塔式起重机安全监控管理系统教学提纲

塔式起重机安全监控管理系统

一、系统介绍

塔式起重机（塔吊）监控系统是基于传感器技术、嵌入式技术，数据采集技术、数据处理技术、无线传感网络与远程通信技术相融合的系统平台，通过前端监控装置和平台无缝融合，实现了开放式的实时塔吊作业监控，在对塔吊实现现场安全监控的同时，通过远程高速无线数据传输将塔吊运行工作状况安全数据和报警信息通过3G CDMA 实时发送到远程GIS可视化监控平台，并能在报警时自动触发手机短信向相关人员告知，从而实现实时的动态远程监控、远程报警和远程告知，使得塔吊安全监控成为开放的实时动态监控。监控平台的主要目的是实现工地级、企业级、区域（省市）级三级网络化、信息化远程安全监督与实时管理；参与监控管理的主体主要有工地安全员、塔吊租赁公司、施工单位及安监部门；施工单位需对塔吊报警进行相应处置，安监部门可以实时监督查看各个施工企业处置塔吊报警的详细信息，形成企业与政府监管部门的监控管理闭环，真正把监管责任落到实处。

二、系统架构

图1系统架构及系统逻辑示意图

三、系统功能

图2系统功能模块示意图、塔吊监管GIS地图

图3项目塔吊在线实时图、单塔在线实时运行图

四、产品功能

塔吊运行监控硬件设备综合利用微电子技术、信息传感技术和即时通讯技术，将塔吊的主要安全装置，包括力矩限制器、起重量限制器、幅度限位器、回转限位器及高度限位器的各项运行数据进行采集、记录和存储。包括塔吊荷载监控仪、塔吊防碰撞监控仪和塔吊区域保护监控仪3种仪器设备，主要用于平臂和动臂两种塔吊，用户可根据工程实际需要进行选配。

《塔机安全监控管理系统》实现了从地基基础的设计，到塔吊安全专项方案编制，力和力矩监控，防碰撞功能，以及强大的系统监控平台，构建一个全过程、全方位的塔吊监控系统，对塔吊作业的安全能起到更好的保障作用。

1、塔吊在线备案功能系统平台可以提供在线塔吊资质备案，并提供电子地图，准确定位塔吊安装位置，对塔吊作业状况及时掌控。

2、作业数据记录及存储功能塔吊黑匣子以10ms为采样周期，至少存储最近16000条工作循环对应的最大力矩及时间，并且记录只可读取不可随意更改。

3、动态实时显示功能仪器能以图形或数值形式动态实时显示塔吊工作参数，使司机能够直观了解塔吊工作状态，作出正确操作，避免误操作和超载。

4、塔吊运行预警功能仪器可设置参数，对起重力矩、起重量、幅度、回转角和允许高度进行控制，超限时，系统将发出预警和控制信号，及时提醒塔吊司机采取紧急防护措施。

5、同步远程监控系统采集的记录数据可通过现场GPRS系统传输到数据服务器，并通过数据服务器及时上报到塔吊在线监督管理平台，实现同步监控。

6、防碰撞功能可控制16台以内塔吊协同作业，对塔吊作业状态进行实时监控，智能识别和判断防碰撞危险区域，相互之间避免碰撞事故。

五、塔吊监控前端设备

1.风速传感器

获得塔吊工作状态下的风速，风速报警仪是专门针对各种需要测量风速及大风报警的场合而研制的工业级仪器，具有可靠性高，抗干扰能力强，工作电压范围宽，使用方便，适合恶劣环境工作等特点。

2、塔机专用力矩传感器及支架

起重机在工作时，需根据现场实际情况而经常改变工况进行起重作业，如改变起吊角度（幅度）、起吊臂长等，而在不同工况参数下所能起吊的最大额定起重量及工作最大、最小变幅是相应不同的，因此需要一套装置对以上参数综合监测判断，作出起重机正常工作、满载、超载、变幅超上限、变幅超下限等工作状态的指示并相应报警、提示、控制，以保证起重机械的正常工作。

3、塔机专用防侧翻传感器

A.记录塔机所有超出设定范围的次数和上电次数，统计塔式起重机工作状态严重超载次数、工作台班数、停电次数、非工作状态下的刚度低于临界值的次数，有利于对司机工作熟练程度、塔机工作繁忙程度、塔机严重超载频率作出定量分析。

B.避免绝大部分的人为漏检、人为误操作、人为违规以及高强螺栓松动、地基倾斜等因素造成的塔机倾翻事故。

C.具有倾角测量功能，可以准确地测量塔机、大型钢结构在安装过程中及安装完毕后的垂直度，避免因倾角过大带来的倒塔事故。

D.对下列原因造成的塔身倾斜实行动态监测：当达到危险临界状态时给予报警提示并记录。

（1）超载或严重超载。

（2) 回转打反车，急停猛吊、斜拉斜吊。

（3) 连接高强螺栓松动后的提醒及时拧紧。

（4) 塔吊基础偏沉。

（5) 局部钢结构变形或裂缝。

（6)风荷载对塔身的影响。

4、塔机专用小车幅度传感器

感知塔吊小车距标准节的距离，获得塔吊小车在起重臂上的行程。

5、塔机专用大臂回转传感器

角度传感器：

感知塔吊吊臂的角度

6、吊重传感器

重量传感器：

获得塔吊起重量。

7、高度传感器

高度传感器：

获得塔吊起重吊钩当前的高度位置

8、黑匣子监控仪表

黑匣子监控仪表：

作业数据记录及存储功能塔吊黑匣子以10ms为采样周期，至少存储最近16000条工作循环对应的最大力矩及时间，并且记录只可读取不可随意更改。动态实时显示功能仪器能以图形或数值形式动态实时显示塔吊工作参数，使司机能够直观了解塔吊工作状态，作出正确操作，避免误操作和超载。

9、GPRS通讯模块

GPRS通讯模块：

同步远程监控系统采集的记录数据可通过现场GPRS系统传输到数据服务器，并通过数据服务器及时上报到塔吊在线监督管理平台，实现同步监控。

10、智能防碰撞系统

智能防碰撞系统：

该配置设备仪器是为了防止塔吊群协同作业时发生碰撞，具体可根据施工实际情况细分为区域保护监控和群塔防碰撞监控。预警提示报警。用于塔吊碰撞危险的实时报警。

报警形式：声音警示，发光警示

报警范围：碰撞危险报警；限位报警；非法侵入禁行区报警。