塔機安全監控系統介紹

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提綱

1、聯合安全公司介紹2、產品背景3、產品特點及優勢4、系統各模塊產品簡介附：公司資質

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一、公司介紹

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安徽聯合安全科技有限公司是由中科院循環經濟學院、合肥工業大學等公共安全領域專家聯合支持的高新技術企業。公司專注公共安全行業，致力于安全預防與檢驗技術、安全監測設備與儀器的研制、銷售和技術服務。公司已經獲得國家級高新技術企業、雙軟企業稱號；擁有反光標識檢測儀、激光遙測酒精檢測儀等相關產品和技術專利16項，其中填補國內空白的產品2項；先后承擔了公安部應用創新計劃、省科技廳科技攻關計劃、省經信委技術創新計劃和國家創新基金四項省部級科研及產業化項目。2010年公司發明的UNS型反光標識檢測儀被列入安徽省高新技術產品目錄，同年公司被合肥市列入首批科技小巨人培育企業。公司還被中國交通安全協會會員單位和安徽智能交通協會理事單位。如今，聯合安全已經在建筑施工安全領域實現了新的突破，無論在專業技術上，還是計算機技術實現方面都已經處于領先地位。聯合安全公司和省質量技術監督局合建的檢測技術中心專注交通、建筑等領域的安全標準化研究和物聯網技術的應用推廣，是中國領先的協同管理軟件提供商，愿以先進的技術手段在IT技術開發、網絡技術、信息系統的集成、軟件開發和Internet技術等領域為社會各界提供服務。愿與同行及廣大用戶廣泛合作，在新世紀共創新的輝煌。第四頁，共40頁。

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二、產品背景

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塔機是塔式建筑起重機的簡稱，是建筑施工必不可少的垂直運輸機械。在建筑工程施工中發揮著重要的作用，也是建筑施工中最高大、最危險的施工機械，一旦發生安全事故必然是機毀人亡的重大事故。因此，如何保障塔機的使用安全成為各級管理部門和科研單位關注的焦點。 近年來，塔式起重機的使用量不斷增多，重大事故頻頻發生，給人民生命財產帶來了重大損失，造成嚴重的社會不良影響。據國內有關部門的統計資料表明，截止至2011年底塔機事故率已達2.77%。因此，提高塔機安全、防止事故發生、減少經濟損失、搞好安全生產已經迫在眉睫。

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為了保證塔機的正常與安全使用，國家開始強制性要求塔機在安裝時必須具備機械限制器，并確保其完好與靈敏可靠，在使用中如發現損壞應及時維修更換，不得私自解除或任意調節；其中機械限制器是指塔式起重機必須具備的起重量限制器、力矩限制器、高度限制器、行程限制器、幅度限制器等。其作用是為保證塔機在運行時這五項參數不超過設計指標，而達到安全運行的目的；但是由于使用單位受工期和經濟利益的影響，總想用最短的時間吊最多的東西，存在嚴重的超載傾向，特別是重量限制器和力矩限制器，90%以上失效或被人為調大。另一方面：⑴機械限位器無存儲功能，無法對歷史累計運行數據進行抽查；⑵無遠程傳輸功能無法實現實時監督，所以使得監督部門難以全面監管。 機械限制器在塔機安全上發揮了一定作用，現行國家規范也強制要求塔機必須安裝機械限制器；但因其技術含量低，誤差大，易自然損壞和人為損壞，加上監管檢查難度大，已經不適應現在塔吊安全管理的要求。為更好地解決塔機安全事故問題，近幾年出現了功能更加全面的塔機安全監控管理產品，漸漸地在替代原有的機械限制器。

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塔式起重機械事故率連續多年居高不下，引起了政府的關切，多次發文強調要求加強管理。近幾年來，國務院及有關部門已經出臺了相關安裝安全監控管理產品的政策，如：1、《塔式起重機》GB/T5031-2008中：5.6.12報警及顯示記錄裝置5.6.12.1報警裝置塔機應裝有報警裝置。5.6.12.2顯示記錄裝置塔機應安裝有顯示記錄裝置。2、2008年，建設部第166號令《建筑起重機械安全監督管理規定》中規定，沒有齊全有效的安全保護裝置的建筑起重機械，不得出租、使用。3、國發〔2010〕23號文國務院《關于進一步加強企業安全生產工作的通知》，明確提出“大型起重機械要安裝安全監控管理系統”，這是建國以來國務院第一次明確的將技術產品列入文件的指令。4、2010年，住建部建質【2010】164號《關于貫徹落實國務院關于進一步加強企業安全生產工作的通知》的實施意見中提出：“要積極推進信息化建設，充分應用高科技手段，工程項目的起重機械設備等重點部位要安裝安全監控管理系統。要強制推行先進適用的安全技術裝備”；“各地住房城鄉建設部門要按照《通知》精神和本實施意見的要求，結合本地實際，制定具體的實施辦法，并認真組織實施。” 各級政府的明確文件要求和嚴峻的塔機安全形勢，使得各省市主管部門都在積極出臺相關推廣塔機新型安全管理技術文件。例如：

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哈爾濱哈建發[2009]183號關于印發推廣使用塔式起重機安全監控系統實施方案的通知鶴崗鶴建發[2011]10號關于加強建設工程施工現場塔吊安全監控系統和視頻監控系統安全管理的通知三門峽三建[2011]307號三門峽市住房和城鄉建設局關于進一步加強推廣使用塔式起重機防傾翻裝置的通知青島青建管質字〔2010〕15號青島市城鄉建設委員會建筑工程管理局關于進一步加強塔式起重機安全技術管理的通知江西贛建安[2011]10號關于加強塔式起重機安全監督管理的通知貴州

黔建建通〔2011〕412號關于我省房屋建筑和市政工程工地安裝使用塔式起重機安全報警及顯示記錄裝置的通知荊州荊建設發〔2011〕29號荊州市住房和城鄉建設委員會關于印發《荊州市建設工程安全生產在線動態監管網絡系統建設實施方案》遼寧遼住建發〔2011〕39號關于印發《遼寧省建筑施工工地安裝和使用塔式起重機安全監控管理系統管理規定》的通知麗水麗建發〔2011〕122號關于印發《麗水市建設工程塔式起重機安全監控管理系統實施辦法》的通知三亞三住建[2011]556號關于印發安裝使用塔式起重機安全監控系統實施方案的通知第十頁，共40頁。

安全監控系統應用對象●施工單位●項目部●塔機產權人●建設主管部門●塔機安全監控系統中防碰撞與工作區域限制功能適用于施工環境復雜的單塔或塔機群作業的施工單位項目部●塔機安全監控系統中力與力矩功能適用于施工環境簡單單一塔機作業的施工單位項目部

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三、產品特點及優勢

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1、獨特的防傾翻系統

我公司研制的塔機防傾翻監控儀，其工作原理是：監測塔機塔身的剛度變化以及塔身中心線相對于鉛垂線的傾斜角，當達到設定的傾翻警戒線時進行報警、記錄，并控制塔機起升、幅度增大、回轉的電源，從而實現防止塔機傾翻的功能。該產品通過對塔機狀態的設定，可以有效監測出塔機因塔身基礎不平、塔身螺栓松動或者塔身關鍵焊縫出現裂紋而導致的塔身剛度變化情況，在塔身達到傾翻臨界狀態時及時報警，從而提醒人們及時檢查塔機存在的故障隱患，預防塔機傾翻。同時，預報警數據可通過網路傳輸到服務器，服務器在接收到預報警數據后進行數據的備份、統計分析并形成各種報表，此時，處于遠程監管中心的管理人員可以通過網絡瀏覽塔機當前或歷史工作數據，在發現異常時及時電話通知相關人員進行處理，并可對塔機數據以報表的打印存檔。 塔機防傾翻監控儀是專利產品，填補了國內空白，并被列入第一批“十一五科技應用推廣項目”國內很多地市已經應用，并取得了良好的效果；對此，中國建設報在2011年4月21日的頭版做了詳細報道；此后，《建筑》、《建筑安全》、《施工技術》、《建筑機械租賃與管理》等專業雜志也做了專門報道，因其卓越的功能和較高的性價比引起了廣泛關注。

第十三頁，共40頁。2、不限數量的分布式防碰撞系統特點一：塔機數量不限特點二：分布式，不用有中間服務器，隨時安裝隨時可融入系統

群塔防碰撞功能的主要核心技術為無線通訊技術及數據處理方式。目前，除我公司外的國內廠家均采用中央服務器模式，中央服務器一般設在碰撞塔機群的中間位置，碰撞群內的所有塔機使用短距離無線傳輸技術將工作實時數據發送至中央服務器，服務器對數據進行分析后將報警及控制指令發送至各塔機，實現防碰撞功能。該方案存在以下幾個缺點：a.數據傳輸環節過多，降低了數據傳輸的可靠性。數據的傳輸存在兩個環節：塔機發送至服務器和服務器發送至塔機。如果一個塔機未傳輸至服務器則影響整個塔機群的碰撞關系；b.數據傳輸環節多，造成通訊時間長，降低反應速度；c.由于當前的短距離傳輸技術的傳輸距離有限，造成各塔機距離中央服務器的距離受限，塔機群工作面積過小；d.工作面積小，即塔機數量受限，最多16臺；e.由于需要在中央服務器中預設塔機碰撞關系，對于施工進度不一致造成的某臺塔機退出或加入碰撞群需要對中央服務器中的碰撞數據進行調整。

我公司采用只有存在碰撞關系的塔機之間通訊，不設中央服務器，這樣就解決了上述可靠性低、工作面積小、反應速度低、不能隨意進出碰撞群的缺點。如：工地有50臺塔機，25號塔機與23、26、27、28有碰撞關系，則25號只與23、26、27、28通訊，進行數據相互傳輸，與其他塔機無傳輸關系，也無數據中轉環節，保證了數據傳輸速度和可靠性；當26號退出碰撞群時則只需要在25號塔機中將26號塔機刪除即可。該技術也解決了無線傳輸距離受限的問題，實現了碰撞塔機數量無限制。

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3、簡單易用的遠程監控管理平臺

a、管理權限劃

根據不同管理權限級別設定合適的查詢、統計、處理信息內容 b、公告信息簡潔對應性強

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c、視頻接入

■與工地視頻監控無縫對接

■實現塔機和監控系統遠程維護■實現監控系統遠程操作培訓

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d、界面友好

■電子地圖方便塔機尋找

■塔機所有責任方信息集中管理查詢方便

■導航清晰緊湊，主次分明■設計美觀大方

第十七頁，共40頁。e、符合塔式起重機行業習慣

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術語及圖形直觀準確■載荷譜統計利于塔機剩余壽命■塔機備案管理和監控系統管理模式可定制第二十頁，共40頁。

四、系統各模塊產品簡介

第二十一頁，共40頁。1、顯示記錄報警模塊（實現國標5031中的“報警及顯示記錄裝置”）a、 模塊簡介將塔式起重機的安全裝置（包括力矩限制器、起重量限制器、幅度限位器、回轉限位器及高度限位器）的各項功能進行了有效集成，并且綜合利用了微電子技術、信息傳感技術及信息通訊技術，是新一代高質量、高性能的塔式起重機安全監控管理系統。另外，該產品的高度和幅度傳感器信號采集處理電路采用可編程邏輯器件CPLD構成4倍頻及辨向電路，大大提高了檢測分辨率，并消除了抖動誤差；同時，該產品利用超大容量存儲器可以對機構運行數據進行連續記錄，并且可以通過計算機回放所記錄的數據。b、 功能特點

■顯示：以圖形或字符形式向司機顯示當前力矩、重量、幅度、高度、回轉等工作參數和相應額定能力參數。

■記錄：對當前塔機運行數據實時存儲，終端設備可以累積儲存1.6×104個工作循環。

■報警：對超出塔機能力范圍的指令，發出聲光報警并將相應工作參數數據記入違章檔案。

■控制：任意點位完全按塔機設計的力矩曲線進行控制。突出特點：a. 力矩曲線能適應所有的塔機。b. 重量傳感器有十種方案能適應國內外所有塔機。第二十二頁，共40頁。2、空間限制模塊（實現國標5031中的區域保護和群塔防碰撞功能）

a、模塊簡介適用于帶有空間限制要求的塔機；同時也可根據用戶需要加裝有重量限制器要求的監控系統模塊，該模塊可滿足塔式起重機國家新標準GB/T5031-2008的要求，滿足用戶一機多用的需求。該產品精度高質量可靠，性能優良技術先進，其主機系統通過山東省科學技術廳鑒定，技術水平達到國內領先水平，具有創新性。b、功能特點

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塔機數量不限

■分布式，不用有中間服務器，隨時安裝隨時可融入系統

■根據需要限制塔機進入某些特定區域，或進入該區域后不允許吊載，可允許設置多達6個限制動作區域。

■防止群塔間的相互碰撞，防止塔機間結構、起升繩或吊重發生相互碰撞。

■防碰撞群塔數量無上限要求。

■每臺設備都獨立運行，不需要地面計算機輔助控制，節約成本的同時增強了系統的穩定性。

■單臺設備的拆除不影響整體系統的運行。

■防碰撞參數設置不需要從塔機上設置，從地面就可以完成設置。

■無線模塊發射頻率為公用頻率，不需要到無線電管理委員會備案。

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群塔安全作業

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進入碰撞危險區域：開始預警

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危險區繼續回轉：高速變低速

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危險區繼續回轉：高速變低速

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接近碰撞極限值：截斷控制

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無截斷控制：碰撞事故瞬間發生

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截斷后大臂向安全方向回轉

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截斷后大臂只能向安全方向回轉

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大臂回轉至安全區域：預警解除

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第三十四頁，共40頁。3、防傾翻模塊

a、模塊簡介防傾翻模塊（防傾翻監控儀）是一種新的、高效、全方位塔式起重機安全監控設備，其原理為運用機器視覺技術和圖像處理技術，監測因各種因素造成的塔身傾斜，當傾斜度達到臨界危險狀態時給予報警，提示司機停止危險操作；同時用電腦芯片將造成危險的狀態給予記錄，通過對記錄的分析可查明造成危險狀態的原因，以便及時采取措施，消除安全隱患，從而大大降低塔機安全事故。該產品通過對塔機狀態的設定，可以有效監測出塔機因塔身基礎不平、塔身螺栓松動或者塔身關鍵焊縫出現裂紋而導致的塔身剛度變化情況，在塔身達到傾翻臨界狀態時及時報警，從而提醒人們及時檢查塔機存在的故障隱患，預防塔機傾翻。b、功能特點

■記錄塔機所有超出設定范圍的次數和上電次數，統計塔式起重機工作狀態嚴重超載次數、工作臺班數、停電次數、非工作狀態下的剛度低于臨界值的次數，有利于對司機工作熟練程度、塔機工作繁忙程度、塔機嚴重超載頻率作出定量分析。

■避免人為漏檢、人為誤操作、人為違規以及高強螺栓松動、地基傾斜等因素造成的塔機傾翻事故。

■具有傾角測量功能，可以準確地測量塔機、大型鋼結構在安裝過程中及安裝完畢后的垂直度，避免因傾角過大帶來的倒塔事故。

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■對下列原因造成的塔身傾斜實行動態監測，當達到危險臨界狀態時給予報警提示并記錄。1)超載或嚴重超載。2)回轉打反車，急停猛吊，斜拉斜吊。3)連接高強螺栓松動后提醒及時擰緊。4)塔吊基礎偏沉。5)局部鋼結構變形或裂縫。6