起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)可對廣泛應用于公路、鐵路橋梁架設的節(jié)段拼裝架橋機的工作過程進行監(jiān)控，并對重要運行參數(shù)和安全狀態(tài)進行記錄、管理。

安全監(jiān)控管理系統(tǒng)是為確保大型起重機械安全作業(yè)而強制要求推廣的電子監(jiān)控與信息集成系統(tǒng)，可對大型起重機械的工作過程進行監(jiān)控，并對重要運行參數(shù)和安全狀態(tài)進行記錄、管理。

節(jié)段拼裝架設是將橋梁的梁體在一跨間沿橋向劃分為若干節(jié)段進行預制，通過節(jié)段拼裝架橋機將預制節(jié)段架設后組拼，并對組拼的節(jié)段施加預應力使之成為整體結構的一種方法。架設所使用的架橋機，即為節(jié)段拼裝架橋機，在公路、鐵路橋梁上有較為廣泛的應用。

TPZ60/2000 節(jié)段拼裝架橋機是用于簡支雙線鐵路箱梁預制節(jié)段塊整孔組拼、輔助濕接縫施工、整體張拉成梁的施工設備，主要由吊梁天車和承載鋼結構（包括主梁、導梁、墩旁托架等）兩大部分組成。

在安全監(jiān)控管理系統(tǒng)安裝之前，節(jié)段拼裝架橋機起重量、起升高度、行車運行行程、橫向及縱向高差、導梁支腿垂直度等參數(shù)的數(shù)據(jù)只能依靠測量人員定時定點監(jiān)測，再將監(jiān)測結果反饋給節(jié)段拼裝架橋機操作人員，操作人員分析后進行節(jié)段拼裝架橋機的姿態(tài)調整，該過程效率較低，且持續(xù)性較差，遇到突發(fā)或偶發(fā)情況會因監(jiān)測數(shù)據(jù)不及時而無法作出有效應對，導致事故發(fā)生。

安全監(jiān)控管理系統(tǒng)可以通過監(jiān)視、控制、管理等手段，動態(tài)、持續(xù)地監(jiān)測節(jié)段拼裝架橋機的各項參數(shù)，進行信息處理，實現(xiàn)節(jié)段拼裝架橋機的安全操作。在開機操作時，安全監(jiān)控管理系統(tǒng)啟動自檢程序，對警報、顯示等功能進行驗證，當系統(tǒng)自身發(fā)生故障而影響正常使用時，將立即發(fā)出報警信號。

在運行過程中，安全監(jiān)控管理系統(tǒng)對節(jié)段拼裝架橋機的運行狀態(tài)、故障信息進行實時記錄，以曲線、圖表和文字的方式向司機和管理人員顯示節(jié)段拼裝架橋機的工作狀態(tài)和工作參數(shù)。同時運用視頻和音頻技術實時顯示和記錄工作狀態(tài)，并進行必要的事后回放。

由于節(jié)段拼裝架橋機在過孔及架梁過程中部分結構件要多次拆解轉運，且轉運距離較大，天車也要做往復運動。若采用電纜線連接，需經(jīng)常拆解安裝電纜線，且電纜線易被節(jié)段拼裝架橋機上運動部件碾壓，在施工過程中極為不便。因此，安全監(jiān)控管理系統(tǒng)嘗試使用了 “ZIGBEE 無線通訊”，以解決天車與承載鋼結構數(shù)據(jù)信息交換的問題。

節(jié)段拼裝架橋機縱移油缸行程及主梁、吊桿、墩旁托架受力是其運行過程中關乎安全生產(chǎn)的重大影響因素。

TPZ60/2000 節(jié)段拼裝架橋機采用跨越式倒腿，實現(xiàn)縱移過孔，即利用起重天車將安裝在后墩上的中支承整體拆開、吊運到超前墩上安裝。然后在前后中支承臺車的縱移油缸的共同頂推作用下，實現(xiàn)節(jié)段拼裝架橋機的整機過孔，且可通過裝在支承臺車和墩旁托架間的橫

移機構調整節(jié)段拼裝架橋機前進時在水平曲線上的推進。

節(jié)段拼裝架橋機向前縱移主要由兩名操作人員對墩旁托架的縱移油缸進行同步操作，但受到視線和現(xiàn)場其他原因影響，有時無法達到完全同步，或出現(xiàn)一人操作一人未動的重大安全隱患。在過去施工中，曾出現(xiàn)過因橋機兩邊操作人員不同步，導致支撐橋機的墩旁托架發(fā)生扭轉位移的事件。

因此，節(jié)段拼裝架橋機的安全監(jiān)控管理系統(tǒng)會對縱移油缸的行程進行監(jiān)測。該監(jiān)測裝置安裝在左邊墩旁托架縱移油缸上，橋機縱移時，拉線伸縮長度通過編碼器轉換成模擬信號，反饋到圖形終端，實時監(jiān)控油缸伸縮量。通過反饋數(shù)據(jù)對左右兩邊油缸進行同步校正，保證兩邊伸縮誤差在安全作業(yè)范圍內。

通過選用 1.5 m 拉繩式位移傳感器，將傳感器固定在油缸缸體上，拉繩縛在油缸活塞頭上。拉繩直線運動和移動物體運動軸線對準。油缸活塞運動發(fā)生時，拉繩伴隨油缸活塞頭伸展和收縮。一個內部彈簧保證拉繩的張緊度不變。帶螺紋的輪轂帶動精密旋轉感應器旋轉，輸出一個與拉繩移動距離成比例的電信號。拉繩位移傳感器將機械位移量轉換成可計量的、成線性比例的電信號。

被測物體產(chǎn)生位移時，拉動與其相連接的鋼繩，鋼繩帶動傳感器傳動機構和傳感元件同步轉動 ；當位移反向移動時，傳感器內部的彈簧回旋裝置將自動收回繩索，并在繩索伸收過程中保持其張力不變，從而輸出一個與繩索移動量成正比例的電信號。測量輸出信號可得出運動物體的位移，在兩邊伸縮量差距超出允許范圍以外時，終端會發(fā)出聲光報警。

根據(jù) TPZ60/2000 節(jié)段拼裝架橋機的施工特點，要求橋機主梁一直承載預制箱梁直到箱梁完全拼接施工完畢。主梁的剛性承載力是整個架梁施工的重要安全保證，所以了解節(jié)段拼裝架橋機現(xiàn)場施工時主梁的實時受力情況，一方面可以對橋機主梁使用情況進行記錄，為后期使用或報廢提供依據(jù)，一方面監(jiān)控現(xiàn)場主梁受力變化，適時對受力出現(xiàn)異常時進行檢查。

通過使用振弦式應變計安裝在左右主梁中部底板上，每一主梁內布置角度約為（0°、45°、90°）的應變計形成“應變花”。橋機受載時，主梁發(fā)生彈性變形，應變計反饋頻率信號到信號采集系統(tǒng)，通過公式計算，實時監(jiān)控主梁受力情況。

將主梁地板鋼結構表面用粗紗布打磨處理后，通過電焊基座的方式，將振弦式應變計的基座焊接在主梁地板上。為確保應變計能夠精確讀出有效數(shù)值，在初期調整時先將應變計一端端頭固定，通過輕拉、壓應變計套管部位或調整另一端端頭來調整初始值，然后再固定應變計另一端端頭（初始值應變需調整為2 600 μα ～ 2 900 μα，相應頻率值范圍為 1 050 Hz ～ 1 125 Hz）。

吊桿螺紋鋼和墩旁托架連接螺紋鋼是 TPZ60/2000 節(jié)段拼裝架橋機承載的重要部件。

螺紋鋼的受力情況決定了架橋機整體安全狀態(tài)。在施工過程中，螺紋鋼要支撐起整個節(jié)段拼裝架橋機的重量和整個節(jié)段梁體的重量，因此，一旦螺紋鋼出現(xiàn)問題將會發(fā)生較大的安全事故。通過使用振弦式應變計安裝在第二和倒數(shù)第二兩個吊掛梁的螺紋鋼上，螺紋鋼吊梁

時，發(fā)生彈性變形，應變計反饋信號到圖形終端，通過經(jīng)驗公式計算，可實時監(jiān)控螺紋鋼受力情況。

墩旁托架是整個節(jié)段拼裝架橋機最主要的支承部件。節(jié)段拼裝架橋機工作時，整個模架靠墩旁托架支撐的支承臺車作用下，可實現(xiàn)縱移、橫移、豎移，且節(jié)段拼裝架橋機的自重、施工載荷和一些臨時載荷絕大部分是由墩旁托架傳遞給橋墩的，所以墩旁托架的安裝固定非常重要。

通過 8 根精軋螺紋鋼將墩旁托架左右兩側連接，張拉螺紋鋼到預緊力，使墩旁托架與墩身緊密接觸，將節(jié)段拼裝架橋機負載傳遞到橋墩。通過將振弦式應變計安裝在墩旁托架主受力的螺紋鋼上，在節(jié)段拼裝架橋機吊梁時，螺紋鋼發(fā)生彈性變形，應變計會反饋信號到圖形終端，實時監(jiān)控螺紋鋼受力情況，以確定墩旁托架是否處于固定狀態(tài)。

通過本文的論述可得出，起重機安全監(jiān)控系統(tǒng)對于架橋機安全施工以及重要運行參數(shù)和安全狀態(tài)進行記錄、管理方面具有極大的重要性。