淺談智能監控系統在塔吊安全管理中應用的重要性

郝金星

（中交第一航務工程局有限公司，天津 300450）

0 前言

臺州市域鐵路S1線一期工程第九工區起點位于浙江省臺州市路橋區西南部，這條路線從北向南延伸，穿過澤國鎮，停在溫嶺市北部的溫嶺火車站。起訖里程為S1DK22+352.140～S1DK31+336.930，工區全長8.984正線公里，工程范圍：南客站～澤國站（含）～溫嶺站（不含）后明挖段終點，有2條隧道/500.77m；橋梁5座/8064.16m；路基286.5m；高架車站1座（澤國站）。

在本項目澤國車站的建設施工中，投入了兩臺型號QTZ125（ZJ6018）塔吊，負責車站全過程建設周期內的起重吊裝作業，因此，在國家對特種設備安全管控如此嚴峻的形勢下如何更安全的使用管理，防止發生安全事故，一直是相關工作者努力的方向。為此筆者堅持學習和了解新技術，并堅持推行在施工中利用智能監控系統來對塔吊進行安全管理。本文論述了智能監控系統的應用優勢。

1 塔吊的使用概況和安全管理問題

塔吊是一種現代工業社會在建設新項目時常用的機械起重設備，其對場地占地面積要求小、作業高度靈活、覆蓋面積大的特性，確定了其在房建施工中的使用地位。臺州市域鐵路S1線一期工程9工區澤國車站施工也是受場地作業面積的限制，汽車吊沒有作業位置，所以使用塔吊成為了完成整體施工的唯一輔助吊裝方式。

塔吊的實用性強的同時安全性也存在較大風險，使用塔吊的位置一般比較高，因此，在施工進行中，如果發生塔吊倒塌、吊臂墜落等安全問題，對公眾的人身安全可能造成極大危害。譬如在2019年3月4日浙江溫州發生的塔吊突然倒塌事件，吊機長臂掉下砸中過往的車輛，事故造成一人受傷送醫，多人財產損毀，造成實質性損失的同時對周圍民眾及廣大群眾的心理也造成了惡劣的影響，讓民眾對生活周邊的基建工程造成反感，給施工造成了或多或少的壓力。

如何解決塔式起重機的安全問題是管理過程中的一個重要問題。塔吊智能監控系統這一技術在設備使用過程中的應用就大大的解決了這一難題，即滿足了實時監控又能達到遠程管理。項目使用塔吊上安裝的是品茗PM530S系統。

2 PM530S智能監控系統的功能及組成

2.1 塔吊智能監控系統的功能

（1）塔吊運行監控硬件設備綜合了電子、信息、通訊等多方面的高新科技，采集塔吊運行時的裝置數據進行分析、傳輸、儲存等工作。包括塔式起重機載荷監測儀、塔式起重機防撞監測儀和塔式起重機區域保護監測儀是三種儀器設備，主要用于平臂和動臂塔式起重機，用戶可以根據項目的實際需要進行匹配。

（2）塔吊智能監控系統能夠采集多方面的裝置數據，傳輸到處理器和服務儲存器，操作監控人可以查看實時畫面進行安全監控。

（3）若施工時系統檢測到塔吊吊鉤即將進入內禁行區（樓宇建筑、公園廣場、高壓線架構等人流密集的塔吊禁行區域）系統將自動報警，完成禁行區安全防護。

（4）系統會自動記錄塔吊運行數據，操作者可回調歷史數據，查看歷史運行記錄的狀態進行錄像播放，當出現事故調查問題時，可以檢查黑盒，為事故判定提供依據。

（5）工地若有多塔吊同時作業，為了防止出現碰撞事故，系統的防碰撞功能可以運用智能識別，防止塔吊在碰撞危險區域操作。

2.2 塔吊監控前端設備

2.2.1 風速傳感器

獲取塔式起重機工作狀態下的風速，風速報警器是一種工業級儀器，專門為各種需要測量風速和報警的場合而開發。這個儀器操作方便，對供電電壓大小的要求也比較低，在惡劣或干擾大的工作環境中也能顯示較準確的測量數據[1]。

2.2.2 塔式起重機專用力矩傳感器及支架

起重機工作時，必須根據現場施工情況和工程進度設置參數細節，使起重工作更加準確和安全。只有選擇合適的起吊角度（幅度）和起吊臂長，確定能安全吊起的最大額定起重量，才能保持起重機械的正常工作。通過塔機專用力矩傳感器及支架這種裝置，對工程現場的各個參數進行綜合監測和判斷，來指導起重機正常工作；在起重機滿載及變幅超過了上下限等情況，裝置會報警提示，來幫助操作者和監管人員控制塔機的正常工作。

2.2.3 塔式起重機專用防側翻傳感器

記錄塔吊超出設定范圍的所有次數和通電次數，計算工作狀態下塔式起重機嚴重超載的次數、工作臺班數、停電次數、非工作狀態下剛度低于臨界值的次數，有利于駕駛員工作熟練程度，對塔式起重機的工作繁忙程度和嚴重超載頻率進行了定量分析。避免了大多數人因漏檢、誤操作、違章、高強度螺栓松動、基礎傾斜等因素造成的塔吊傾覆事故。具有傾角測量功能，能夠準確測量安裝過程中和安裝后的塔式起重機和大型鋼結構的垂直度，避免因傾斜角度過大而造成的掉塔事故。

2.2.4 塔機的其他傳感器和系統

感應小車幅度、角度、吊運物體重量、高度等信息的傳感器，塔機的系統組合功能有黑匣子監控、智能防碰撞和地面遠程監控等裝載功能，一起完成塔機的安全控制作用。

2.3 塔吊智能安全遠程管理平臺軟件組成

整個軟件系統平臺由三部分組成：數據著陸地面端、中間服務器端和客戶管理端。塔吊智能監控系統中間件服務器可以連接、溝通、傳輸數據，為其所屬物品實現更好的價值和功用。它可以是從一種產品到另一種產品的過渡，就像從計算機集成顯卡到獨立顯卡的過渡一樣，也是半集成半獨立的，它也可以是具有連接產品所需部件功能的產品。

遠程監控平臺可以通過互聯網方便地進行通信，只需要設置一個專用服務器，監管部門通過管理界面進入塔式起重機進行注冊，裝有塔式起重機智能安全保護系統的塔式起重機被并入該系統，可以對所有相關信息進行實時監控和獲取，用戶界面簡單，易于使用，數據庫內容完整。

（1）為了保障塔吊的正常操作功能和裝置的準確度，每半個月需要對進行塔吊基礎沉降，當塔吊在它的自由高度時，測定其垂直度。

（2）在塔吊沉降中，垂直度偏差超過規定范圍，必須進行偏差校正，在最下部和塔吊基腳螺栓處加墊鋼筋校正。在校準過程中，塔身由高噸位千斤頂頂起，在頂起塔身之前，用一根大電纜將塔身拉緊，只有在確保安全的前提下，塔身才能升起。

3 結束語

從智能監控系統的使用體驗上來說，對照系統要求安裝后，對塔吊有了更好的安全保障，在塔吊工作的時候能夠同時遠程監測操作的情況，如果發生事故，還可以回放查看事故發生時候的細節，更好的調查和解決問題。在當今智能化全球化的浪潮之下，如何利用新型科技，來升級老舊的產業建設模式，一直是筆者努力的方向。現今已發展成熟的智能監控系統技術，能夠讓監管人員對塔吊的工作狀態進行實時動態的遠程監控，協助操作者更安全規范的操作塔吊，升級了工程的安全管理模式，幫助工程更高效的建設。