一、概述

近年來，我國建筑行業(yè)迅猛發(fā)展，高層超高層建筑不斷涌現(xiàn)，塔式起重機(jī)已成為必備的施工機(jī)械之一。 隨著我國塔式起重機(jī)使用量的不斷增長，因安全限位失效、操作人員違章等原因?qū)е碌乃C(jī)安全事故也日益增多。 在原有安全限位基礎(chǔ)上，增設(shè)塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集、智能報警、后臺數(shù)據(jù)分析等功能，已成為機(jī)械管理者、使用者和各級管理部門的共同需求。 為有效遏制重大事故、減少一般安全事故，提高建筑起重機(jī)安全管理水平，杭州市根據(jù)國務(wù)院（2010）23號文和省建設(shè)廳（2011）6號文的要求，自2011年7月1日起，在建設(shè)工地新安裝的塔機(jī)上推廣配置安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，使杭州市的機(jī)械式塔機(jī)朝著智能化、信息化的方向邁出了重要一步。

通俗來講，塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)是基于傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程通信技術(shù)相融合的系統(tǒng)平臺，通過前端監(jiān)控裝置和平臺無縫融合，實現(xiàn)了開放式的實時塔吊作業(yè)監(jiān)控；在對塔吊實現(xiàn)現(xiàn)場安全監(jiān)控的同時，通過遠(yuǎn)程高速無線數(shù)據(jù)傳輸，將塔吊運(yùn)行工況安全數(shù)據(jù)和報警信息通過3G無線實時發(fā)送到遠(yuǎn)程GIS可視化監(jiān)控平臺， 并能在報警時自動觸發(fā)手機(jī)短信向相關(guān)人員告知，從而實現(xiàn)實時的動態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程報警，使得塔吊安全監(jiān)控成為開放的實時動態(tài)監(jiān)控。

二、塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)安裝使用過程中常見問題

目前，我市共有8家通過評審的監(jiān)控生產(chǎn)商為建設(shè)工地提供塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，至今共安裝455臺塔機(jī)。 8家監(jiān)控生產(chǎn)商的產(chǎn)品達(dá)到我市塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)的基本要求，覆蓋重量、高度、幅度（力矩）、防碰撞、風(fēng)速等裝置及參數(shù)顯示，實現(xiàn)報警、輸出控制等功能。 塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的推廣使用， 使得塔機(jī)安全事故的發(fā)生率處于可控狀態(tài)，但我們也看到， 各家廠商產(chǎn)品及技術(shù)力量的強(qiáng)弱，各廠商的塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)也不同程度地存在著如下問題： 

1. 防碰撞裝置僅僅做到單機(jī)區(qū)域靜態(tài)下的防碰撞功能，未全面推廣群塔防碰撞功能。

2. 各安全裝置報警頻率高，其中高度報警頻率約占總報警量的1 ／ 3以上。

3. 部分監(jiān)控生產(chǎn)商給塔機(jī)安裝監(jiān)控管理系統(tǒng)后，后續(xù)服務(wù)跟不上，監(jiān)管力度不足，造成部分監(jiān)控系統(tǒng)不在線。

4. 部分塔機(jī)操作者不能熟練掌握、應(yīng)用安全監(jiān)控系統(tǒng)；部分工地管理人員不知如何監(jiān)管；施工企業(yè)對其項目部使用的塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的監(jiān)管還未落實，監(jiān)控得不到及時管理而成為一種擺設(shè)。

5. 加裝后的塔機(jī)安全監(jiān)控裝置和原有機(jī)械式安全裝置，為兩套各自獨(dú)立運(yùn)行的安全裝置，使塔機(jī)起到雙重保護(hù)的作用。8家監(jiān)控裝置的安裝型式分為一體化式和獨(dú)立安裝式兩類。

兩套安全裝置的安裝、調(diào)試過程，表面看是分離的，實際存在一個銜接問題，或者說統(tǒng)一問題。 監(jiān)控裝置呈獨(dú)立安裝式的，涉及到裝置移機(jī)、審請、保管、重新安裝等問題。

三、問題成因分析及對策探討

針對上述問題，筆者對塔機(jī)監(jiān)控安全管理系統(tǒng)使用狀況進(jìn)行了實地抽查，并對檢查數(shù)據(jù)進(jìn)行了初步的分析和研究，以下列舉部分比較突出的問題及其原因分析，供廣大同行參考討論。

（一）起重量 、小車幅度 、力矩值 、吊鉤高度 ，回轉(zhuǎn)角度、風(fēng)速報警頻繁。

根據(jù)當(dāng)前塔機(jī)安全監(jiān)控裝置報警次數(shù)多的現(xiàn)象分析：

一種確實是現(xiàn)場超載、超力矩下的正常狀況下的多次報警；另一種顯示異常大值。 一些是屬于設(shè)定重量時不準(zhǔn)確導(dǎo)致，重新標(biāo)定重量后可歸為正常。 有一些異常大值或異常小值出現(xiàn)，屬于系統(tǒng)軟件上的原因、屬于主機(jī)儀表系統(tǒng)維護(hù)不到位的原因或傳感器失效等原因。

還有一些高度報警頻繁，是由于司機(jī)下班后將吊鉤升到頂后碰高度限位開導(dǎo)致等。

1. 遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺問題。 平臺數(shù)據(jù)在接入時，數(shù)據(jù)的計算方法和報警頻率顯示存在問題，

同一個持續(xù)的報警，頻繁顯示導(dǎo)致這個問題的重復(fù)出現(xiàn)。

2. 系統(tǒng)終端軟件問題。 系統(tǒng)終端采集信號、發(fā)送信號不穩(wěn)定。

3. 外部干擾，帶變頻器的塔機(jī)其諧波和電磁輻射對系統(tǒng)的影響。

4. 外部干擾 ，塔機(jī)周邊有嚴(yán)重干擾 ，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸過程出現(xiàn)問題。

分析探討：報警頻繁，對塔機(jī)司機(jī)的正常工作造成干擾。 當(dāng)系統(tǒng)升級、改進(jìn)達(dá)到逐步穩(wěn)定后，應(yīng)根據(jù)裝置的重要性突出系統(tǒng)預(yù)警重點(diǎn)又減少工作干擾，取消高度、角度聲音報警，

保留顯示光報警和控制功能。 并逐步減少聲音報警頻率。

（二） 遠(yuǎn)程在線監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)與現(xiàn)場終端顯示不符。 終端顯示數(shù)據(jù)正常不報警，平臺顯示數(shù)據(jù)過大報警。我們在杭甲工地，測試了3臺XX牌塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)： 吊一個重量780kg標(biāo)準(zhǔn)節(jié)， 終端顯示780kg，小車變幅運(yùn)行數(shù)據(jù)在750kg～800kg即正常范圍波動，與遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺上顯示數(shù)據(jù)相符。 但吊鉤卸荷后，終端顯示為零，而在遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺上顯示數(shù)據(jù)卻為65000kg。

分析：平臺軟件設(shè)計問題或者是終端發(fā)射模塊發(fā)送問題受干擾亂碼。

探討：完善產(chǎn)品改造升級服務(wù)程序。

（三）實際載重量與顯示載重量不符、一些誤差達(dá)100kg～500kg。

我們在杭乙工地，抽檢2臺XX牌塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)：實際吊重2000kg，終端顯示為1700kg，誤差300kg；

在杭丙工地，抽檢1臺XX牌塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)：實際吊重1500kg，終端顯示為1390kg，誤 差110kg；

在杭丁工地，抽檢1臺XX牌塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)：實際吊重1500kg，終端顯示為

1000kg，誤 差500kg；

在杭戊工地，抽檢1臺XX牌塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)： 實際吊重1000kg， 終端顯示為

900kg， 誤差100kg。

分析探討：

1. 重量 （拉力 ）傳感器安裝 、連接不規(guī)范 ，間隙過大。 使用銷軸式重量（拉力）傳感器，若軸的安裝孔徑公差偏大、卡板尺寸偏差，會造成銷軸式傳感器松動。

因銷軸傳感器是圓軸式而起重機(jī)械帶載運(yùn)行中受各種因素影響抖動較大，尤其是通過間接連

接的銷軸式重量傳感器，擺動幅度大，造成重量傳感器應(yīng)變量發(fā)生偏差，導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差（由于實際受力是根據(jù)力和變形量的關(guān)系得出，力為不變值但變形量隨軸的轉(zhuǎn)動而變化）。

2. 現(xiàn)場標(biāo)定重量不精確，會造成終端顯示重量偏小或偏大。

比如，在杭己工地，抽檢1臺XX牌塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)：實際吊重1510kg，終端顯示為1620kg，偏大110kg。 重量偏大，反映現(xiàn)場原重量標(biāo)定不正確。

分析探討：塔機(jī)監(jiān)控生產(chǎn)商、塔機(jī)安裝單位和塔機(jī)檢驗檢測單位在現(xiàn)場調(diào)試、標(biāo)定塔機(jī)額定重量時，應(yīng)選用電子稱或標(biāo)準(zhǔn)砝碼。

（四）部分重量傳感器安裝支架太單薄，不規(guī)范。在重載頻繁使用中可能容易變形，造成采集的重量信號數(shù)據(jù)誤差，而出現(xiàn)安全隱患。 另外由于支架位置偏差，造成增設(shè)的滑輪與上下原有滑輪不成一線，加劇鋼絲繩及滑輪的磨損。

分析探討：有關(guān)監(jiān)控生產(chǎn)商應(yīng)不斷改進(jìn)裝置設(shè)置結(jié)構(gòu)，提高安裝質(zhì)量，嚴(yán)格按安裝方案的要求，完成每一臺裝置的安裝。 易逐步推廣、采用與塔機(jī)原裝置融為一體的結(jié)構(gòu)。

（五）防碰撞裝置。

當(dāng)前塔機(jī)上安裝的防碰撞裝置僅僅達(dá)到單機(jī)區(qū)域防碰撞功能即靜態(tài)狀況下塔機(jī)與建筑物、 高壓輸電線等的防碰撞。 部分監(jiān)控生產(chǎn)商的防碰撞無靜態(tài)模擬曲線顯示。若時機(jī)成熟，

宜向群塔防碰撞發(fā)展。

（六）實際小車幅度與顯示小車幅度不符，誤差達(dá)300mm～450mm。

比如，在杭庚工地，抽檢1臺XX牌塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)：將小車運(yùn)行到54.5m時報警，然后回到47m處，再向外運(yùn)行到54.5m時，顯示只有50m，就報警了，誤差達(dá)450mm；

還有在杭辛工地，抽檢1臺XX牌塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)：實際檢測小車幅度誤差達(dá)300mm；

分析：在原幅度限位器旁側(cè)增加一只帶傳感器的幅度限位器，多了一道連接，有累積誤差，還有安裝精度誤差等導(dǎo)致小車幅度誤差增大。 若限位器質(zhì)量低劣、精度不高，造成的誤差會更大。

有5家監(jiān)控生產(chǎn)商的產(chǎn)品對力矩的信號采集用幅度×重量的型式即幅度限位器與力矩直接相關(guān)，小車幅度值的誤差，影響到力矩值。 因此，小車幅度限位器至關(guān)重要，應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

當(dāng)變幅小車靜止不動而起吊重物時，顯示屏所顯示的重量一般與實際荷重都能相吻合，

但由于受摩擦阻力、 牽引鋼絲繩保持一定垂度所需要的張力、起升鋼絲繩和變幅鋼絲繩繞過導(dǎo)向滑輪所引起的阻力、臂架軌道坡度阻力、風(fēng)載阻力、回轉(zhuǎn)慣性力等諸多因素的影響，

小車向內(nèi)或向外運(yùn)動時所顯示的重量值就會產(chǎn)生一個差額， 可稱為動態(tài)附加力。該附加力的反力主要是靠起升鋼絲繩提供，其數(shù)值往往超出了±5%的許可范圍。

探討：應(yīng)在該軟件開發(fā)上能識別并處理動態(tài)附加力，利用微電腦和傳感器技術(shù)的完美結(jié)合，尋找出一種能控制實際工況的辦法，實現(xiàn)智能化數(shù)字控制在±5%的許可范圍。

（七）遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺容易斷線，看不到監(jiān)控塔機(jī)實時運(yùn)行狀態(tài)。

部分監(jiān)控系統(tǒng)的平臺經(jīng)常斷線，所采集的數(shù)據(jù)無法反映真實塔機(jī)運(yùn)行情況。

分析探討：終端信號發(fā)送模塊及線路設(shè)計有缺陷。 應(yīng)改進(jìn)及升級終端發(fā)射模塊與線路，保證數(shù)據(jù)發(fā)送穩(wěn)定，斷線時能在1min內(nèi)能自動接收。

（八）部分塔機(jī)運(yùn)行中的數(shù)據(jù)無波動或波動微小。

部分監(jiān)控系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)，無變動或者波動范圍極小，疑為模擬數(shù)據(jù)。

分析：塔機(jī)安全監(jiān)控生產(chǎn)商的設(shè)計人員，人為用技術(shù)手段控制運(yùn)行數(shù)據(jù)，使之部分監(jiān)控終端顯示運(yùn)行數(shù)據(jù)不變，不真實，這樣容易留下安全隱患。

探討：作為生產(chǎn)商更應(yīng)保持公平、公正的立場，從技術(shù)手段上保證設(shè)備的穩(wěn)定、 塔機(jī)的安全運(yùn)行，而不能成為一種形式主義的擺設(shè)。 塔機(jī)安全監(jiān)控生產(chǎn)商應(yīng)修正技術(shù)錯誤，讓監(jiān)控數(shù)據(jù)正常隨著塔機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，真實反映，保證塔機(jī)施工安全。

（九）部分安全監(jiān)控管理系統(tǒng)只有報警，未接輸出控制。部分監(jiān)控系統(tǒng)未接輸出控制線。

分析：未將控制線與控制柜內(nèi)電路連接，沒有實現(xiàn)監(jiān)控并需控制的作用，沒有實現(xiàn)機(jī)械與電子聯(lián)合控制的雙功能。 可能是監(jiān)控設(shè)備的產(chǎn)品本身與總站的技術(shù)規(guī)定要求有差距，也可能和使用單位的要求有關(guān)。

探討： 應(yīng)建立安全監(jiān)控管理系統(tǒng)定期檢查制度。 由政府主管部門牽頭組織生產(chǎn)商對各自產(chǎn)品進(jìn)行互查、交流，來提高和完善安全監(jiān)控管理系統(tǒng)。

（十）顯示屏等安裝不規(guī)范。顯示屏隨意安放，未將其掛在角度、視線良好的位置；顯示屏尺寸不一；風(fēng)速儀未安裝在四面受風(fēng)位置。

分析探討：生產(chǎn)商應(yīng)規(guī)范安裝，合理選擇部件位置，不斷改進(jìn)服務(wù)質(zhì)量。 采用抗干擾、清晰度高、并在強(qiáng)光下不影響視線的顯示屏，其尺寸不宜小于9英寸。

（十一） 部分監(jiān)控生產(chǎn)商未及時將塔機(jī)安全監(jiān)控。

管理系統(tǒng)全部接入平臺。 部分已安裝塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)且不在線、部分施工現(xiàn)場

（項目部）未實行監(jiān)控。

1. 部分塔機(jī)安全監(jiān)控生產(chǎn)商未全面落實有關(guān)文件精神，未及時接入杭州市建設(shè)工程施工安全質(zhì)量互聯(lián)網(wǎng)管理應(yīng)用平臺。

2. 已安裝的塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)在線率偏低。

分析：造成在線率偏低的原因有：（1）《塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)資料維護(hù)信息申請表》未如實、全部填寫。 （2）數(shù)字安全監(jiān)控系統(tǒng)不在線，數(shù)據(jù)沒有上傳到遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺是由于包GPRS流 量 的SIM卡 丟失、欠費(fèi)、超流量。 （3）無線傳輸模塊上的天線損壞等原因、 系統(tǒng)終端與無線傳輸模塊之間的串口未連接好。 （4）傳輸模塊的電源線未插好。 （5）人為不接系統(tǒng)電源或忘記打開系統(tǒng)電源。 （6）工地停工，塔機(jī)總電源切斷或工地半停工狀態(tài)塔機(jī)停停做做等。

探討：監(jiān)控生產(chǎn)商應(yīng)加強(qiáng)后續(xù)跟綜服務(wù)，確保每一臺已安裝監(jiān)控管理系統(tǒng)的塔機(jī)在線；

施工單位（公司） 應(yīng)設(shè)置專人負(fù)責(zé)下屬項目部塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)管與指導(dǎo)，對有違章記錄的須及時作出處理，確保每一臺塔機(jī)在線。

大杭州包括7個縣市的起重機(jī)械設(shè)備臺數(shù)已達(dá)到15937臺，其中塔機(jī)6219臺。 這么大的量，給各單位都帶來機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

（十二） 檢驗單位對塔機(jī)檢驗現(xiàn)狀。在塔機(jī)上推行安全監(jiān)控管理系統(tǒng)已半年多，由于一些相關(guān)規(guī)定未跟上，檢驗單位對建設(shè)工地新安裝的塔機(jī)檢驗仍在按原塔式起重機(jī)檢驗報告的內(nèi)容檢驗。

當(dāng)前需出臺包括“鋼格構(gòu)柱、起重機(jī)械（含：塔機(jī)、門式起重機(jī)、施工升降機(jī)）安全監(jiān)控管理系統(tǒng)”的浙江省建設(shè)工程起重機(jī)械檢驗規(guī)程，來適應(yīng)當(dāng)前的形勢。

原先對塔機(jī)履行較多的是檢驗，當(dāng)今配備電子式安全監(jiān)控管理系統(tǒng)后，進(jìn)行較多的是裝置、儀表檢測，將有利于促進(jìn)和保障監(jiān)控系統(tǒng)性能穩(wěn)定。

四、結(jié)束語

        一種新裝備、新技術(shù)的應(yīng)用→到成熟→達(dá)到人們的認(rèn)可，需要一個較長的過程，尤其是塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，它由塔機(jī)數(shù)字安全監(jiān)控系統(tǒng)、無線數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺三大塊組成，系統(tǒng)較為復(fù)雜；涉及的部門、單位又多，給使用和管理帶來難度。 為了完善塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)功能及安裝、使用和管理科學(xué)化、規(guī)范化，真正起到“監(jiān)視”和“控制”雙作用，需要監(jiān)控系統(tǒng)質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定；需要監(jiān)控裝置正確合理設(shè)置、及時檢查與調(diào)試；需要用戶熟悉并掌握操作要領(lǐng)、遵章守紀(jì)；需要終端和遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺系統(tǒng)軟件不斷升級；需要系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)；需要統(tǒng)一協(xié)調(diào)、各單位共同努力，才能真正實現(xiàn)和保障塔式起重機(jī)的施工安全及維護(hù)廣大用戶的利益。