吊车安全管控装置在现场吊装作业中的应用与研究

吊车安全管控装置在现场吊装作业中的应用与研究

游书均、郭涛、青言、余霖、戴思源、张君、胡进、袁胜旭、石教明、朱桂林、田媛媛、崔煜辰、王兴东、胡志丹、宋兴祥、余大都、吴超峰

云南电网有限责任公司昭通供电局 云南657000云南电网有限责任公司红河供电局 云南661100

摘要：吊在吊装作业中扮演着重要的角色，然而吊装作业的安全性一直是工程施工中的重要问题。为了提高变电站内吊装作业的安全性，需要研究和应用吊车安全管控装置，以实现对吊车吊装作业的实时监测和控制。本文将就吊车安全管控装置在现场吊装作业中的应用与研究进行详细阐述。

关键词：吊车安全管控装置；现场吊装作业；应用与研究

一、引言

随着我国电力行业的快速发展，吊车在现场吊装作业中的应用越来越广泛。然而，由于作业环境复杂、负荷重、操作人员素质参差不齐等问题，吊车安全事故时有发生。如何提高吊车作业的安全性，减少事故发生，成为吊车行业面临的重要课题，本文将对吊车安全管控装置在现场吊装作业中的应用与研究进行探讨。

二、技术背景

变电站内吊车进行吊装作业时，存在作业区域小、距离带电部位近等问题。此外，由于操作人员对吊装物品的重量估计不清或对安全问题不够重视，很容易导致超载起吊、回转过快等情况。而吊车重心比一般汽车重心高，容易使起重机失去平衡而翻车。为了降低吊车倾覆的风险，需要对吊车的受力情况进行及时准确地判断。在此背景下，吊车安全管控装置的应用变得尤为重要。安全管控装置能够通过传感器实时监测吊车的工作状态，及时发现吊车的异常运行情况，并能够对吊车进行安全控制，从而最大程度地保障吊装作业的安全[1]。

技术方案：本项目研制现场吊装作业吊车安全管控装置。装置整体为金属材质，各个部件一体成型无焊接点，外观平滑、坚固，保护传感器并能够承受吊车自重。传感器平台表面直接与吊车支腿接触，平台的大平面将受到的力平均分配，传感器平台底部设计为蝶形，内部中空，使装置轻量化的同时增加其强度，在传感器平台的对称轴部位有四个连接柱，直接插入传感器底座上对应的孔洞内可将传感器平台固定，避免移位；传感器底座整体为蝶形，三向镂空，一向中空，中空处用于放置电池、集成电路等装置；所述压力传感器选择不影响吊车安全运行、又能真实反映吊车支腿对地面的压力数据，压力传感器采用嵌入式安装方式，安装在传感器底座的中心孔内，在压力传感器中心的承压块为凸台，为压力传感器的受力区域，凸台中空，采用螺纹与传感器平台相连接；所述短棒天线用于无线传送数据；主机内的集成电路、接收系统具备收集、分析各个支腿的数据并在屏幕上显示的功能，内置声音报警装置在超过设定值时启动报警功能。

标注：1－传感器平台；2－压力传感器；3-承压块；4－传感器底座；5－自锁开关；6－短棒天线；7－电池、电路板仓；8－主机。

三、实施方式

本项目涉及微电脑数据传输、收集、计算、显示等技术。在吊车到达作业位置后，先打开四个传感装置的自锁开关，将其放置到支腿下方，让支腿落在传感器平台上，通过主机观察屏幕实时数据，可直观看到支腿是否放置正确，处于稳定的水平状态，在吊装时支腿上承受的压力值会发生变化，压力分布均匀度只要在设定范围内，不会发出警报，一旦达到预先设定的差值，会发出声音警报，提示操作人员已处于危险状态，及时调整操作方式。

四、解决的问题

（一）通过实时数据能直观的看到各个支腿所承受的压力值，把吊装专业操作人员的经验数字化、量化，提高了作业的安全性

1、传统的吊车作业中，吊装专业操作人员主要依靠经验来判断吊装作业中各个支腿是否承受过重。然而，这种经验判断存在一定的主观性和不确定性，容易出现误判。为了解决这一问题，吊车安全管控装置使用传感器和数据采集技术对吊车各个支腿的压力值进行实时监测和采集，然后通过数据分析，形成各个支腿承载压力的直观图表，操作人员可以直观地了解到各个支腿的受力情况，及时发现并处理过重的支腿，提高了作业的安全性。这样就摆脱了传统吊装作业中对吊装专业操作人员主观经验的依赖，使操作更加精准、安全[2]。

2、吊车安全管控装置可以实时监测各个支腿的压力情况和吊物负荷，将这些数据以直观的图形或数字形式呈现给操作人员。传统的吊装作业中，操作人员主要凭经验判断吊车和吊装物体的重量和平衡状态，存在主观判断和误差的可能性。而通过吊车安全管控装置，吊装操作人员可以直接看到各个支腿所承受的压力值和吊装物体的实时负荷情况，避免了主观因素的影响，将经验数字化、量化，提高了作业的安全性。此外，装置还可以设置预警功能，一旦压力超载或载荷异常，系统即时发出警报，避免了潜在的安全风险。

（二）装置小巧轻便，可移动，便于现场快速布置

1、传统的吊车安全管控设备通常体积大、操作复杂，需要长时间地固定安装，影响了吊装作业的进行。相比之下，新型的吊车安全管控装置小巧轻便，便于携带和移动，可以快速布置在吊装现场。其便捷地特点大大提高了现场作业的灵活性和效率，同时也降低了装置的成本和维护费用。这些优势使得吊车安全管控装置成为现场吊装作业的理想选择。

2、吊车安全管控装置是一种小巧、轻便的装置，可以方便地携带和安装在吊车的支腿上。由于现场吊装作业地环境多变，工地布置不固定，要求设备快速移动和布置。因此，吊车安全管控装置的小巧轻便特点非常符合现场应用的需求。操作人员可以根据实际需求，灵活地将装置布置在吊车的各个支腿上，以实现对吊车支腿的实时监测和管控。

（三）安全提醒功能，辅助现场人员保障现场吊装作业的安全

1、吊车安全管控装置通过安装在吊车上的传感器和监控设备，能够实时监测吊车的倾斜角度、重心位置、吊装重量以及风力等参数。当吊车处于不稳定状态或存在安全隐患时，系统可以通过警报装置发出警报，提醒现场人员及时采取措施，确保吊装作业的安全进行。这种安全提醒功能极大地辅助了现场人员对吊车作业安全状态的监控和管理，降低了意外事故发生的风险。

2、吊车安全管控装置可以通过多种传感器实时监测吊车工作状态，包括吊钩位置、幅度、载荷、倾斜角度等，从而实现安全提醒功能。一旦检测到吊钩偏离安全范围、载荷超载或者发生其他异常情况，装置会发出声光报警信号，提醒现场人员及时采取措施，避免事故的发生。此外，吊车安全管控装置还可以设置作业限位，当吊钩接近设定的边界时，会发出提示警告，避免吊钩误操作或操作超越范围，进而减少意外风险。在夜间作业时，还可通过LED灯光显示吊车工作区域的警示信号，提高夜间施工作业的安全性。

（四）通过实时数据能直观的看到各个支腿所承受的压力值，能辅助判断吊车支脚下地面的坚实度

吊车在进行吊装作业时，支脚的支撑是非常重要的，支撑不稳或地面不坚实都会导致吊车翻倒或支脚失稳。吊车安全管控装置可以实时监测各个支腿所承受的压力值，并将数据直观地显示在监控屏幕上。这些数据能够帮助现场人员判断支脚下地面的坚实度，及时采取必要的措施，如加固地面或重新调整吊车位置，确保吊车的稳定性和安全性。这种实时数据监测为现场人员提供了直观的参考，有助于他们针对具体情况做出及时的决策和行动[3]。

五、总结

综上所述，吊车安全管控装置在现场吊装作业中的应用，能够有效检测吊车作业过程中的关键参数，及时发现潜在的安全隐患并采取相应的措施，提高了吊装作业的安全性。同时，装置的小巧轻便、安全提醒功能等特点也为吊装作业的现场管理提供了有力支持，具有较高的实用价值和推广应用前景。

参考文献：

[1]苏剑锋，张津，杨航康，等.一种吊车吊臂，高空作业车空间操作安全管控装置与方法：CN202111321304.4[P].CN202111321304.4[2023-11-08].

[2]管鹏强.电力营销现场作业安全管控应用研究[J].电力系统装备，2021（024）：000.

[3]周智明，田旦瑜，郑安然，等.一种基于无人机的吊装作业管控方法，装置，设备及介质.CN202211562069.4[2023-11-08].