乌鲁木齐塔吊在线监控系统

塔吊全过程安全监管系统
产品概述
　　塔式起重机已经成为建筑工地**的大型施工机械之一，但同时塔吊安全事故也屡屡发生，虽然各地建筑安全监督管理部门加大了监管力度，但由于监管手段的单一和监管人力物力的不足，从遏制和杜绝塔吊安全事故发生的效果来看，颇有力不从心之处。随着计算机技术、自动控制技术、通讯技术的飞速发展和广泛应用，以计算机系统为**和操纵控制平台为基础的各种监控监管系统已经成为当今重大生产设备进行有效监督管理的*手段。
 塔吊安全全过程监控系统，是指从塔吊基础设计开始，到塔吊完全拆除为止的生命周期当中，通过信息化手段进行塔吊安全备案管理、塔基设计与施工、塔吊运行全过程监控记录、塔吊安装拆除过程防倾覆控制的一整套监控系统，本系统由植入式硬件设备和专业设计分析 管理软件共同组成，体现对塔吊一个生命周期的全过程监控，从而达到安全生产的根本目的。

　　推广系统意义
　　 1、为管理者提供有效可行的科技手段 
　　塔机使用分散，管理不便。而配备此系统后，每台塔机的工作地点、安装拆卸使用的时间以及运行全过程可以进行全程记录，通过GPRS传输后管理者较可适时调取相关信息，实现信息化管理，从而使管理多台塔机变得轻松自如。为管理部门评价操作者的技能、工作效率、有无违章劣迹等提供有效数据，使监督工作落到实处。 
　　2.、避免误操作和**载 
　　此系统可实时向操作者显示塔机当前的工作参数，即：起重量、幅度、力矩和起升高度等。使操作者胸中有数，改变以往靠司机个人经验估计的盲目性操作；在达到额定载荷的90%时，系统发出报警提醒操作者注意；**过额定载荷时，系统自动切断危险方向工作电源，强迫终止违章操作。 
　　3、为处理事故提供有效证据 
　　一直以来追溯塔机事故的起因是一件非常复杂且艰难的工作。此系统可连续存储半年以上的工作过程数据，一旦发生事故，系统可提供准确的历史数据，避免事故的误判和错判。 
　　4、为科学研究、制定规范提供依据： 
　　此系统的安装，将从根本上改变塔机的管理方式，做到事先预防事故，变行政办法管理为科技手段管理，变被动管理为主动管理，终达到减少乃至消灭因违章操作和**载所引发的塔机事故。

产品特点
　　 1.对塔吊司机合法身份的验证，预防非专业人员的非法操作 
　　2.对塔吊安全重大危险源均进行实时监控，"预防为主"得到落实 
　　3. 塔吊作业时各种数据全过程记录，并提供危险性预警 
　　4. 智能快速提供各种数据统计分析报表，便于监督和管理 
　　5. 真正的远程异地作业监控和预警，追赶简单视屏监控效果 
　　6. 系统自身技术条件成熟，运行稳定
 

产品构成
　　 本系统由塔吊监控硬件设备、数据传输系统、塔吊运行在线监督管理系统平台、三大部分组成，软硬件结合。
 



 

塔吊监控硬件设备
　　塔吊运行监控仪器设备综合利用微电子技术、信息传感技术和及时通讯技术，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。包括塔吊载荷监控仪、塔吊防碰撞监控仪、塔吊防倾覆监控仪和塔吊区域保护监控仪4 中仪器设备，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。
 



 

　　1、高度传感器
　　用于吊钩当前位置的测量 
 



 

　　2、回转角度检测器
　　用于实时测量塔吊工作时的回转角度 
 



 

　　3、液晶显示屏
　　用于塔吊运行信息的采集，包括转角、变幅、高度以及吊重、风速、安全数据以及相关塔吊的运行状态 
 



 

　　4、控制主机
　　可计算不同的危险，进行相应的报警和控制截断（针对塔吊可进行制动）真正起到安全保护作用 
 



 

　　5、无线通讯模块
　　用于塔吊之间状态信息的无线传输 
 



 

　　6、风速传感器
　　用于塔机施工现场风速的检测 
 



 

　　7、载荷传感器及变送器
　　测量塔吊时时吊重，用于塔机力以及力矩限制 
 



 

　　8、变幅传感器
　　用于变幅小车位置的测量

工程项目实施中，塔机使用状态很难实现一体化管理操作。

塔吊安全监管系统
　　1. 强大的塔吊备案功能：系统平台可以提供在线塔吊资质备案，并提供GIS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，至少存储近16000条工作循环对应的大力矩及时间，存储记录只可读取不可随意更改 
　　3．司机身份验证：塔吊黑匣子对司机的合法身份进行验证，仅在验证通过的情况下，司机才能启动电源，操作塔机；而且在操作过程中还需要不定时的进行合法身份验证，记录验证结果。 


 

　　4. 实时显示功能：塔吊黑匣子能以图形或数值形式动态实时显示塔吊工作参数，使塔吊司机能直观地了解塔吊工作状态，作出正确操作，避免误操作和**载 。 

 


　　5. 预警功能：塔吊黑匣子可设置参数，对起重力矩、起重量、幅度、回转角和允许高度进行控制，****，系统将发出预警信号，及时提醒塔吊司机采取紧急预防措施 
　　6. 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上，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 


 


 


　　7. 防碰撞功能：可控制16台以内塔吊协同作业，相互之间避免碰撞事故 


 

　　8. 智能编制安全专项方案书：在科学计算书的基础上，专项施工方案一键生成，专项方案包含的内容符合［ 2009］87号文件要求，并可根据工程实际需要便捷调整，确保安装、拆卸，尤其是塔吊基础的安全专项方案的科学性 


 

　　9. 在线报送方案：方案编制完成并通过*评审后，可直接在线向塔吊安全监督管理系统报送和备案 
　　10. 数据分析功能：对塔吊运行数据进行统计分析，IC控制塔吊司机**载等违规操作次数，对塔吊司机的实行数字化管理根据项目的总体实际，结合每一个工地实际情况，制定符合工地环境的实施方案，考虑到塔吊安装的多种环境与相互协作，制定如下解决方案。

塔吊防碰撞系统
　　塔吊防碰撞系统是用于复杂施工环境下多塔吊作业的安全防碰撞报警系统。它安装操作简单，可对工地特定区域内的多台塔吊进行路径防碰撞报警及保护。同时，塔吊防碰撞系统是安全有效的动态监视系统，它能够帮助塔吊操作员避免那些由于操作失误造成的严重甚至致命的事故。因此，利用这一有效的辅助装置，能够大大提高建筑作业的工作效率，提供较为安全的施工环境。 
　　1系统主要功能：
　　具有碰撞可能性的现场塔吊状态显示（实时较新）
　　现场塔吊静态信息（包括吊重表）设定（包括无线发送与接收）
　　两种工作模式（即管理员模式和工作模式）
　　传感器零位调整功能
　　时间日期显示
　　传感器标定
　　环境区域设置
　　Bypass功能切换
　　系统安全保护：继电器输出控制以及蜂鸣器报警
　　风速检测与报警
　　吊重检测与力矩限制
　　系统可用于塔式起重机和动臂式起重机两种机型
　　系统可在2绳或4绳两种方式下工作
　　系统**载记录（黑匣子功能）
　　塔吊静态参数修正
　　塔吊初始位置及塔吊编号设置
　　另外，根据用户需求可以在本系统上配备PC机监控系统。 
　　2系统的优点：
　　可控制16台以内的塔吊群协同作业，相互间不发生碰撞事故；该工作塔群内可以有平臂或斜臂两种塔吊
　　每台塔吊可进行各自的限制区设置，分内、外两种限制区域
　　在塔吊组成通讯网络中，任意1台塔吊可随意进入或退出，管理方便
　　系统中各塔机静态参数可由地面的主监控机进行在线修正，不需要管理人员上塔机处理，同时，工地所有塔机的状态信息可以通过该监控机进行时时监控
　　液晶显示屏可以动态显示现场塔吊的状态信息。
　　传感器标定功能
　　工地上所有塔机的相对位置，可由塔吊自身的传感器进行检测
 

 

塔吊防碰撞系统组成
　　塔机防碰撞系统是由于复杂建筑施工环境下塔机群协同作业的防碰撞安全监控系统吗，由主控器、液晶显示屏、无线传输模块以及相关传感器组成。每台塔机上的主控制器在对塔机状态（包括塔机转角、半径等）进行实时检测的同时，通过无线数据传输将统一施工环境下相互关联的塔机（多11台）组成一个信息网络。每个塔机的状态信息在各塔机之间进行传递，主控器将本塔机信息和网络中国的其他塔机的信息进行处理，实现危险工况的报警及运行控制。有效提高了塔机作业的安全性，对建筑施工提供了可靠地安全**。
　　1系统组成：
　　系统标准配置包括高亮度液晶显示屏、主控制器、变幅传感器、**值编码器、吊重传感器无线通讯模块。 
　　2系统指标：
　　系统主要性能如下：


 

塔吊防碰撞系统的作用
　　塔机具有重心高、起重量大、运行速度快的特点，在工作过程中，由于频繁起制动，有比较大的动载荷存在，是一类蕴藏危险因素较多的机械，当塔机发生事故，产生的危害相当严重，轻者设备损坏重者机毁人亡。总结塔机的事故主要有以下几种情况：
　　（1）由于塔机本身的疲劳损坏，当塔机运行**过其大安全载荷限度时，导致翻塔、塔身折断或者塔臂、平衡臂坠落等事故；
　　（2）由于操作工人的失误导致吊钩吊具坠落或重物脱钩；
　　（3）塔机在运行过程中与周围建筑物、高压电线相撞，或在多塔机协同工作的现场发生塔机之间的碰撞。
　　塔吊施工环境复杂多样，经过大量实地考察分析，采取以下的措施可以有效避免塔吊事故发生：
　　（1）塔吊力矩限制以及黑匣子：根据塔吊设计中的负载曲线，限制塔吊的工作载荷，当塔吊**载，将发出报警并截断塔吊的相应运动； 
　　（2）工作区域限制：是指为了避免塔吊工作过程中，对其工作区域内有可能发生安全事故的区域（如：建筑物，公共车道等），做出禁行限制，即在塔吊工作过程中，不允许塔吊吊钩进入该区域，如图1，给出了在塔吊工作范围内，对公路以及学校等区域的限制。该功能还可以有效防止塔吊钢绳碰撞工作区域内的高压线，如图2，给出了塔吊工作区域内防止高压线的碰撞。
 



 

　　（3）塔吊之间防碰撞：由于塔吊之间交叉作业，塔机之间可能发生碰撞危险，塔吊防碰撞系统主要可以避免塔机之间可能发生的以下几种碰撞：
·　　塔机前臂碰另一架的吊钩钢丝绳；
·　　同一高度时塔臂间的相互碰撞； 
·　　平衡臂碰前臂的吊钩钢丝绳； 
·　　前臂碰另外一架的标准节；
·　　前臂碰另一架前臂的拉杆。

吊安全生产的概念已经深入人心，人们对安全生产的要求也越来越高。在事故多发的建筑行业，如何保证施工人员的人身安全，以及工地的建筑材料、设备等财产的保全是施工单位关心的头等大事。

  由于施工环境的限制，设备、材料的安全管理不完善及部分员工的自我防护意识的薄弱，为犯罪分子提供了可乘之机。为了建筑工地安全管理进一步完善，将监控技术引入施工现场，成了许多建筑单位的可以选择。由于监控环境的特殊性，建筑工地布线困难，无线监控以其自身的灵活性高，扩展性强，维护简单等优点，被许多建筑工程公司广泛采用。

应用设备

  在宏观经济的推动下，现在各施工企业正以**的态度重新思考与现场沟通和管理的方式。无线视频通信产品的出现给人们带来了的全新的视频通信体验，真正跨越时空，感到就如身临其境来到某个地方一样。我们的无线视频通信产品定位于户外施工有关的中小企业，如建筑设计院，甲方，土建施工方，路桥建设，监理单位等这样的公司，这类型的公司通过使用无线视频通信将获得巨大的商业**和个人**。

  为什么选择无线视频通信？有说服力的理由是施工单位的企业对面对面现场交流的基本需求。其它类型的方式（如电话、摄像机、对讲机等）无法重现真正现场交流和沟通管理的过程，须将沟通管理的需要与其它实时的视频通信传输工具结合起来才可以充分了解彼此的意思并使项目和决定顺利进行。现在的问题是：在当今节奏加快、需要及时决策的环境中，有时亲临现场的效率很低或甚至无法来到现场，但是不能来的话，风险又太大了。

  同时，加强对现场的远程沟通与管理也是提高企业竞争力的需要。施工单位的企业要追赶自己的**竞争力并实现高效率的运作是竞争存在的主要原因，企业的创新能力和精细化管理的水平是**竞争力的主要方面。使用无线远程视频通信产品可以及时做出较好的决策和较密切跟踪项目进展情况，企业降低因错误决策、管理不到位或缺乏沟通所产生风险的能力大大提高。

应用优势

  （1） 解决了作业点多、地点分散问题而导致的远程管理问题，不用去现场就可以掌控工地细节。

  （2） 解决了作业点多、地点分散问题而导致的远程沟通协调题，不用去现场就可以了解工地情况。

  （3） 现场作业人员一有需要，随时开机，让项目经理或施工技术指导人员能够实时看到视频，发现问题，解决问题。

  （4） 工地现场与建设、监理、设计等单位的协调机制十分顺畅，施工的质量有了一定的**。

  （5） 工地现场与土建、材料、工程机械等相关其它单位的沟通机制非常顺利，施工的进程和效率较大提高。

    （6） 突发事件指挥部**时间通过手机或电脑看到现场视频，迅速作出抉择。沟通的环节简单、直接、高效。




系统设计要点

  众所周知，建筑工地施工现场的基坑、边坡支护安全，模板工程安全，“三宝”、“四口”防护，脚手架搭设安全以及文明施工等是安全生产的基本要求。但在相当一些建筑工地中，有的施工单位片面追求*，不顾设计规范要求，降低安全标准的问题时有发生，留下了安全隐患。为了确保建设工程的施工安全，传统的监督方法是依靠安全管理人员深入工地检查，但由于人力有限，效率低下，已经不能适应近年来城市建设力度日益加大的新形势。因此，加强建筑工地的安全监管手段，提高安全生产监管水平，已是摆在建设安全监督部门面前的首要迫切任务。采用无线视频监控系统，通过计算机屏幕实时监管分布在全市各地的多个工地施工现场，既减轻了监管人员的工作强度，又加强了建设行政主管部门以及监管机构的调控监管力度，提高了工作效率。根据不同的施工阶段，对建筑工地的施工现场现场实施有效监控。

  1、 地基基础阶段：自八十年代中期以来，城市高层建筑日益增多，如何解决基础施工中的安全问题越来越**，尤其是基坑基槽开挖、人工挖孔桩施工造成的坍塌事故已被列入建设部专项治理内容。针对地基基础施工阶段的特点，系统设置了安全防范的监控重点。

  2、 地面施工阶段：进入地面施工阶段，建筑物四周敞开，作业面宽，施工人员多，而且各分项工程往往交叉作业，各类安全防范措施都必须务求考虑周到，并务求落到实处。为此，远程安全监控系统相应设置了各监控重点。在主要工作面，如楼面作业时，无线视频监控系统自动检测识别施工人员安全帽配戴情况（识别率达90%以上），并将各种安全信息及时提供给相关单位。

  3、 高层作业：无线视频监控系统针对高层作业的特点，相应设置了各项监控重点为，尤其是安全网、安全帽、脚手架、缆风绳、吊篮、吊盘进料口、楼层卸料平台、以及塔吊等等，有针对地加强高层施工的安全监控，防范于未然。

4、 文明施工检查：文明施工措施是否落实到位，不仅影响作业环境，影响市容美观，也间接直接涉及到施工现场和施工人员的安全问题。为此，无线视频监控系统也有针对性地设置了工地文明施工的监控要点，目的均在于落实安全工作。

 

系统功能特点说明：

  根据用户需求，系统充分考虑了现场的实际应用情况，监控前段均采用数字无线视频传输设备（CSD-2405N）可直接链接数字高清摄像机，采用无线的传输方式，将大大提高现场布局的灵活性与快捷性，避免了大型机械设备对传统监控线路的碾压问题。同时是监控点与接受点之间相对是直线传递，避免绕线施工的问题。

 

塔吊无线监控系统配置方案

数字微波传输系统**部分

  视频前段主要由TYL-2400E电信级无线网桥（**器）网络摄像机、、以及整个**的避雷、安装支架和基础设施组成（详见图片）

数字微波传输系统工作拓扑图

数字微波传输视频监控系统组成：TYL-2400E天线一体化数字微波图像**机、TYL-2400EN数字网桥微波接收、TY-2400R宽频板状定向天线。

中心部分

  监控指挥中心是TYL-2400E数字微波接收机、TY-24L16D宽频板状定向天线，交换机，，网络硬盘录像机，显示屏组成。整个系统的控制、图像显示、图像录像中心，监控中心能向指挥调度人员提供全面的、清晰的、可操作的、可录制、可回放的现场实时图像。

塔吊安装球机俯瞰工地上的钢筋、钢管、零星材料到处堆放，可以镜头调远，调近看施工工地情况，包括焊工焊点的规范操作，都可以在监控室一目了然。由于工地进出人员复杂、管理难度大，一个项目下来，被盗损失不小。无线监控系统安装起到一个帮助管理人员管理不到的地方，而且工地上的安全生产、质量控制、文明施工管理，以至于职工考勤、现场劳动力分布等都可以通过无线监控来实现。

合肥嘉联智能科技有限公司坐落于安徽省合肥市**开发区，是一家以科学技术大学、科学院合肥智能研究所为依托，致力于智能化建筑和起重机械安全控制设备的研发、生产与销售的新型高科技企业