起重机安全监控管理系统应用及开发分析

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塔式起重机安全监控管理系统应用技术

塔式起重机安全监控管理系统应用技术1、工程概况本工程对所有塔式起重机应用了安全监控管理系统应用技术。

2、主要技术内容塔式起重机是机械化施工中必不可少的关键设备。

由于建筑业的快速发展，建筑起重机在用数量急剧上升，目前已达二十多万台。

在起重机众多事故中违章操作、超载所引发的事故占60%以上。

国际上早在1998年就全面实施了安全监控管理，并列入了强制性标准，使事故下降了80%以上。

建筑起重机安全监控系统由工作显示系统、专用传感器、数据通信传输系统、安全软硬件、工作机构等组成。

监控系统的应用可以从根本上改变塔机的管理方式，做到事先预防事故，变单一的行政管理、间歇性检查式的管理为实时的、连续的科技信息化管理；变被动管理为主动管理，最终达到减少乃至消灭塔机因违章操作和超载引起的事故的目的。

（1）主要功能1）记录塔机工作全过程。

管理者可适时掌握数据，作为对塔机检查、大修和事故判定的依据。

2）判断司机的操作指令，能自动拒绝执行超出塔机能力范围的指令，同时发出声光报警并将相应工作参数数据记入违章档案。

3）显示塔机工作参数，使司机能直观地了解塔机的工作状态，正确操作，避免误操作和超载。

4）利用GPRS远程无线传输和Internet技术，实现在联网的计算机上，实时查看塔机的工作参数，对塔机工作参数及状态分析统计，实现塔机安全管理全覆盖，知道维修保养和适时更换易损件。

（2）关键技术1）高精度力传感器匹配及传感器在不同起重量、不同机构特性、不同温度条件下稳定工作，重复精度满足要求的解决方案。

2）变幅、起升、回转，倾角传感器可靠测距，消除积累误差，保证重复精度的技术。

3）系统抗电磁干扰、宽温幅、抗粉尘、抗潮湿、抗老化技术。

4）系统适应于不同型号、不同形式的塔机普适性技术。

5）集远程数据传输、大容量数据管理、GPRS定位、多层低用户服务等内容的塔机监控网络平台集成技术。

3、技术指标（1）实时监测和显示建筑起重机工作参数和适用范围工作幅度：3～200m 起重量：0.3～80t起重力矩：0.9～2400t·m 起升高度：0～400m回转角度：±540°行走距离：0～800m起重量显示精度：±3% 力矩显示精度：±5%测距精度：±0.3m 回转角度：±5°仰俯角度：±1°记录贮存工作循环次数：16000次（2）反馈控制参数当起重量达到额定起重量90%时报警，超过额定荷载3%时停止起升机构上升的运动；当起重力矩达到额定起重力矩90%时报警，超过额定起重力矩5%时停止上升和向大幅度方向运动。

液压起重机安全监控系统的开发

第32卷　第4期2008年8月武汉理工大学学报(交通科学与工程版)Jou rnal of W uhan U n iversity of T echno logy(T ran spo rtati on Science &Engineering )V o l .32　N o.4A ug .2008液压起重机安全监控系统的开发3 收稿日期:2008203225 朱　钰:女,44岁,副教授,主要研究领域为轮机工程液压与控制技术 3国防研究项目资助(批准号:200505YB 09)朱　钰1)　许顺隆1)　刘少辉1)　莫善锋1)　胡甫才2)(集美大学轮机工程学院1)　厦门　361021)　(武汉理工大学能源与动力工程学院2)　武汉　430063)摘要:针对集美大学轮机工程学院实验室内的2t 3m 液压起重机,建立由吊臂油缸压力传感器、吊臂变幅角度传感器、吊臂回转限位器、钩头过卷限位器、吊臂变幅限位器、多功能数据采集卡、工控机等构成起重机安全监控硬件系统.基于Visual Basic 软件平台,开发出一整套起重机工况监控及报警软件系统,界面友好,操作简单,实现了起重量、工作半径、当前工作半径下的最大负载等多个参数的实时检测与显示,并根据危险工况等级实行报警或停机保护处理.关键词:起重机;状态监测;安全系统中图法分类号:U 6250　引言起重机作为建筑、物流、安装领域的重要机器设备,其单机的工作范围、起重能力及监控水平不断向大型化和自动化方向发展.同时,由于起重机自身结构和工作特点,决定了它是一种蕴藏较大危险因素的施工机械.随着人们安全意识的不断增强,保证起重机在安全限度内工作,成为起重机安全设计方面的一大研究重点[123].国内外对起重机安全系统的研究主要集中在起重力矩限制器方面,并向智能化方向发展[426],本文针对轮机工程实验室2t 3m 液压起重机建立并开发了该起重机状态的实时监测、显示、报警等的软、硬件系统,实现了起重机的起升、回转、变幅等状态的实时监控及安全报警功能,为今后起重机操纵向智能化方向发展的研究奠定了基础.1　安全监控系统的组成及工作原理根据起重机安全保护系统的具体要求,安全保护系统主要包括状态数据的采集、数据的处理、工况的显示报警和起重机的控制四大部分.数据采集部分一般由传感器(如压力、角度传感器)、限位器(如回转、变幅限位器)和数据采集卡组成;数据处理部分一般是微处理器,微处理器可以是计算机、工控机、PLC 、单片机等;工况的显示报警由显示面板(LED )和报警装置组成.图1示出起重机安全监控系统的组成.图1　安全保护系统的基本组成根据要求,传感器和限位器分别安装在起重机的相应位置,在起重机运行过程中,实时检测运行参数的变化并由数据采集卡采集;之后,送入微处理器中,调用预先编写的程序对信号进行处理计算,并做出正确的判断,结果由显示器显示;如果起重量达危险起重量或运动到极限位置,输出控制信号至控制元件,使起重机停止所有操作或仅能向安全方向操作,同时报警装置启动.2　2t 3m 液压起重机安全监控系统2.1　硬件系统的组成图2为安全监控系统的硬件构成,包括研祥工控机、711B 多功能数据采集卡、16通道功率继电器输出板PCLD 2885、通用端子板PCLD 2880、角度传感器、变幅油缸压力传感器、左右回转限位器、变幅限位器和钩头过卷限制器等.图2　安全监控系统硬件构成图3为各传感器、限位开关等的位置分布及接线示意图.图3　传感器、限位器分页及接线示意图2.2　监测及控制工作原理根据实时测量的吊臂角度和变幅油缸的压力值,结合该起重机的几何参数,计算出实际起重量,并与该工作半径所对应的额定起重量进行比较,若比值<90%则系统可继续正常工作;若该值≥90%则监控面板上报警灯开始闪烁报警,同时系统输出控制信号,使卸载电磁阀断电,液压回路卸载,起重机停止工作.为防止起重机工作时吊臂和吊钩超出极限位置,在相应位置安装限位器.当吊臂幅度达限,或钩头过卷达限,或吊臂回转达限时,屏幕上报警灯开始闪烁,同时系统输出控制信号,使卸载电磁阀断电,液压回路卸载,起重机停止工作.在机旁操作箱上设置了复位按钮,系统重新工作前必须按复位按钮,以提醒操作者在排出故障后再开始工作. 1)吊臂角度信号的采集与处理　吊臂角度信号的检测是通过安装在吊臂上的角度传感器实现的.由于该传感器的测量范围为±45°,而起重机吊臂的工作角度是在30°～80°,故调整角度传感器的安装位置,使其在吊臂处于50°时输出为0,即:当起重机吊臂角度为30°时,角度传感器输出对应-20°信号;当起重机吊臂角度为80°时,角度传感器输出对应30°的信号.角度修正公式为Α=0.041Y -33.333(1)式中:Α为角度值;Y 为经A D 转换后计算机读取的角度信号数字量.2)吊臂变幅油缸压力信号的采集与处理　为了能够得到起重机的实际起重量,在吊臂变幅油缸的高压侧安装了压力传感器,实时检测油缸内的压力变化,油缸内的压力值由下式给出p =0.0188(m -2818)(2)式中:p 为吊臂变幅油缸内压力值;m为经A D 转换后计算机读取的压力信号数字量.3)起重机的实际起重量　起重机的实际起重量T 与吊臂变幅油缸中的压力p 、角度信号Α及起重机的几何尺寸之间存在着一定的关系,根据文献[7]可知T ={[(0.0068p -488)×0.61×sin (arcco s ((0.61-1.04c o s (Α+74.78))(1.4537-1.2688co s (Α+74.78))1 2))](2.85×co s Α)-982.456}104(3) 实际起重量T 与额定起重量进行比较,即可得出负载率.4)限位开关的状态检测　图4为计算机机旁控制转换及各限位开关接线图.图4　计算机机旁控制信号接线图SA 2手动多路转换开关;K 1—回转左限位开关;K 22变幅限位开关;K 32回转右限位开关;K 42吊钩过卷限位开关;SB 2复位开关;HL 2状态指示灯・936・　第4期朱　钰,等:液压起重机安全监控系统的开发当所有限位正常时,系统正常工作;但当某限位开关达限时,其常开和常闭触头状态发生变化,数据采集卡的相应输入状态发生变化,计算机可以立即检测得到,并做出相应的报警处理.因考虑教学需要,起重机的限位控制保留导热的机旁控制方式,由手动多路转换开关SA 切换.5)卸载电磁阀的控制　当任意一限位开关达限动作,或实际起重量达到额定起重量的90%时,计算机通过PCLD 2885继电器输出板输出信号,切断卸载电磁阀电路,起重机液压系统卸载,起重机不能继续工作,恢复工作前必须先按复位按扭SB ,以达到提醒操作者起重机曾出现故障.3　起重机安全监控软件的开发3.1　软件设计主程序流程图软件设计主程序流程如图5所示.图5　软件设计主程序流程图3.2　安全监控系统运行界面首先,进入监控系统.在VB 环境下,点击“运行”,则出现“欢迎进入起重机安全控制界面”.第2步,显示起重机的运行工况.在“欢迎进入起重机安全控制界面”中,点击按钮“进入监控面板”则出现“运行工况显示”界面.在“运行工况显示”界面中,能够实现“信号采集”、“工况曲线显示”、“复位”和“返回”功能. 第3步,信号的采集.在“运行工况显示”界面中,点击按钮“信号采集”则“运行工况显示”界面.起重机的各个运行参数被采集到监控面板上,包括大臂起升角度、工作半径、实际载重量,最大载重量、负载率以及回转左右限位器,大臂变幅限位器和钩头过卷限位器的运行情况.点击按钮“工况曲线显示”还可显示即时曲线图.当任何一限位器超限或负载率≥90%时,报警灯闪烁报警.待起重机向安全方向运行后,按下“复位”按钮.最后,按下“返回”按钮则回到初始界面,停止监控.4　结论本文在广泛了解国内外有关起重机安全保护研究的成果和基础上,对轮机工程学院2t 3m 液压起重机安全保护的有关问题进行了深入研究、分析和具体计算.采用711B 多功能数据采集卡、工控机、传感器及相关工业端子板为液压起重机构建了安全保护系统,并利用Visual Basic 6.0软件建立了安全模拟控制界面,通过对大臂角度和变幅油缸压力传感器以及限位开关数据信号的实时采集及处理,实现起重机状态的实时显示、安全控制、超限报警等功能.实验运行结果表明,整个安全保护系统实现了所要求的功能.参考文献[1]王还枝.起重机安全技术[M ].北京:化学工业出版社,2004.[2]徐承军.基于名义应力法的港口起重机金属结构安全使用期估算[J ].武汉理工大学学报:交通科学与工程版,2007,31(2):2932295.[3]MoskvinP V .Diagnosingand forecastingtheresidual service life of welded metal structures ofbridge cranes using metal foils [J ].Russian Journal of Nondestructive Testing ,2007(12):8422852.[4]Hirokazu Araya .Level luffing system for crawler cranes [J ].Automation in Construction ,2004(9):6892697.[5]代宝林.起重机安全智能监控系统[D ].长春:吉林大学机械科学与工程学院,2003.[6]董国金,巫世晶.Elman 神经网络在起重机安全状态评估中的应用[J ].装备制造技术,2007(4):64266.[7]唐盛平.轮机实验中心液压起重机安全装置的设计[D ].集美大学轮机工程学院,2005.(下转第644页)[2]黄　勋,唐慧强.嵌入式平台ARM2uClinux的构建与应用开发[J].武汉理工大学学报:交通科学与工程版,2006,30(1):1742177.[3]Takeuchi,Ikkyu Kazumi,Nakayama,et al.VFS onVFS:A flexible usage of file systems on UNIX[J].Electron and Commun in Japan,Part III:Fundam Electron Science,2006,89(9):22233.[4]吴　娴.嵌入式Linux文件系统的设计和实现[J].计算机工程与应用,2005(5):1112112.Tailoring uClinux File System for Embedded SystemsHe Keyou　Zhou Caizhen(School of Computer Science and Technology,WUT,Wuhan430063)AbstractAiming at the challenge of limited resources of embedded devices,the techniques of tailoring the uClinux file system for embedded systems are discussed.Based on analyzing the VFS file system and system calls used in uClinux,the paper presents the simplification of the key system data structure,a finding process of detailed system calls function set,and a fine grained tailoring strategy.The experiments show that it reduces the required storing space significantly when applying the proposed tailoring techniques.The effectiveness of the proposed tailoring techniques is verified.Key words:VFS;tailor;fine grain;uClinux(上接第640页)Development of Hydraulic Crane′s Safety Monitoring SystemZhu Yu1)　Xu Shunlong1)　Liu Shaohui1)　Mo Shanfeng1)　Hu Fucai2)(Marine Engineering College,Jimei University,Xiamen361021)1)(School of Energy and Power Engineering,WUT,Wuhan430063)2)AbstractFor the2ton3m hydraulic crane in the lab of marine engineering college of Jimei university,the safety monitoring hardware system is build up,which consists of pressure sensor on boom cylinder, boom luffing angle encoder,boom slewing limit switches,hook overhauled limit switch,boom luffing limit switch,multi function data acquisition board and industrial computer etc..Based on Visual Basic software,a set of crane’s condition monitoring and alarming system is programmed,the software interface is friendly and convenient.A real time monitoring and displaying for parameters of the crane,such as lifting load,working radius,and maximum lifting capacity at the radius etc.are realized.Alarm will be actuated or operation will be cutoff according to dangerous grades.Key words:crane;condition monitoring;safety system。

冶金桥式起重机安全监控管理系统研究

冶金桥式起重机安全监控管理系统研究摘要：冶金桥式起重机一般具有较复杂的机构以及庞大的体积结构，能够进行垂直运动和两个方向上的水平动作｡同时起重机的运动部件还可以同时在多个方向上进行操作，这样就造成起重机的操作和维护难度比较高，需要由取得国家特种设备作业人员资格的员工进行操作，辅助监控系统能够确保操作人员更好的把握所驾驶的起重设备的运行情况，对设备实时把控，有效的减少安全事故的发生｡本文介绍了冶金桥式起重机安全监控管理系统目前的状况及发展前景；对冶金桥式起重机安全监控系统所需硬件的功能及每个硬件应用的位置､作用做了详细说明｡关键词：起重机安全监控管理系统；PLC一､起重机监控系统的组成桥式起重机是最常见的起重设备，约占起重机总量的90%｡实际运用中，由于起重机过载和疲劳引起的折臂现象，起重机起升机构的钢丝绳发生破坏是造成整个机器和吊索安全事故的主要原因，也是常见的严重影响机械设备工作和人员安全的重要因素｡完善一系列安全部件，保证其能正常工作是预防起重机安全事故的重要措施。

冶金桥式起重机，在高温､高速､重载的环境下，由于受到的工作压力不断增大，使用条件越来越恶劣，使用频率过于频繁，导致桥式起重机主梁等部件的典型焊接结构在运营过程中结构变化随时在交变载荷作用下发生疲劳损伤｡应用ARM11嵌入式系统作为平台，挂载信号检测模块，由信号检测模块连接起重机上安装的高度限位器､行程限位器､连锁保护开关､起重量限制器､轨道检测系统等，形成一个运行状态监控系统｡再根据得到的信息进行相应的处理并将警告或报警反馈给操作者或维修人员，并为技术管理人员提供决策的依据｡起重机安全监控（GB/T28264-2012）系统是国家质量监督检验检疫总局､国家标准化管理委员会于2012年提出，2014年试行，2015年强制执行的标准；冶金桥式起重机安全监控系统为GB/T28264-2012标准的延伸，TSG Q7016-2016要求50-75T的冶金桥式起重机2018年强制安装｡由于国家标准的强制要求，目前在用的50-75T的冶金桥式起重机需要加装安全监控系统，还有新出厂的车也需要安装安全监控系统，可以预见安全监控系统市场前景的广阔｡二､系统硬件构成（一）硬件构成1）西门子300系列PLC系统：用于整机的控制，采集整机的I/O信号｡其中CPU选择的是315-DP/PN，带以太网通讯功能｡2）监控主机：监控主机为公司专门为安全监控系统开发的专用控制器，它与PLC之间通过以太网通讯进行数据交换｡监控主机上还有2路485通讯接口､6路模拟量输入､2路模拟量输出､32路数量输入､16路数字量输出｡监控主机上带16G 的SD存储卡，它先将国标GBT28264-2012要求的需要存储的数据以100ms为周期存储到SD卡上，每一条数据都带有时间戳｡3）上位机：上位机为一台预装了监控软件的工控机｡工控机与监控主机之间通过以太网连接，上位机画面实时显示整机的工作状态；上位机将监控主机SD 存储卡中将以100ms为存储周期的数据导入到上位机的数据库中，导入后的数据能够在上位机画面中查询｡4）编码器：检测主副起升机构的起升高度和大小车运行机构的运行行程是通过分别安装在卷筒和车轮上的绝对值编码器的计数值来实现的｡编码器采用485通讯协议与监控主机通讯｡5）电子称：主起升机构的电子称仪表盒选用的是带Profibus-DP通讯接口的，其可以作为西门子PLC的一个DP子站，在西门子PLC系统中读取主起升的重量值｡副起升机构的起重量限制器仪表盒选用的是带4-20mA模拟量输出接口的，将模拟量信号接到监控主机上，在监控主机上读取副起升的重量值｡6）各个机构的行程限位､超速开关､激光防撞､保护限位､联动台等作为整机电气系统的组成部分，各个信号都进入PLC系统内，作为整机控制的一部分｡7）摄像系统：摄像系统是自成体系的，在大车的左右端部各安装一个摄像头，用于拍摄大车行走区域；在端梁的中部安装两个摄像头，用于拍摄吊钩的运行区域；将各个网络摄像头通过网线连接到电气室内的交换机上然后在与硬盘刻录机（NVR）连接，硬盘刻录机的视频接口连接显示器，在显示器上显示各个摄像头的画面｡三､安全监控系统架构1）在安全监控系统中西门子300系列PLC与各个机构的西门子变频器通过Profibus-DP网络进行连接，既对各个变频器进行控制又能读取各个机构的速度､电流､电压等监控值。

101大型起重机械安装安全监控管理系统实施方案

大型起重机械安装安全监控管理系统实施方案为贯彻落实《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发〔2010〕23号，以下简称《通知》）要求，推动大型起重机械安装安全监控管理系统工作，提高大型起重机械本质安全，预防和减少起重机械重特大事故发生，制订本工作方案。

一、指导思想坚持“以人为本，安全发展”的原则和“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，应用现代物联网信息管理技术，以生产单位和使用单位为主体，提高大型起重机械本质安全性能，促进产品升级换代，防范事故发生，保障从业人员和公众的生命安全。

二、总体目标在“十二五”期间，以公路建设、铁路建设、电站建设、船舶修造等行业（领域）为重点，逐步在新制造和在用大型起重机械上安装安全监控管理系统，强化大型起重机械技术安全管理和控制，促进现场操作标准化和规范化，实现大型起重机械安全形势的根本好转。

三、工作机制（一）发挥企业积极性。

此项工作以大型起重机械使用单位和生产单位为主体，首先选择有条件的单位进行试点，充分发挥试点单位的作用和积极性，在此基础上再逐步扩大试点并推广。

（二）建立部门联动机制。

为有效推动此项工作的开展，成立“大型起重机械安装安全监控管理系统工作小组”，由国家质检总局牵头负责，国家安全监管总局综合协调，铁道部、交通运输部、工业和信息化部、电监会、国资委等相关行业主管部门参与实施，指导、督促地方和生产使用单位落实大型起重机械安装安全监控管理系统的安全主体责任及保障措施，确保大型起重机械安装安全监控管理系统工作顺利有效地实施。

工作小组定期召开会议，协调、研究和商讨解决推进工作的有关问题，并根据工作需要聘请专家，成立专家组，协助做好相关技术支撑等工作。

（三）充分发挥社会各方力量。

以有关标委会、科研机构、协会、学会、检验机构等为技术支撑和宣传平台，有力配合和支持此项工作的有效开展。

四、主要工作步骤和内容（一）组织调查、摸清底数。

2011年上半年，由国家质检总局组织各省级质监部门对在用大型起重机械进行统计调查，摸清在用大型起重机械数量、安全监控装置或系统使用情况，以及大型起重机械制造等情况。

起重机智能控制系统开发研究

#. 智能控制策略设计
▪ 环境感知与避障技术：
1. 环境感知能力：通过激光雷达、摄像头等传感器获取周围环境信息，实现对工作区域的精准感知。 2. 避障算法开发：设计合适的避障算法，根据感知到的障碍物位置和动态特性，调整起重机动作避免碰撞。 3. 实时路径规划：根据环境变化，实时生成最优作业路径，保证起重机高效、安全地完成任务。
#. 起重机控制需求分析
起重机动态定位控制：
1. 精确定位：通过高精度传感器和算法实现动态位置追踪，确保起重机在作业过程中的精准定位。
起重机智能控制系统开发研究
智能控制策略设计
#. 智能控制策略设计
▪ 智能控制策略设计：
1. 控制算法选择：根据起重机的工作特点和实际需求，选择适合的智能控制算法。例如，模糊逻辑、神经网络、遗传算法、粒子群优化等。 2. 控制参数优化：对选定的控制算法进行参数优化，以提高控制系统的稳定性和准确性。可以采用在线优化或离线优化方法，如模型预测控制、自适应控制等。 3. 控制策略集成：将多种智能控制策略进行有效集成，实现多目标控制。通过协调不同控制策略之间的关系，提高整体控制系统性能。
▪ 专家系统应用：
1. 专业知识集成：专家系统将领域专家的知识和经验编码成规则库，为智能控制提供决策支持。 2. 异常检测与诊断：专家系统能够及时发现并分析系统异常，帮助操作员快速解决问题。 3. 安全防护增强：专家系统参与起重机的安全评估和预防措施，降低事故风险。
#. 智能控制技术介绍
▪ 模式识别技术：
起重机智能控制系统软件架构设计
1. 分层模块化设计: 软件架构采用分层和模块化的设计方式，将系统分为硬件接口层、控制算法层、用户界面层等层次。每个层次内部实现功能的模块化，便于代码复用和系统扩展。 2. 实时性与稳定性保证: 在软件设计中充分考虑系统的实时性和稳定性需求，通过优化任务调度算法、内存管理和中断处理机制等方式提高系统性能，确保控制器在复杂工况下稳定运行。 3. 可视化操作界面：提供直观易用的可视化操作界面，以便操作员实时监控设备状态和工作参数，及时调整作业策略。

塔式起重机安全监控管理系统

塔式起重机安全监控管理系统本项目旨在提高塔式起重机作业的安全性，从系统上讲，有两大功能：一个是给塔式起重机司机发出塔式起重机违规报警信号，防止塔式起重机向危险方向运动或者超载作业;另一个是给工地项目部、建设集团公司和塔式起重机监管部门提供管理平台。

在实际工地施工中，塔式起重机作业可分为单塔作业和群塔作业两种。

单塔作业是一台塔式起重机的作业半径没有和周围相邻的塔式起重机的作业半径有重叠的，而群塔作业是指两台或两台以上的塔式起重机有重叠的作业半径。

下文中有重叠作业半径的塔式起重机，称为相关塔式起重机。

基本功能设备端向操作者显示塔式起重机当前的工作参数，即：载重、幅度、力矩、起升高度和回转角度。

在达到额定载荷的90%时，系统发出声光报警提醒操作者注意。

超过额定载荷时，强迫终止违章操作。

当塔式起重机在超风速条件下作业时，发出声光报警。

当塔式起重机运行靠近高压线或建筑物等禁行区时，发出声光报警。

当多台塔式起重机同时作业，塔式起重机有发生碰撞可能时，发出报警并阻止向危险方向运动。

参数记录：可记录16000个工作循环数据，可下载后保存、查看，方便统计管理。

系统可以显示所管理塔式起重机的分布及相关基本信息。

显示塔式起重机开关机时间实时显示塔式起重机载荷、幅度、回转角度、起升高度、起升速度等信息。

远程监控管理功能加装远程传输模块后，系统具有远程管理功能。

每台塔式起重机的工作数据可以通过无线网络和互联网传输，可以在企业办公室或安监站监控中心实时查看、管理。

安监站可以及时发现违章行为和违章倾向，掌握违章证据，有针对地实施监管，是符合国情的先进管理手段。

变被动管理为主动管理，最终减少乃至消灭因违章操作和超载所引发的塔式起重机事故。

塔吊实时监控用户能够对塔吊运行状态以及其参数数据进行实时查看,登录后点击项目监管后，进入到项目列表界面。

打开“塔机电子地图”可以看见该地区塔机的分布情况，以及其塔机运行状态：620)this.style.width=620;" border=0 alt=塔式起重机安全监控管理系统src="/FileUpLoadSavePath/2022 -05/136d41124a8096ccb5a.jpg">点击该项目图标，即可打开该项目下的塔吊详细运行页面：620)this.style.width=620;" border=0 alt=塔式起重机安全监控管理系统src="/FileUpLoadSavePath/2022 -05/392a57e7368f05a834e.jpg">塔吊工作的数据都存储在服务器中，可以通过平台系统以动画重现群塔和单塔的历史工作状态。

起重机械安全监控管理系统

稿，供3月中旬的制定工作启动会议上使用。
一、编制工作过程说明
3主要工作过程
3.2 3月14日至16日，在上海市由全国起重机械标准化技术委员会组织召开了该国家标准的制定工作启动会，参加会议的有来自起重机械安全监控管理系统设计、制造、检验、使用共14个单位24名代表。会议强调了编写该标准的使命感、紧迫感和责任感，并确定了该标准的适用范围、总体框架和主要内容，会议还进行了人员分工及拟定了总的工作计划进度。由于该标准主要是针对起重机械本质的安全，因此会议还建议在本标准中增加信号源、监控参数、监控状态三个表，由各参编单位将所负责的内容报主编单位，由其补充至标准正文中。
一、编制工作过程说明
3主要工作过程
与会代表在听取了标准起草人对标准主要制定过程的介绍后，对送审稿的每一条款进行了认真讨论，增加了起重机集群作业时，信息交换之间的要求；增加了起重机械对“工作时间”、“ 累积工作时间”、“操作频次”等监控参数的采集等。多数与会代表还觉得控制领域中的“常用通信协议”已是大家都公认的了，故提出取消 6.9.2“系统的常用通讯协议”这一条款。会议还提出了对三个表格的编排位置作更合理的调整建议等。最后一致通过了本标准送审稿的审查。
的起草工作小组，并着手收集相关资料，如国家标准
GB 6067.1-2010《起重机械安全规程第1部分：总则》、GB/T 3811-2008《起重机设计规范》、GB 5226.2-2002 《机械安全机械电气设备第32部分：起重机械技术条件》、GB 12602-2009《起重机械超载保护装置》、 GB/T 25196.1《起重机状态监控第1部分：总则》等。根据收集到的相关资料和信息，按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》的要求，编写了国家标准《起重机械安全监控管理系统》的草

塔吊远程安全监控系统的研究与设计

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价值工程
塔吊远程安全监控系统的研究与设计
ＴｈｓａｒｈａｓｇｏｗｅａｎｍｏｅＳａｅｙｕｐｅｖｓｏｙｔｍｅＲｅｅｃｎｄＤｅｉｎｎＴｏｒＣｒｅＲｅｔｆｔＳｒｉｉｎＳｓｅ
戚本志①Ｑｉｅｚｉ春奇Ｊａｈｎｉ戚莹③Ｑｉｉｇｎｈ；ＢｉｏＣｕｑ；ｎＹ
（ ①哈尔滨职业技术学院，哈尔滨１００；５００ ②黑龙江天物科技发展有限公司，哈尔滨１００；５００ ③东北林业大学，哈尔滨１００）５００（）ａｒｉｖｃｔｎｌｎＴｃｎａＣｌｇＤｐｒｅｔｆｌｔｃｌｎｉｅｎ，ａｉ５００Ｃｉ；）ｅｎｊｎＴａｗｉｃｄｅｈｏｇ（ＨｅｂａｏａａｄｅｈｉｌｏｅｅｅａｔｎｏＥｅｒａＥｇｅｒｇＨｒｎ１００，ｈａ（ＨｌｇａｇｉｕｃｎｅｎＴｃｎｌｙ￣ｎｏｉｃｌｍｃｉｎｉｂｎ￣ｏｉｎＳｅａｏ
ｓｐｒｉｉｎｄｐｒｍｅｔｎｅｅａｔｅｎｅｐｉｅ．ｕｅｖｓｏｅａｔｎｓａｄｒｌｖｎａｅｔｒｒｓｓｒａｓ
关键词：式起重机；吊ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ故；塔塔远程安全监控
Ｋｅｒｓｔｗｅｒｎ；ｏｒｃａｅａｃｄｎ；ｅｔａｅｙｓｐｒｉｉｎｙｗｏｄ：ｏｒｃａｅｔｗｅｒｎｃｉｅｔｒｍｏｅｓｔｕｅｖｓｏｆ
ｃａｅａｄｍａａｇｎｅｓｅｅｒｈａｄｄｖｌｐｎｎｔｗｒｃａｅｒｍｏｅｓｆｔｓｐｒｉｏｙｔｍａｔａｔｍｏｅａｔｎｉｎｏｏｓｒｃｉｎｓｆｔｒｎｎｎｅｄ，ｒｓａｃｎｅｅｏｍｅｔＯｏｅｒｎｅｔａｅｙｕｅｖｓｎｓｓｎｉｅｈａｔｃｒｔｔｆｃｎｔｔａｅｙｓｒｅｏｕｏ

起重机安全监控系统

起重机械安全监控系统设计方案1)方案描述起重机械安全系统由数字高清语音对讲系统、数字高清视频监控系统、状态监测系统、本地监控主机、网络传输设备及远程监控平台六个部分组成。

数字式高清语音对讲系统：司机室配备数字式车载电台、司机通过操作台话筒与地面指挥或其他工作人员联系，地面指挥或其他工作人员通过对讲机与司机联系，所有对讲内容均被录音；视频监控系统：采集和存储设备视频信息并在司机室内进行视频显示，为司机操作和设备定位提供帮助，通过网络传输单元把视频信息传输到本地监控主机和远程监控平台；数据监控系统：分为安全监控和电气监控，通过PLC采集起重机相关安全监控数据和电气监控数据，在司机室通过触摸屏显示设备安全监控和电气监控实时状态，方便用户进行现场故障检修，通过网络传输单元把安全监控数据和电气监控数据传输到本地监控主机和远程监控平台；本地监控主机：采用联想计算机作为监控主机，配置网络机柜和UPS，监控主机放置在货运值班室，值班人员可以通过监控主机的视频信息和数据信息进行查看货场所有起重设备的运行状况；网络传输设备：网络传输设备进行采集门机视频信息和数据监控信息，通过无线传输方式传输到本地监控主机，再经过网络将数据传输到远程监控平台；远程监控平台：远程监控平台具有设备视频监控、安全与状态监测、故障智能诊断、远程设备维护、维修计划管理、设备管理、信息自动推送等功能，相关设备管理人员可以通过远程监控平台的视频信息和数据信息在办公室查看所管辖内的起重机的运行状况；限位及传感器监控数据采集显示器硬盘录像机PLC 故障显示屏本地服务器无线通讯云服务器局域网远程用户录音摄像头大车行走区域人及其他障碍物防撞系统图1：网络拓扑图2) 高清语音对讲系统司机室配备数字式车载电台、司机通过操作台话筒与地面指挥或其他工作人员联系，地面指挥或其他工作人员通过对讲机与司机联系，所有对讲内容均被录音，所有语音数据资料存储不少于3个月。

（存储音频）司机室高清摄像头录音对讲机司机对讲机指挥对讲机语音采集司机室高清摄像头3)视频监控系统视频摄像机采用海康威视高清数字室外防水型网络摄像机，具有夜视功能，像素为200万像素，监控区域包括吊钩、小车机房、电气房、司机室、门吊行走区域。

塔式起重机安全监控系统的研究与应用

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塔式起重机安全监控系统的研究与应用
ＰｏｂｎｏＢｉｎａｅｙＩｆｍａｉｉａｉａａｍｅｎｒｅＩｔｕｌｇＳｆｔｎｏｒｔｏｎｚｔｏｎＭｎｇｅｄｉｔ
豳国家建筑城建机械质量监督检验中心邓亮华／ＥｉｇｕＤＮＧＬａｈａｎ
人工介入的情况下发现并帮助有关
人员排除安全隐患。
建筑安全信息化管理包含以下要点：
能实时判断；
（）４多塔联合作业时，因缺少有针对性的方案，不能有效控制各塔
机运行区域；（）５司机、面指挥和作业人地
（）１隐患的发现。对施工现场的敏感环节进行实时监测，造成在
事故之前及时发现安全隐患；
（信息的传递。安全隐患２）将
员对起吊重量无法准确估计，以难
确定是否可安全起吊；
（）时风速过大，６瞬司机、面地
信息随时传递到相关人员或设备；（排除。通过提醒相关人员３）进行干预或者驱动相关设备自动干
图２塔机安全监控系统
有发生，容易造成群死群伤。在生命财产遭受损失的同时，社会
机运行情况以及对安全隐患、违
章操作、运行风险等进行查询统计，帮助管理人员确保所有塔机
算，即时评估当前运行状态的风险情况。如果存在风险则立即提示
指挥和作业人员不能及时准确判断

起重机智能监控装置的研究与开发

ＤＳｅｈｏｏｙ，ｔｅｄｓｇｆｗｈｌｅｆｃａｅｍｏｉｏｉｇｓｓｅｉｏＰｔｃｎｌｇｈｅｉｎｏｏｅｓｔｏｒｎｎｔｒｎｙｔｍｓｃｍｐｌｔｄ；ｉｃｕｉｇｒｌｔｄｂｏｈｈｒｗａｅａｄｓｆｒ．Ｔｈｏｃｅｅｅｅｎｌｄｎｅａｅｔａｄｒｎｏｔｅｗａｅｃｎｒｔｉｌｍｅｔｔｎｏｈｎｉｅｄｖｃｓｒｓａｃｅｎｎｙｅｎｄｔｉｍｐｅｎａｉｆｔｅｅｔｅｉｅｉｅｅｒｈｄａｄａａｚｄｉｅａｌｏｒｌ．Ｋｅｙｗｏｄｒｓ：ＤＳＣｒｎＩｔｌｉｅｔｍｏｉｒｎＨｙｒｕｉＲｅｔｎｔｒｎＭｏｌＰａｅｎｅｌｇｎｎｔｉｇｏｄａｌｃｍｏｅｍｏｉｏｉｇｄｅｉｎｇ
起重机智能监控装置的研究与开发
张泽根。等
起重机智能监控装置的研究与开发
ＲｅｅｒｈａｄＤｅｅｌｐｅｔｏｈｎｅｌｅｔＭｏｎｔｒｇＤｅｉｅｆｒＣｒｎｓｓａｃｎｖｏｍｎｆｔｅＩｔｌｇｎｉｉｉｖｃｏａｅｏｎ
有可移植性。
① 系统计算模型应当具有可移植性，并且便于设
备的调试。因此，不宜采用传统的查表和插值法相结合的建模方法。
② 监控装置硬件基础相对落后，基本使用８位或
１６位单片机为系统硬件核心，造成系统功能的开发受限，无法完全满足起重机设备新的监控要求。针对这种情况，本文设计开发了一种基于ＤＰ的起Ｓ

塔式起重机安全监控管理系统

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、施工单位和安监部门；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系统架构和系统逻辑示意图三、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、回转限位器和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，以和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，对塔吊作业状况和时掌控。

2、作业数据记录和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和时间，并且记录只可读取不可随意更改。

起重机远程监控管理系统解决应用方案

起重机远程监控管理系统解决应用方案背景：随着工业的发展，起重机械在越来越多的领域应用。

但起重机械通常结构庞大，机构复杂，需要较大的空间范围运行，并且很多需要作业人员配合或直接操作，所以它与安全生产的关系非常大。

起重机械的设计、制造、安装和使用等环节上稍有疏忽，就可能造成伤亡等事故，另一方面也会有巨大经济损失。

起重机是码头与港口的主要生产设备，起重设备的运行状况是码头管理者时刻关心的大事。

使用远程监控技术可以有效地提高故障设备修复的工作效率。

它能使设备的维护修理人员在故障发生的第一时间及时了解故障信息，而不论他所处的地点距离故障设备有多远，这样可以大大节约故障查找的时间。

通过远程监控技术甚至可以远距离对设备进行编程工作，这对某些紧急情况下，如备件不足时，需要对控制器进行局部的程序修改时很有意义。

现代的远程监控系统与过去相比性能上已有了很大的提高,它是网络技术、电子技术、现代通讯技术、计算机软件等的综合运用。

计算机远程监控系统可以极大地提高人们的生产自动化水平和生产效率,已经被广泛应用于许多行业和领域。

华辰智通自主研发的HDRS设备云远程监控系统是专门针对PLC设备远程监控的系统，能实现工控自动化，工业现场设备远程控制，设备远程故障诊断、修复和调试等功能，能提前避免和减少起重机设备运行过程的人员伤亡和经济损失。

下面小编将针对PLC 远程监控系统如何对起重机进行远程监控进行详细阐述：一、起重机基于PLC远程监控系统基本架构图：二、PLC远程控制系统的产品特点和功能：PLC远程监控系统由PLC远程监控模块和设备远程监控平台组成。

一）PLC远程监控模块的特点1、多种通讯接口结合，可兼容RS232\RS485\RS422\以太网等各种接口PLC；2、多通讯方式结合，结合WIFI、以太网、4G、5G等多种通讯方式，适应各种工业环境；3、采用VPN over P2P远程安全通讯方式，结合RSA加密算法确保通讯安全，严防数据泄漏；4、支持断线重连，异常恢复、系统自监控，确保设备实时在线，确保监控系统正常运行5、体积小巧，导轨安装。

起重机械安全监控智慧管理

起重机械安全监控智慧管理起重机械是在建筑工地中常用的大型机械设备，起重机械安全监控智慧系统对提高施工效率和保障施工安全有着重要作用。

起重机使用过程中需要采取安全措施。

建设起重机械安全监控智慧系统，对于监测起重机的工作状态、实时掌握安全状况、及时预警、有效干预，是保障施工安全的关键环节。

一、起重机械安全监控智慧系统组成起重机安全监控智慧系统通常由以下组成部分构成，并为起重机的安全运行提供各种功能：1. 视频监控系统：安装摄像头以监控起重机的运行状态、工作环境和周围情况。

它可以实时显示起重机的图像，并记录视频以便后续分析和证据保留。

2. 重量传感器：用于测量起重机吊钩上所悬挂物体的重量。

它可以提供实时的重量数据，以确保起重机在安全负荷范围内操作。

3. 倾斜传感器：用于检测起重机的倾斜情况，以确保其处于稳定的工作状态。

它可以监测起重机的倾斜角度，并在超出安全范围时发出警报。

4. 智能报警系统：通过传感器和监控系统，监测起重机的各种工作状态，如超负荷、倾斜、碰撞等。

一旦检测到异常情况，系统将立即发出警报，以便操作员及时采取措施。

5. 数据记录与分析系统：用于存储和分析起重机运行时的数据。

通过对数据的记录和分析，可以评估起重机的运行状况、发现潜在的问题，并提供改进建议，以提高起重机的安全性和效率。

6. 远程监控与控制系统：通过网络连接，远程监控系统可以实时查看起重机的运行状态，并对其进行远程控制。

这样，操作员可以随时随地对起重机进行监控和控制，提高安全性和便利性。

二、常见机械安全监控智慧系统组成和功能1.塔吊安全监控智慧系统组成塔吊智慧安全监控智慧系统，由安装于塔机吊臂、塔身及传动结构处的各类传感器、高清摄像头、控制主机、显示屏、无线通讯模块，以及在远程服务器部署的监控软件组成。

主机采用10英寸显示屏，能实时显示工地现场塔机运行状况，通过无线网络把各种传感器采集的参数实时上传到智慧工地监管平台，实现系统监管。

塔式起重机监控系统研究与应用

工作研究—60—塔式起重机监控系统研究与应用石剑宾王龙河（河北建设集团股份有限公司第三分公司，河北保定 071000）引言近年来工地施工塔式起重机安全事故时有发生，究其原因管理不到位、缺乏科学性是造成施工塔机事故的主要原因。

虽然各地都进行严格的从业人员培训和持证上岗等机制，仍未能解决这种事故现象。

为了减少此现象的发生，国内外都进行了大量的研究探索，有些已经投入了实际的生产施工中，作为一项利用新科技手段应用于传统行业的过程中，初始阶段难免会有些实用性和适用性的问题，但随着技术的不断进步以及实践经验的总结，塔式起重机安全监控技术必将取代传统的技术，为保障工地安全生产和施工现代化和信息化、可视化作出突出贡献。

1塔式起重机安全监控使用现状目前国内大部分的塔式起重机的安全设施都是被动式的，缺少一些主动安全或者结合信息网络的集成式的安全监测控制系统，能在未来在建筑施工机械上利用现代的信息技术更加直观的监测设备和操作人员的安全状态，将事故的隐患消灭在形成之前。

目前国内大部分的工地还没有实现信息化安全监控管理，依然沿用传统的安全措施，安全管理部门对现场大型机械的实际运行状况并不掌握，常规的安全检查和巡查并不能完全覆盖所有项目的所有设备，因此很多故障和事故都是在发生后才发现原因，尤其是操作人员素质参差不齐，对隐患部位的日常检查并不到位。

基于此和信息化技术的推广应用以及施工安全管理的需求，工地现场的大型设备，如塔式起重机和施工升降机等的实时监控系统的研究与应用显的十分重要和紧迫。

国外类似产品研发与应用现状Tower Crane Wireless Management Platform for Security塔式起重机安全无线管理平台Tower Cranes Anti-Collision,BoundaryandZone Protection System（TAC-3000）塔式起重机防碰撞，边界和区域保护系统这两个系统都是通过自动监控传感器，实时监控塔式起重机的运行状态并将数据传回中央控制平台，紧急情况下发出警报或自动发出停止命令。

起重机械安全监控系统设计

起重机械安全监控系统设计摘要：港口起重机械是港口物流的关键设备，其安全运行对于港口的生产效率和设备维护至关重要。

然而，由于起重机械的特殊工作性质，例如高空作业、重物搬运等，使其操作具有较高的危险性。

因此，设计一款能够有效监控港口起重机械运行状态的安全监控系统，对于预防机械故障、提高生产效率以及保障操作人员人身安全具有重要意义。

本文旨在设计并实现一款针对港口起重机械的安全监控系统，通过实时监控设备工作状态，预警异常情况，提高设备的可靠性和安全性。

关键词：起重机械；安全监控系统；设计港口起重机械安全监控系统设计主要涉及远程监控技术，以提高故障设备修复的工作效率。

本设计包括硬件、软件、通信协议和安全防护等关键部分。

首先，采用智能网关进行数据采集，因其接口和设备的工作环境适应性强，既插即用。

接着，主控中心的软件部分负责数据的接收和处理，包括数据分析和异常检测。

选择MODBUS协议保证数据稳定传输，并设置用户权限管理、数据加密等安全防护措施。

此外，港口起重机械安全监控系统应具备实时监控、智能预警、数据分析等功能，以提高生产效率并降低事故风险。

在系统选购过程中，还要关注产品的易用性。

针对港口实际需求，需采用简洁直观的用户界面、清晰的数据图表和操作系统。

同时，整合云计算和大数据技术也是一个优秀的港口起重机安全监控管理系统的基本品质。

通过实时同步数据，能详细了解设备的运行情况，从而做出精确调整，提升生产效率。

因此，在选择港口起重机安全监控管理系统时，要关注实时监控、预警预报、数据处理与分析等方面。

一、起重机械安全监控系统设计方案根据国家标准“起重机械安全监控管理系统”（gb/t28264-2017）的明确规定，起重机械安全监控管理系统由信息采集单元、信息处理单元、控制输出单元、信息存储单元、信息显示单元、信息导出接口单元、远程传输单元和远程检测中心等构成。

港口起重机械安全监控系统设计方案应包括以下内容：1.实时数据采集：通过传感器、摄像头等设备，实时采集起重机械的工作状态数据，如起重量、工作幅度、回转角度等。