2008 年之前，塔機的設計標準 GB/T 9462-1999《塔式起重機技術(shù)條件》并未對產(chǎn)品提出需要設置監(jiān)控系統(tǒng)的要求，僅僅是對其安全保護裝置（或措施）作出規(guī)定，要求必須設置起重力矩限制器、起重量限制器、起升高度限位器、行走限位裝置、幅度限位裝置、回轉(zhuǎn)限位器、風速儀等安全保護裝置。工作時，各負其責，依賴于觸發(fā)元件的位移（或結(jié)構(gòu)桿件應變放大）來觸動限位（或微動）開關(guān)，從而達到有效控制電控回路、限制不安全操作的目的。

隨著科學技術(shù)的不斷進步以及用戶需求的日漸提高，迫使塔機制造商導入新的科學管理理念，以一套電子式監(jiān)控系統(tǒng)去替代原來的安全保護裝置，直至 GB/T  5031-2008《塔式起重機》頒布實施前后的幾年時間里，行業(yè)內(nèi)尚保持著上述機械控制和電子監(jiān)控兩種方案并行狀態(tài)。GB/T  5031-2008《塔式起重機》開始正式實施后，要求塔機產(chǎn)品應安裝有報警及顯示記錄裝置，機械式安全保護裝置再也不能滿足規(guī)定了，進而催生了電子式監(jiān)控系統(tǒng)。由于塔機的市場存量和增量都非常大，致使該系統(tǒng)的生產(chǎn)商猶如雨后春筍般出現(xiàn)，絕大多數(shù)為電控元件或電子稱量裝置生產(chǎn)廠家，極少數(shù)由主機生產(chǎn)廠家研發(fā)，由于跨越了技術(shù)領(lǐng)域，主機生產(chǎn)廠家及監(jiān)控系統(tǒng)配套商之間在技術(shù)的契合與銜接上存在著一些問題，其產(chǎn)品的功能及品質(zhì)魚龍混雜、參差不齊。

  經(jīng)過了多年的應用與發(fā)展，積累了一些寶貴的經(jīng)驗，為進一步規(guī)范行業(yè)行為，住建部于 2015年 3 月施行了 JGJ  332-2014《建筑塔式起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)應用技術(shù)規(guī)程》，對新出廠若設置或?qū)扔兴C升級加裝安全監(jiān)控系統(tǒng)提出了更具體的要求。由于是新標準實施的初期階段，除超大型塔機之外，無論是產(chǎn)品的制造商還是其終端用戶，均未對是否需要在新出廠的設備上安裝監(jiān)控系統(tǒng)做出強制的規(guī)定，導致出現(xiàn)目前機械式安全保護裝置、電子式監(jiān)控系統(tǒng)和“機械式安全保護裝置 + 電子式監(jiān)控系統(tǒng)”并存的狀態(tài)。基于監(jiān)控系統(tǒng)的成熟、可靠、有效性等因素，國家質(zhì)檢總局特種設備安全監(jiān)察局亦未急于要求所有出廠的塔機都必須安裝監(jiān)控系統(tǒng)，TSG Q7016-2016《起重機械安裝改造重大修理監(jiān)督檢驗規(guī)則》也只是對額定起重力矩為 315tm 及以上的大型和超大型塔機上才要求安裝監(jiān)控系統(tǒng)。

一、安全保護裝置

  機械式安全保護裝置是通過各路觸發(fā)元件的有形位移來觸碰動作元件，從而輸出控制信號或指令的裝置，是為確保塔機正常使用而設置的，由起重力矩限制器、起重量限制器、起升高度限位器、行走限位裝置、幅度限位裝置、回轉(zhuǎn)限位器、風速儀等所構(gòu)成的安全保障系統(tǒng)。該系統(tǒng)屬于單一的動作型互鎖裝置，僅僅起到報警和切斷電源的作用，只控制不能監(jiān)督，通過各關(guān)聯(lián)動作開關(guān)與電氣回路實施電氣聯(lián)鎖控制，無聲、光信號報警及顯示記錄功能要求，當出現(xiàn)異常狀況時自動切斷電源、制止繼續(xù)往不利方向動作但可以朝有利方向運行。由于機械式安全保護裝置是直觀、實時地取樣于產(chǎn)品的工作狀態(tài)，因而，一旦經(jīng)試驗狀態(tài)調(diào)定并予以鎖定之后，其重復性、穩(wěn)定性、可靠性一般都會得到較有效的保障。

二、安全監(jiān)控系統(tǒng)

塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)是指對塔機重要運行參數(shù)進行監(jiān)視與控制，具備顯示、記錄、存儲、傳輸及控制功能的系統(tǒng)。其主要工作原理一方面是由對應傳感器測量材料無形的應變，通過系統(tǒng)里的處理器來讀取關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)并按照既定程序加以處理，另一方面，處理器接收到利用編碼器、電位器、傾角傳感器、風速儀等技術(shù)測量到的高度、幅度、角度、塔身水平位移、風速等信息，系統(tǒng)集成各類信息并借助處理器按照既定程序處理之后輸出相關(guān)指令或信號，從而達到安全監(jiān)控塔機使用狀態(tài)的目的。處理器發(fā)出的指令與電氣控制回路實施聯(lián)鎖控制，且具有顯示、記錄、存儲、傳輸功能。與上述安全保護裝置相比，安全監(jiān)控系統(tǒng)既控制也能監(jiān)督，具有可以數(shù)字化調(diào)整動作參數(shù)的功能，使塔機的安全保護進入了一個數(shù)字化監(jiān)控時代，為日后的信息化管理創(chuàng)造了必要的技術(shù)條件。GB/T 5031-2008《塔式起重機》中第 5.6.12 條規(guī)定塔機應安裝有報警及顯示記錄裝置。對應條款對各裝置的技術(shù)要求做出了定性或定量的規(guī)定。對于報警裝置而言，安全保護裝置和安全監(jiān)控系統(tǒng)都能夠滿足要求，而對于顯示記錄裝置的規(guī)定來說就只有通過電子式監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)了。標準的規(guī)定僅僅是最基本的要求，記憶功能所記錄循環(huán)次數(shù)可用于計算設備的使用壽命，作業(yè)參數(shù)的記錄可為事故過后對司機等作業(yè)人員是否違章操作進行追溯性判別，符合《中華人民共和國特種設備安全法》中可追溯性的要求，同時也為調(diào)查人員提供更科學、客觀、公正的條件。以力矩限制器為例，機械式的弓形彈板的限位觸頂位移量是直接取決于塔頂節(jié)架主弦桿的應變放大量，而電子式則一般由起吊重量和幅度兩個參數(shù)的合成處理后再輸出通、斷指令。取樣時，幅度一般不會存在問題，而起吊重量的取樣根據(jù)傳感器所安裝的位置不同會產(chǎn)生較大的差異，重物懸吊于空中不動、變幅小車往起重機臂端或起重機臂根運行時會顯示 3 個不同數(shù)值，這是因為運行時所產(chǎn)生的動態(tài)附加力的緣故，其誤差值往往會超出標準所規(guī)定的 ±5%，連同抗干擾能力在內(nèi)的環(huán)境適應性因素，制造商都要充分考慮進去。此外，在既有塔機升級加裝安全監(jiān)控系統(tǒng)時，不得改變塔機原有安全裝置及電氣控制系統(tǒng)的功能和性能。

參考文獻：

［1］馬禾耘，樂智君，曹小均，金小鯤，徐偉星，竺堯星.塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展與應用［J］．建筑機械化　2017(08)：47-49.