隨著建筑施工行業(yè)的蓬勃發(fā)展，塔式起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)塔機(jī)）應(yīng)用的越來(lái)越廣泛， 成為建設(shè)工地不可缺少的起重運(yùn)輸機(jī)械。塔機(jī)是特種設(shè)備，受《中華人民共和國(guó)特種設(shè)備安全法》以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的約束，其制造、安拆、使用、 管理等環(huán)節(jié)均納入國(guó)家行政許可管理范圍。

塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)是在傳統(tǒng)的安全保護(hù)裝置基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，近十多年時(shí)間里，產(chǎn)品經(jīng)歷了從無(wú)到有、從有到全的發(fā)展過(guò)程，走過(guò)了一段曲折向前的道路。以下結(jié)合塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)在建筑系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展談?wù)効捶?，供同行參考?

塔機(jī)安全保護(hù)與監(jiān)控裝置的發(fā)展歷程2008年之前，塔機(jī)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) GB/T 9462- 1999《塔式起重機(jī)技術(shù)條件》并未對(duì)產(chǎn)品提出需要設(shè)置監(jiān)控系統(tǒng)的要求，僅僅是對(duì)其安全保護(hù)裝 置（或措施）作出規(guī)定，要求必須設(shè)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(fēng)速儀等安全保護(hù)裝置。工作時(shí)，各負(fù)其責(zé)，依賴(lài)于觸發(fā)元件的位移（或結(jié)構(gòu)桿件應(yīng)變放大）來(lái)觸動(dòng)限位（或微動(dòng)）開(kāi)關(guān)，從而達(dá)到有效控制電控回路、 限制不安全操作的目的。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及用戶(hù)需求的日漸提高，迫使塔機(jī)制造商導(dǎo)入新的科學(xué)管理理念，以一套電子式監(jiān)控系統(tǒng)去替代原來(lái)的安全保 護(hù)裝置，直至 GB/T 5031-2008《塔式起重機(jī)》頒布實(shí)施前后的幾年時(shí)間里，行業(yè)內(nèi)尚保持著上述機(jī)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(jī)》開(kāi)始正式實(shí)施后， 要求塔機(jī)產(chǎn)品應(yīng)安裝有報(bào)警及顯示記錄裝置，機(jī)械式安全保護(hù)裝置再也不能滿(mǎn)足規(guī)定了，進(jìn)而催生了電子式監(jiān)控系統(tǒng)。由于塔機(jī)的市場(chǎng)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(chēng)量裝置生產(chǎn)廠(chǎng)家，極少數(shù)由主機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)家研發(fā)，由于跨越了技術(shù)領(lǐng)域，主機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)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(wèn)題，其產(chǎn)品的功能及品質(zhì)魚(yú)龍混雜、參差不齊。 經(jīng)過(guò)了多年的應(yīng)用與發(fā)展，積累了一些寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為進(jìn)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(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，對(duì)新出廠(chǎng)若設(shè)置或 對(duì)既有塔機(jī)升級(jí)加裝安全監(jiān)控系統(tǒng)提出了更具體的要求。由于是新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的初期階段，除超大型塔機(jī)之外，無(wú)論是產(chǎn)品的制造商還是其終端用戶(hù)，均未對(duì)是否需要在新出廠(chǎng)的設(shè)備上安裝監(jiān)控系統(tǒng)做出強(qiáng)制的規(guī)定，導(dǎo)致出現(xiàn)目前機(jī)械式安全保護(hù)裝置、電子式監(jiān)控系統(tǒng)和“機(jī)械式安全保護(hù) 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(guó)家質(zhì)檢總局特種設(shè)備安全監(jiān)察局亦未急于要求所有出廠(chǎng)的塔機(jī)都必須安裝監(jiān)控系統(tǒng)，TSG Q7016-2016《起重機(jī)械安裝改造重大修理監(jiān)督檢驗(yàn)規(guī)則》也只是對(duì)額定起重力矩為 315tm 及以上的大型和超大型塔機(jī)上才要求安裝監(jiān)控系統(tǒng)。

1.1 安全保護(hù)裝置 機(jī)械式安全保護(hù)裝置是通過(guò)各路觸發(fā)元件的有形位移來(lái)觸碰動(dòng)作元件，從而輸出控制信號(hào)或指令的裝置，是為確保塔機(jī)正常使用而設(shè)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(fēng)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(dòng)作型互鎖裝置，僅僅起到報(bào)警和切斷電源的作用，只控制不能監(jiān)督，通過(guò)各關(guān)聯(lián)動(dòng)作開(kāi)關(guān)與電氣回路實(shí)施電氣聯(lián)鎖控制，無(wú)聲、光信號(hào)報(bào)警及顯示記錄功能要求，當(dāng)出現(xiàn)異常狀況時(shí)自動(dòng)切斷電源、制止繼續(xù)往不利方向動(dòng)作但可以朝有利方向運(yùn)行。由于機(jī)械式安全保護(hù)裝置是直觀(guān)、實(shí)時(shí)地取樣于產(chǎn)品的工作狀態(tài)，因而，一旦 經(jīng)試驗(yàn)狀態(tài)調(diào)定并予以鎖定之后，其重復(fù)性、穩(wěn)定性、可靠性一般都會(huì)得到較有效的保障。

1.2 安全監(jiān)控系統(tǒng) 塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)是指對(duì)塔機(jī)重要運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視與控制，具備顯示、記錄、存儲(chǔ)、傳輸及控制功能的系統(tǒng)。其主要工作原理一方面是由對(duì)應(yīng)傳感器測(cè)量材料無(wú)形的應(yīng)變，通過(guò)系統(tǒng)里的處理器來(lái)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(fēng)速儀等技術(shù)測(cè)量到的高度、 幅度、角度、塔身水平位移、風(fēng)速等信息，系統(tǒng)集成各類(lèi)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(hào)，從而達(dá)到安全監(jiān)控塔機(jī)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(shí)施聯(lián)鎖控制，且具有顯示、記錄、存儲(chǔ)、傳輸功能。與上述安全保護(hù)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(dòng)作參數(shù)的功能，使塔機(jī)的安全保護(hù)進(jìn)入了一個(gè)數(shù)字化監(jiān)控時(shí)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(jī)》中第 5.6.12 條規(guī)定塔機(jī)應(yīng)安裝有報(bào)警及顯示記錄裝置。對(duì)應(yīng)條款對(duì)各裝置的技術(shù)要求做出了定性或定量的規(guī)定。對(duì)于報(bào)警裝置而言，安全保護(hù)裝置和安全監(jiān)控系統(tǒng)都能夠滿(mǎn)足要求，而對(duì)于顯示記錄裝置的規(guī)定來(lái)說(shuō)就只有通過(guò)電子式監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)了。 標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算設(shè)備的使用壽命，作業(yè)參 數(shù)的記錄可為事故過(guò)后對(duì)司機(jī)等作業(yè)人員是否違章操作進(jìn)行追溯性判別，符合《中華人民共和國(guó)特種設(shè)備安全法》中可追溯性的要求，同時(shí)也為調(diào)查人員提供更科學(xué)、客觀(guān)、公正的條件。以力矩限制器為例，機(jī)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(yīng)變放大量，而電子式則一般由起吊重量和幅度兩個(gè)參數(shù)的合成處理后再輸出通、斷指令。取樣時(shí)，幅度一般不會(huì)存在問(wèn)題，而起吊重量的取樣根據(jù)傳感器所安裝的位置不同會(huì)產(chǎn)生較大的差異，重物懸吊于空中不動(dòng)、變幅小車(chē)往起重機(jī)臂端或起重機(jī)臂根運(yùn)行時(shí)會(huì)顯示 3 個(gè)不同數(shù)值，這是因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)附加力的緣故，其誤差值往往會(huì)超出標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的±5%，連同抗干擾能力在內(nèi)的環(huán)境適應(yīng)性因素，制造商都要充分考慮進(jìn)去。此外，在既有塔機(jī)升級(jí)加裝安全監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，不得改變塔機(jī)原有安全裝置及電氣控制系統(tǒng)的功能和性能。

安全監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 目前，國(guó)外以機(jī)械式為主，國(guó)內(nèi)并行著機(jī)械式、電子式或“機(jī)械式 + 電子式”雙保險(xiǎn)聯(lián)合 控制的狀態(tài)。隨著信息化管理水平的不斷提高， 起初較為簡(jiǎn)單的監(jiān)控系統(tǒng)已不能滿(mǎn)足廣大用戶(hù)的需求，迫使供應(yīng)商提供適應(yīng)性更強(qiáng)的、功能更強(qiáng)大、可在線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控的管理系統(tǒng)。除原有的基本功能外，系統(tǒng)還附加了由 GPS 定位的遠(yuǎn)程診斷、 遠(yuǎn)程控制、一體化管理、指紋或人臉識(shí)別、空間交叉作業(yè)防撞、互聯(lián)網(wǎng)管理、物聯(lián)網(wǎng)管理等功能，實(shí)現(xiàn)包含可對(duì)特種作業(yè)人員實(shí)時(shí)監(jiān)管在內(nèi)的全面監(jiān)視、形成一個(gè)功能相對(duì)強(qiáng)大的遠(yuǎn)程可視化安全監(jiān)控管理平臺(tái)。絕大多數(shù)塔機(jī)事故背后所涉及的無(wú)非就是技術(shù)層面和管理層面兩個(gè)問(wèn)題，因此，借助于科學(xué)的管理元素，利用平臺(tái)不僅可以大大地防止上述問(wèn)題的發(fā)生，給設(shè)備的租賃、安裝、監(jiān)控、后續(xù)的資源管理都會(huì)帶來(lái)許多便利， 同時(shí)也順應(yīng)了國(guó)家簡(jiǎn)政放權(quán)、將一部分監(jiān)督職能交由社團(tuán)、企業(yè)或第三方管理的方向。此外，平臺(tái)還可以為管理部門(mén)的問(wèn)責(zé)制度提供有力保障，弱化管理職責(zé)，加強(qiáng)管理部門(mén)之間的指導(dǎo)職能，簡(jiǎn)化過(guò)程，明確權(quán)責(zé)，完善設(shè)備租賃公司的管理制度。因此，充分借助信息化管理手段，導(dǎo)入一個(gè)基于安全監(jiān)控系統(tǒng)及北斗定位的安全監(jiān)控管理平臺(tái)是科學(xué)管理建筑起重機(jī)械的有效措施。

 現(xiàn)實(shí)中塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用 塔機(jī)發(fā)生事故絕大部分是處于安拆階段，因此，把握并管控好該過(guò)程可以降低事故的發(fā)生概率。在這方面，建筑工程質(zhì)量安全監(jiān)督總站及協(xié)會(huì)做了大量的工作，收到了較好的效果。 硬件上利用安全監(jiān)控系統(tǒng)，建立一個(gè)基于北斗定位的建筑起重機(jī)械安全監(jiān)控管理平臺(tái)，整合硬件、軟件及通訊等多方資源，采用球狀監(jiān)控儀安裝在臂架頭部、根部，自動(dòng)聚焦追蹤吊鉤，實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)發(fā)射視頻至塔司操作屏幕上，使塔司無(wú)視野盲區(qū)，對(duì)地面指揮 進(jìn)行有效補(bǔ)充。通過(guò)精密傳感器實(shí)時(shí)采集載荷、 應(yīng)變、幅度、高度、角度、風(fēng)速等多項(xiàng)安全作業(yè)工況的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)加以處理，以圖形數(shù)值方式顯示 當(dāng)前工作參數(shù)和塔機(jī)額定工作能力參數(shù)，使塔司能直觀(guān)地了解塔機(jī)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，從而達(dá)到正確 判斷與操作的目的。

平臺(tái)的技術(shù)創(chuàng)新在于塔機(jī)安全監(jiān)控原始數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)可視，實(shí)現(xiàn)人機(jī)視頻對(duì)話(huà)、APP 技術(shù)應(yīng)用、 使用手機(jī)隨時(shí)、隨地監(jiān)督。監(jiān)控系統(tǒng)可從安裝的初始階段投入，較大程度地提升塔機(jī)安裝、拆卸、頂升等作業(yè)過(guò)程的安全度。根據(jù)需要，系統(tǒng) 還可對(duì)起升卷筒、操作室、作業(yè)環(huán)境、吊鉤實(shí)現(xiàn)了可視化監(jiān)控，360°自動(dòng)聚焦追蹤吊鉤動(dòng)作畫(huà)面，有效預(yù)防危險(xiǎn)狀況的發(fā)生。智能化視頻作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，能以高清晰圖像向塔司展現(xiàn)卷筒及吊鉤周?chē)膶?shí)時(shí)工況，使塔司能夠快速準(zhǔn)確地作出 判斷和操作，可有效解決塔司的視野死角、模糊視覺(jué)、旗語(yǔ)指揮等易出差錯(cuò)的難題，規(guī)避事故的發(fā)生，為提高功效、減小事故率、降低成本、提高信息化管理水平提供了必要的保障。

塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)需要選用穩(wěn)定、可靠、功能齊全的產(chǎn)品，使人的生命安全、重大財(cái)產(chǎn)安全以及社會(huì)公共安全得到有效保障。在建筑起重機(jī)械租賃企業(yè)里引進(jìn)安全監(jiān)控管理平臺(tái)，可以?xún)?yōu)化資源、簡(jiǎn)化過(guò)程、提高功效、降低成本、大大提高信息化管理