機在運行過程中，遇到安全隱患時，系統會自動發出警報，提示司機正確操作，減少事故發生。

（2）對三相電壓進行實時監測。如果發現起重機的電流、電壓、電量、功率等出現異常情況時，就會自動發出警報，避免出現設備故障施工的現象。

（3）加強對工作人員的監督。利用安全監控綜合管理系統可以對施工現場進行實時監控，可以通過監控來發現工作人員違章作業的行為，從而對其進行批評教育，促使工作人員自覺遵守規章制度，進行安全操作。通過安全監控綜合管理系統還可以拓寬司機的操作視野，消除安全隱患，降低安全事故的發生概率。

（4）提升數據的準確性和真實性。利用安全監控綜合管理系統可以自動對起重機的工作時間和工作量進行記錄，使數據的準確性和真實性大大提高，為設備的維修和保養提供數據支撐。

4 結語

綜上所述，在進行門式起重機作業過程中，通過采用安全監控管理系統進行安全管理，使門式起重機安全管理模式得到了改善，降低了管理人員和職工的勞動強度，提升了管理效率，降低了安全隱患，保證了起重機作業安全，實現了設備的管理目標，使門式機械的作業故障率顯著降低，保證了作業人員及設備的安全。