不少起重現(xiàn)場為了爭取效益的最大化，斷開起重量限制器或直接強行起吊，這時安全輔助設(shè)備失去保護作用，起重機械控制系統(tǒng)還在運行，這些違規(guī)操作行為造成了不少的安全隱患，但“起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)”與“起重機械的控制系統(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 起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)

1.1 起重機系統(tǒng)整體設(shè)計

起重機監(jiān)控系統(tǒng)主要由人機接口模塊、各傳感檢測節(jié)點模塊、繼電器控制模塊以及 GPRS 無線收發(fā)模塊組成，各個模塊均含有獨立的微處理器、 CAN 總線控制器和收發(fā)器。各傳感檢測節(jié)點集成了傳感功能和數(shù)據(jù)處理功能，不僅可以檢測起重機的相應(yīng)工作參數(shù)和狀態(tài)信息，還可對該信息進行處理，轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的報文幀后，再發(fā)送到總線上；繼電器控制節(jié)點與起重機自身的電氣系統(tǒng)相連接，提供完備的參數(shù)超限保護功能，有效阻止危險操作，防止事故發(fā)生；人機接口節(jié)點可實

時顯示起重機工作參數(shù)，方便操作人員直觀了解起重機狀態(tài)，并實時存儲起重機的工作記錄，包括系統(tǒng)內(nèi)部存儲或者外部U 盤存儲，為日后起重機維護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，該信息連同起重機工作狀態(tài)數(shù)據(jù)一同由 GPRS 模塊發(fā)送到 GPRS 無線通信網(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)控中心把通過這條通道傳

送來的起重機位置數(shù)據(jù)和工作參數(shù)信息存儲到數(shù)據(jù)庫中，后臺服務(wù)軟件讀取并顯示這些數(shù)據(jù)，實時監(jiān)管起重機的工作情況。

1.2 主要功能

一是起重機監(jiān)控系統(tǒng)具有信息實時監(jiān)控功能。通過對起重機的起升機構(gòu)、大車走行機構(gòu)、小車走行機構(gòu)等各系統(tǒng)的電壓、電流、速度、負荷等參數(shù)及控制各點的檢測，系統(tǒng)實現(xiàn)對起重機各機構(gòu)運行狀態(tài)的實時監(jiān)控，將各主要機構(gòu)的運行狀態(tài)以圖形方式顯示出來。起重機作業(yè)、各機構(gòu)狀態(tài)、各制動器的狀態(tài)清晰監(jiān)控。二是系統(tǒng)有故障報警記錄。系統(tǒng)準(zhǔn)確、及時地將設(shè)備發(fā)生的故障、故障原因、報警提示、按時間順序排列顯示在其列表中，并進行及時更新、記錄。報警故障內(nèi)容包括：

實時報警故障、報警故障信息顯示（ 包括故障時相關(guān)參數(shù)的實時值記錄），歷史記錄查詢。系統(tǒng)能夠自動統(tǒng)計，還可以對一定時間內(nèi)連續(xù)發(fā)生同樣的故障進行記錄提醒，以便維護人員對故障進行分析解決。三是遠程可視化監(jiān)控平臺。塔機運行數(shù)據(jù)和報警信息通過無線網(wǎng)絡(luò)實時傳送回監(jiān)控平臺，基于 GIS 技術(shù)實現(xiàn)塔機安全運行可視化遠程監(jiān)控。實時、動態(tài)、開放性監(jiān)控從根本上防止反監(jiān)控屏蔽。監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)庫完整存儲塔機運行的全部歷史數(shù)據(jù)，可根據(jù)需要進行各種綜合查

詢。

2 起重機監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)遠程傳輸

系統(tǒng)軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送首先要對數(shù)據(jù)中心的監(jiān)控主機進行初始化，與主機建立網(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)控中心是整個安全監(jiān)控系統(tǒng)的操作、維護、處理、統(tǒng)計、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行并發(fā)揮作用。主要應(yīng)注意以下方面：采購的系統(tǒng)必須符合相關(guān)的技術(shù)要求、符合有關(guān)的強制性規(guī)定和設(shè)計、制造要求并附相關(guān)的文件； 充實安全監(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； 加強安全技術(shù)培訓(xùn)，使使用人員會使用會辨別會合理處理； 完善起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)使用過程的監(jiān)管工作，確保系統(tǒng)在線； 各方責(zé)任主體應(yīng)派專人負責(zé)安全監(jiān)控系統(tǒng)信

息的維護和處理，掌握運行時的實時信息，及時處理各類報警信息，確保安全運行； 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)備在運行過程中監(jiān)控設(shè)備、軟件、線路等發(fā)生故障，應(yīng)及時與安裝單位聯(lián)系維修，不得擅自處理。

3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度實驗及分析

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)控中心無線通訊測出的起重量值、幅度值、高度值以及角度值與真實值之間的誤差，為了能夠較客觀地對系統(tǒng)性能進行評定，選擇在用塔機作為實驗對象，實驗時最大幅度為 60m，

高度為 75m，倍率為 2 倍率。為了對起重量精度進行評估，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)場實驗。考慮到塔機在突然啟動或突然制動時會產(chǎn)生動載沖擊，可能會使系統(tǒng)檢測值產(chǎn)生較大波

動，因此對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行操作，每組反復(fù) 5 次以觀察動載對實驗數(shù)據(jù)的影響。為了對幅度精度進行評估，把起重臂的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)視為測量位置，將小車分別停在各測量點上，將實測值與真實值進行比較；對于高度精度的評估，以塔機的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)為測量標(biāo)準(zhǔn)，將吊鉤停在各測量位置處，比對實測值和真實值；對于角度精度的評估，以 15°或 30°為一個測量位置，將塔身停在相應(yīng)的角度，比對實測值和真實值。測試得出：一是整個系統(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)確到達率在 93%左右；三是數(shù)據(jù)正確到達率主要與網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)有關(guān)，網(wǎng)絡(luò)忙時，數(shù)據(jù)正確到達率低。在因特網(wǎng)和 GPRS 網(wǎng)絡(luò)空閑時，數(shù)據(jù)正確到達率接近 100%；而在網(wǎng)絡(luò)繁忙時，數(shù)據(jù)正確到達率在 90%左右。隨著國家對安全生產(chǎn)的重視，安全監(jiān)控管理系統(tǒng)將會得到迅速的推廣并且會對起重機械行業(yè)起到深遠的影響，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。