近年來，中國由于建設項目繁多，在役塔機數量急劇上升，盡管建筑安全監督部門不斷加大監管力度，但塔機的超載使用、無證操作和野蠻施工等違章行為頻現，倒塔傷人的安全事故也經常發生，造成了人民生命財產的重大損失。如何

降低塔機事故頻率，最大限度減少事故損失，成為擺在政府部門和施工企業面前的一道難題。

1塔機安全系統技術發展現狀

1.1塔機安全監控系統

1）大多數塔機安全控制裝置簡陋目前，

很多塔機上安裝了相應的保護裝置，如高度限制器、力矩限制器等裝置，但是由于大多數塔機本身的價值相對移動式起重機來講不是很高，因此塔機的安全保護裝置也非常簡單。很多塔機的安全裝置就一個限位開關，替代力矩限制器使用，精度很差，導致測量的載荷同實際的載荷相差太多，很容易導致事故的發生。一旦事故發生，也無法清晰認定責任，故這種簡易型安全裝置將逐步被淘汰。

2）安全監控裝置從單機化、本地化向集群化、遠程化、網絡化發展從 2005 年開始，國內開始流行專門針對塔機單機的安全監控系統，如黑匣子記錄儀（圖 1）、起重量限制器和力矩限制器，但是只是針對塔機單機安全控制的應用，主要目的是用戶與施工方單臺起重機的自我監控。

從 2006 年開始，在部分規模較大的施工單位和塔機使用方中，開始應用塔機集群化管理系統，如塔機群防碰撞保護功能的應用（圖 2）。但是推廣范圍還比較窄，只適用于塔機較多的單個工地。

從 2008 年開始，遠程無線監控網絡平臺開始應用于塔機。通過這個平臺，施工方、主機廠等各個單位都可以實時監測塔機的工作狀況。施工方的目的在于工地監控、防盜、監控操作等功能，主機廠用于定位跟蹤、硬件鎖車等功能，雙方可以通過不同的使用權限來行使各自權利。

3）政府監管部門缺乏合適監控手段與工具

目前還沒有出現專門針對政府監管部門的網絡平臺，也沒有從政府統一宏觀監管的高度，建立一個共享的網絡平臺，將監管部門、施工方、主機廠都能納入其中。但隨著技術和市場的發展，加強政府部門宏觀監督勢在必行。

4）融合物聯網技術的塔機監控系統市場初現

　隨著塔機數量的增加和遠程監控技術的發展，融合物聯網技術的塔機安全監控裝置和遠程接入手段應運而生。目前采用 GPRS 的通訊方式是比較流行的。它可以將塔機上取得的各類傳感器信號通過無線網絡發送到固定的服務器上，并進行儲存，用戶只要登錄互聯網，即可以查詢到所有的塔機信息。系統工作流程如圖 3 所示。

1.2　塔機安全評估系統

1）人工檢測手段落后　塔機的安全評估重點在金屬結構，如對結構腐蝕、磨損、裂紋程度等物理量的評估，國內還沒有實現傳感器的自動實時監測。因此，都需要通過人工的檢測來記錄，

效率較低，誤差較大，人為干擾因素較多。

2）評估計算方法與實際檢測難度較大　針對塔機正常工作年限和安全壽命的評估，目前各地尚不統一，檢測的方法和側重點有所不同，對塔機的報廢和降級使用的要求也各不相同。對剩余壽命的評估，目前采用比較廣泛的是應力循環次數法

[1] 。對于塔機安全現狀的評估，卻大多依據《建筑起重機械安全評估技術規程》進行級別評定

[2-3] 。由于目前塔機的載荷記錄設施并不完善，無法精確采集塔機塔機的以往載荷信息，因此利用循環應力次數法進行安全評估和剩余壽命的計算并不精確，實際檢測難度較大。

3）傳感融合與理論計算相結合的評估方法成為現實　由于物聯網的發展，新一代的塔機逐步具備了載荷記錄功能，隨著物聯網的發展及應用為精確記錄循環次數奠定了物質基礎。通過對塔機金屬結構的傳感檢測，如腐蝕、磨損、焊縫裂

紋等物理量，建立合適的壽命發展模型，為精確反映當前塔機的安全工作狀態和剩余壽命奠定了理論基礎。因此，傳感融合和經典理論計算相結合，使得更加精確的安全評估成為現實。