不少起重現(xiàn)場(chǎng)為了爭(zhēng)取效益的最大化，斷開起重量限制器或直接強(qiáng)行起吊，這時(shí)安全輔助設(shè)備失去保護(hù)作用，起重機(jī)械控制系統(tǒng)還在運(yùn)行，這些違規(guī)操作行為造成了不少的安全隱患，但“起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)”與“起重機(jī)械的控制系統(tǒng)”相互融合之后形成一種互鎖和依存的關(guān)系，可以有效避免以上隱患。

1 起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)

1.1 起重機(jī)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

起重機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主要由人機(jī)接口模塊、各傳感檢測(cè)節(jié)點(diǎn)模塊、繼電器控制模塊以及 GPRS 無(wú)線收發(fā)模塊組成，各個(gè)模塊均含有獨(dú)立的微處理器、 CAN 總線控制器和收發(fā)器。各傳感檢測(cè)節(jié)點(diǎn)集成了傳感功能和數(shù)據(jù)處理功能，不僅可以檢測(cè)起重機(jī)的相應(yīng)工作參數(shù)和狀態(tài)信息，還可對(duì)該信息進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的報(bào)文幀后，再發(fā)送到總線上；繼電器控制節(jié)點(diǎn)與起重機(jī)自身的電氣系統(tǒng)相連接，提供完備的參數(shù)超限保護(hù)功能，有效阻止危險(xiǎn)操作，防止事故發(fā)生；人機(jī)接口節(jié)點(diǎn)可實(shí)

時(shí)顯示起重機(jī)工作參數(shù)，方便操作人員直觀了解起重機(jī)狀態(tài)，并實(shí)時(shí)存儲(chǔ)起重機(jī)的工作記錄，包括系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)或者外部U 盤存儲(chǔ)，為日后起重機(jī)維護(hù)和事故處理提供可靠的數(shù)據(jù)支持，其 GPRS 模塊可接收采集 GPS 衛(wèi)星數(shù)據(jù)，經(jīng)處理器解析

后得出其地理坐標(biāo)信息，該信息連同起重機(jī)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)一同由 GPRS 模塊發(fā)送到 GPRS 無(wú)線通信網(wǎng)上； GPRS 網(wǎng)絡(luò)根據(jù)相應(yīng)的協(xié)議在智能終端和接入 Internet 的監(jiān)控中心之間建立一條支持 TCP/IP 的數(shù)據(jù)通道，監(jiān)控中心把通過(guò)這條通道傳

送來(lái)的起重機(jī)位置數(shù)據(jù)和工作參數(shù)信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，后臺(tái)服務(wù)軟件讀取并顯示這些數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)管起重機(jī)的工作情況。

1.2 主要功能

一是起重機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)具有信息實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。通過(guò)對(duì)起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)、大車走行機(jī)構(gòu)、小車走行機(jī)構(gòu)等各系統(tǒng)的電壓、電流、速度、負(fù)荷等參數(shù)及控制各點(diǎn)的檢測(cè)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)各機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，將各主要機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)以圖形方式顯示出來(lái)。起重機(jī)作業(yè)、各機(jī)構(gòu)狀態(tài)、各制動(dòng)器的狀態(tài)清晰監(jiān)控。二是系統(tǒng)有故障報(bào)警記錄。系統(tǒng)準(zhǔn)確、及時(shí)地將設(shè)備發(fā)生的故障、故障原因、報(bào)警提示、按時(shí)間順序排列顯示在其列表中，并進(jìn)行及時(shí)更新、記錄。報(bào)警故障內(nèi)容包括：

實(shí)時(shí)報(bào)警故障、報(bào)警故障信息顯示（ 包括故障時(shí)相關(guān)參數(shù)的實(shí)時(shí)值記錄），歷史記錄查詢。系統(tǒng)能夠自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，還可以對(duì)一定時(shí)間內(nèi)連續(xù)發(fā)生同樣的故障進(jìn)行記錄提醒，以便維護(hù)人員對(duì)故障進(jìn)行分析解決。三是遠(yuǎn)程可視化監(jiān)控平臺(tái)。塔機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)和報(bào)警信息通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳送回監(jiān)控平臺(tái)，基于 GIS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)塔機(jī)安全運(yùn)行可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控。實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、開放性監(jiān)控從根本上防止反監(jiān)控屏蔽。監(jiān)控平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)完整存儲(chǔ)塔機(jī)運(yùn)行的全部歷史數(shù)據(jù)，可根據(jù)需要進(jìn)行各種綜合查

詢。

2 起重機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸

系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送首先要對(duì)數(shù)據(jù)中心的監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行初始化，與主機(jī)建立網(wǎng)絡(luò)連接，分配 IP 地址，設(shè)置好通信波特率和通信端口，展開網(wǎng)絡(luò)偵聽。監(jiān)控中心是整個(gè)安全監(jiān)控系統(tǒng)的操作、維護(hù)、處理、統(tǒng)計(jì)、分析和監(jiān)控的中心。

安裝了安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，還得在應(yīng)用中有相關(guān)完善的安全管理支持才能正常運(yùn)行并發(fā)揮作用。主要應(yīng)注意以下方面：采購(gòu)的系統(tǒng)必須符合相關(guān)的技術(shù)要求、符合有關(guān)的強(qiáng)制性規(guī)定和設(shè)計(jì)、制造要求并附相關(guān)的文件； 充實(shí)安全監(jiān)控專業(yè)技

術(shù)人員，定人定崗管理安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，保證該系統(tǒng)有效可靠； 加強(qiáng)安全技術(shù)培訓(xùn)，使使用人員會(huì)使用會(huì)辨別會(huì)合理處理； 完善起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)使用過(guò)程的監(jiān)管工作，確保系統(tǒng)在線； 各方責(zé)任主體應(yīng)派專人負(fù)責(zé)安全監(jiān)控系統(tǒng)信

息的維護(hù)和處理，掌握運(yùn)行時(shí)的實(shí)時(shí)信息，及時(shí)處理各類報(bào)警信息，確保安全運(yùn)行； 建立相關(guān)的符合技術(shù)規(guī)范要求的安全技術(shù)檔案； 使用單位應(yīng)按規(guī)定使用、維護(hù)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)并處于良好工作狀態(tài)； 設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中監(jiān)控設(shè)備、軟件、線路等發(fā)生故障，應(yīng)及時(shí)與安裝單位聯(lián)系維修，不得擅自處理。

3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度實(shí)驗(yàn)及分析

數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度是衡量系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)，這里主要是指監(jiān)控中心無(wú)線通訊測(cè)出的起重量值、幅度值、高度值以及角度值與真實(shí)值之間的誤差，為了能夠較客觀地對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行評(píng)定，選擇在用塔機(jī)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，實(shí)驗(yàn)時(shí)最大幅度為 60m，

高度為 75m，倍率為 2 倍率。為了對(duì)起重量精度進(jìn)行評(píng)估，在 0.3t、 0.5t、 1t、 1.5t、 2t、 2.5t、 3t、 4t、 5t、 6t 這10 組不同吊重下展開現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。考慮到塔機(jī)在突然啟動(dòng)或突然制動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生動(dòng)載沖擊，可能會(huì)使系統(tǒng)檢測(cè)值產(chǎn)生較大波

動(dòng)，因此對(duì)每種吊重均按照快檔起升、慢檔起升、停鉤保持、慢檔下落、快檔下落的先后順序進(jìn)行操作，每組反復(fù) 5 次以觀察動(dòng)載對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響。為了對(duì)幅度精度進(jìn)行評(píng)估，把起重臂的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)視為測(cè)量位置，將小車分別停在各測(cè)量點(diǎn)上，將實(shí)測(cè)值與真實(shí)值進(jìn)行比較；對(duì)于高度精度的評(píng)估，以塔機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，將吊鉤停在各測(cè)量位置處，比對(duì)實(shí)測(cè)值和真實(shí)值；對(duì)于角度精度的評(píng)估，以 15°或 30°為一個(gè)測(cè)量位置，將塔身停在相應(yīng)的角度，比對(duì)實(shí)測(cè)值和真實(shí)值。測(cè)試得出：一是整個(gè)系統(tǒng)的起重量精度控制在±60kg 以內(nèi)，幅度精度控制±20cm 以內(nèi)，高度精度控制在±20cm 以內(nèi)，回轉(zhuǎn)角度控制在±5°以內(nèi)，可完全滿足使用需求。二是監(jiān)控終端發(fā)向監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)確到達(dá)率在 93%左右；三是數(shù)據(jù)正確到達(dá)率主要與網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)有關(guān)，網(wǎng)絡(luò)忙時(shí)，數(shù)據(jù)正確到達(dá)率低。在因特網(wǎng)和 GPRS 網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)，數(shù)據(jù)正確到達(dá)率接近 100%；而在網(wǎng)絡(luò)繁忙時(shí)，數(shù)據(jù)正確到達(dá)率在 90%左右。隨著國(guó)家對(duì)安全生產(chǎn)的重視，安全監(jiān)控管理系統(tǒng)將會(huì)得到迅速的推廣并且會(huì)對(duì)起重機(jī)械行業(yè)起到深遠(yuǎn)的影響，正確的了解和使用安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，將有效地減少生產(chǎn)安全事故。