大型建筑施工起重机械设备智能管控系统应用研究

大型建筑施工起重机械设备智能管控系统应用研究

郎烽烽

杭州通达集团有限公司  浙江杭州   310000

摘要：建筑起重机械作为建筑工地的重大危险源之一，其安全管理常常存在以下一些问题：缺乏对设备的有效监控，无法对部件进行实时精细化的监测；缺乏全程监控方式，无法对施工人员操作规程进行全程监督和有效评估。通过推行“互联网+”与建筑起重机械相结合，运用智慧工地技术进行实时监控，对数据进行深度挖掘，可有效提高建筑起重机械安全管理水平。

关键词：施工起重机械;安全风险;智能管控

引言

在建筑工程建设中，建筑安全管理的信息化是我国目前建筑业发展的重点内容。国家住建部发布的《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》明确要求，“十三五”时期建筑业信息化建设水平需进一步提升，建筑业数字化、网络化、智能化要高质量发展，并建议建设健全的施工安全监管信息系统，对工程现场施工人员、建筑起重机械等相关安全信息进行采集、分析和汇总，实现安全监管信息的互通互联互享。

1施工起重机械设备的概念

施工起重机械设备是指用于垂直升降或垂直升降并水平移动重物的机电设备，主要包括桥式起重机、门式起重机、塔式起重机、升降机等。施工起重机械设备是建筑工程中应用最为普遍的机械设备之一，主要用于施工现场钢筋、混凝土等原材料及其他设备的搬运，能大大减轻工人劳动强度并提高工作效率，其规模大小也是衡量建筑企业实力的一个重要指标。随着近些年装配式建筑的不断推广和普及，建筑施工起重机械设备的吊运效率很大程度上影响了装配式建筑的施工速度。在建筑工程领域，被吊运货物质量普遍较重，因此施工现场一般都选用大型的施工起重机械设备。

2预期用途对零部件的影响

起重机的起升机构安装有超载保护装置，通过该装置来避免起重机的主要受力部件因超载发生损坏，同时超载保护装置需要通过型式试验认可，从而保证使用时的可靠性。在起重机的使用过程中，某些多起升机构的起重机，其各超载保护装置的传感器信号并没有进行综合监测，例如使用ME10+10的起重机吊运自重约为16t的物体，在起吊过程中最佳状态是各起升机构分别承载8t载荷。实际上可能由于吊运时的偏载与重心不稳，导致某一组起升机构超载，此时如果传感器信号各自响应，超载的一组起升机构停止运行，另一组起升机构仍然能够起升，使得被吊物体继续偏斜，严重时会发生吊载物品坠落事故。1）称重传感器一般安装在定滑轮系轴承支座下时测量精度最高，而电动葫芦的这类超载保护装置的传感器通过夹持钢丝绳来获取信号，精度较低，存在较大偏差。2）很多电动葫芦的超载保护装置是后期加装，通过断开起升机构上升回路来实现保护功能，可靠性差。3）使用电动葫芦作为双起升机构或多起升机构时，无法同时监测多个超载保护装置的传感器信号。采用冶金电动葫芦作为起升机构的电动单梁起重机，在吊运熔融金属或炽热金属时夹持式超载保护装置会受到高温辐射影响。超载保护装置使用时能承受的最高温度在70℃～75℃之间，电子元件受到高温影响绝缘性会急速下降甚至失效。而冶金作业时所吊运物体的辐射温度会达到300℃以上，环境温度在65℃～75℃之间。同时，使用冶金电动葫芦作为起升机构进行冶金作业的车间一般较为低矮，在进行吊运作业时起升机构离熔炉较近，超载保护装置承受的热辐射远远超过75℃，故这种超载保护装置的布置方式是无法满足预期用途的。

3起重机械安全监控管理系统检验误区分析及处理

3.1监控状态检验问题及处理

监控状态检验是安全监控管理系统中的一项重要工作，它主要包括检验电梯制动状态、门联锁状态和供电电缆卷轴状态。而在上述的检验工作中，往往会产生各种各样的错误。首先，在检验起重装置的刹车状况时，会发现在操纵抱闸器上有一个信号来监控抱闸的动作，这是一种不科学、标准化的状态监控，不能很好地了解起重机的运行状况。在这种状况下，检验员必须对刹车的运行状况进行实时监控，以确保监控系统显示的全部刹车状况。其次，在门锁状态检验中，存在一些未安装联锁保护开关、连锁保护开关串联等问题，会对门锁的运行状况产生影响。针对这种误解，可以采用门联锁保护开关，各门状态在监控系统中单独显示。最后，在对电力线缆进行检验时，经常会发生过紧工作状态的现象，这是由于电缆敷设不当造成的。在解决这种误解的过程中，需要检验员根据检验的要求调节保护开关的安装位置，并对保护开关的逻辑和动作进行验证。

3.2报警装置检验问题及处理

报警装置是指在发生紧急事故时，对操作人员和工作人员发出的声光报警信号。一般的起重设备都装有报警设备，能发出声光报警。但是，在无负载状态下，在模拟起重机监控系统监控项目出现故障时，无法发出声、光报警信号，无法按照要求停止起重机。产生此问题的原因在于报警设备的设定不合理，当监控项目发生故障时，可将警报信号传递给操作人员及处于危险区的人员，而无法根据设定的设定要求停止。

3.3集成金属结构在线健康监控系统

从目前的起重机安全监控技术的发展趋势来看，在门吊的安全监控系统中嵌入在线健康监控是提高门吊安全监控的重要环节。在实际使用中，应着重于实际的振动传感器和应力应变计，把它们装在门吊的重要部位，以达到实时捕捉各种结构振动和应力应变的目的，同时，实时评估、分析和保存数据，并根据分析的结果，确定是否要发出预警，以便做出相应的反应。

4大型施工起重机械设备智能管控系统的应用

4.1设备准入管控

选择优质的供应商，在很大程度上能保证大型建筑施工起重机械设备的出厂质量，因此首先要做好设备的准入管控。在大型施工起重机械设备智能管控系统中建立优质供应商数据库，项目部优先从该数据库中选择几家供应商作为备选，并最终经实地考察后选择最优供应商。在系统中确定好供应商后，项目部联系供应商确定大型施工起重机械设备具体型号及相关参数，如设备品牌、载重量、臂长等，经过相关技术人员论证后将以上信息录入智能管控系统中，方可进场安装设备。

4.2设备运行管控

智能管控系统通过大型建筑施工起重机械设备上安装的传感器实时接收各项运行指标，并通过数据整合及数据处理，最终呈现在看板上，如图3所示。管理人员可通过PC端或移动端实时查看设备运行情况，并通过智能管控系统对运行过程数据进行存储。当出现某一数据临近阈值时，系统可自动以手机短信的形式提醒管理人员做好预警工作。设备的日常巡检也是关乎安全的重要一环。在智能管控系统的设备日常巡检界面，巡检人员通过扫描粘贴在设备上的二维码进入巡检录入界面后，便可根据系统提示逐条进行检查。当巡检发现异常情况时，巡检人员在智能管控系统中进行异常情况录入，并拍照上传。一旦出现异常情况录入，智能管控系统会自动推送给相关维修人员并短信提醒，维修人员及时维修并在系统中进行维修情况录入，最终系统自动形成维修档案。

结束语

建筑起重机械是建筑工地安全监管的主要内容，通过智慧安全监控系统可有效地改变现有的安全监控方式，提高其监控水平，使之由杂乱无章、繁琐的工作状态，向有序、简明的工作状态转化。

参考文献

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