起重机械安全监控系统

关键词： 起重 起重机 运行 起重机械

起重机械安全监控系统（精选十篇）

起重机械安全监控系统 篇1

现代监控技术, 主要包括计算机、信息技术等, 不仅仅是信息、监控技术的集成, 更是数字化技术时代发展的必然产物, 最大化的降低了工人人员的强度、生产成本等, 对于设备运行的实时监控, 有效的保证了设备运行的质量。

在起重机上使用安全监控管理系统在起重机上的应用, 可以保证其运行状态的实时监控, 保证了起重机工作的效率、安全以及管理的水平。降低了故障维护的时间, 优化了当前的起重机监管状况。

随着我国科学技术不断的发展, 关于起重机械方面的标准规范等也逐渐的完善, 并要求期中企业, 以及相关的部门, 起重机在应用安全监控系统的同时, 更要安装超速保护装置等一系列的安全防护装置, 从而更好的提升起重机械运行的安全性。

但是实际上, 即使按照相关的规范要求安装保护装置的情况下, 在运行的过程中还是会存在一定是问题, 像不同型号起重机械运行效率不同, 起重作用不能达到充分的发挥。其次在实际的施工中, 一般会为了提升其工作效率, 会在缺失或是不具备限制器的情况下施工, 增加了安全风险。为了增加其利用率, 减少工作成本, 常常会超载工作, 或是在环境不符合施工条件的情况下进行施工, 加上操作人员的操作水平不到位等, 只一味的追求其工作效率而忽略起重机的工作限度, 都会导致起重机出现危险事故。但是只使用单一的一种安全保护装置, 受到起重机工作环境、工作荷载等方面的差异, 当其超过设计极限发出警报时, 安装的该种安全保护装置会出现停机的问题, 极大的降低了其中机械的应用率。

1 门式起重机的安全监控系统

针对其安全监控管理系统的检验, 要完全按照GB/T28264—2012《起重机械安全监控管理系统》规定进行。检验项目多且繁琐, 包括检验项目包括监控状态、监控参数、管理权限的设定、断电后信息的保存、系统综合误差、存储时间、连续作业、显示信息的清晰度、实时性、通信协议的开放性、历史追溯性、报警装置、故障自诊断、文字表达形式、储存要求等内容。

按照相关标准门式起重机的采集源包括:同一或不同一轨道运行机构防碰撞装置、超速保护装置、风速仪装置、起重量限制器、供电电缆卷筒安全限位、起升高度限位器、起升机构制动器、运行行程限位器、抗风防滑装置、联锁保护安全装置。

1.1 监控参数

监控参数主要体现在起重量、操作指令、工作 (累积) 时间、视频系统等。

1.2 传感器

传感器属于信息采集源, 它是整个安全监控系统的基础。针对于传感器监控状态的检验, 首先要用专门的传感器, 人为断开、闭合操作, 观察监控系统与其状态反映是否一致。

1.3 参数记录

安全监控系统对于工作时间等参数的记录应当是准确无误的, 继而保证在后期的故障分析、安全评定等充分的发挥依据作用, 保证设备状态检验的有效进行。具体检验方法主要体现在以下几点;第一、工作时间;将记录的设备动作时间点 (段) 与安全监控系统进行比对。第二、累计工作时间;对某工作循环时间数据进行获取, 且验证后的参数应当及时的而进行存储等操作处理。第三、工作循环次数;根据屏幕得知工作循环次数, 调取验证后进行存储等处理。第四、扫描周期;系统自身的状况直接关系着系统扫描周期, 且扫描周期与系统硬件水平之间存在反比关系。且当系统扫描周期过长, 会无法精准的记录到操作指令, 继而增加了后期故障分析结果的误差, 同时也为责任追究带来一系列不必要的麻烦。对此要想保证扫描周期的标准性、规范性, 就要不断的提升安全监控系统的硬件水平等自身情况, 一般将检验的系统扫描周期会控制在100ms内。

1.4 联锁保护装置

联锁保护装置是其中机械所必须安装和设置的, 同时也是对于人、机安全操作的重要保证, 对此安全监控系统就要保证其状态监控的科学性和精准性, 从而达到其安装的目的。一般门式起重机的联锁保护, 是指主门限位、机构间的运行联锁。

门限位包含大车门、上 (下) 小车门限位等, 针对于门限位开关闭合的现场试验, 门限位状态、系统显示之间应当是完全吻合的。其次运行联锁包含的抬吊时上下小车距离、上 (下) 小车两吊钩载重差 (钩移差) 等, 也都要符合设计的标准, 同时能够实现实时、动态监控。在空载检验环节时, 要求两机构动作, 同时联锁状态, 不仅要符合规定, 还能被系统屏幕实时显示。

一般上小车两吊具之间的钩移, 会存在600t起重量或是更重的门式起重机中, 对此就要加强钩移差的监控。实际上对于钩移差的监视, 是一个必不可少的环节, 但由于其自身特征等因素, 常常被设计技术人员等忽视;导致其常常出现超标的问题, 而钩移差一旦超值, 会导致起重机受到过大的受载偏心而出现安全事故, 对此加强钩移差的合理监控是尤为重要的。

1.5 注意事项

其注意事项主要体现在以下几点;第一、针对于传感器类的检验, 首先要精准的找到传感器定位位置, 人工操作的同时, 检查系统状态监控是否合理。第二、系统针对于参数的记录应当是准确的, 且扫描周期一定要在100ms内。第三、针对于联锁保护的检验, 系统应当能够准确的监控到上小车钩移装置的钩移差等;第四、考虑到起重量综合误差试验耗时的问题, 为了有效降低其的时耗, 以及保证实验结果的精确度, 需要采取组合荷载等方式, 从而达到其试验的时效要求。第五、视频信息系统应当能实现对于、吊点、大车行走, 以及同时监控上下小车车行走区域的视频图像。第六、安全监控管理系统的工作, 是在数据信息系统、视频信息系统的基础上组合成, 一般会为了提升其工作效率, 会从其设计、研制等角度, 将其两个系统进行有效进行整合。另外针对于系统的检验, 以及起重机械的定检, 会存在大量的重复环节, 对此可将该重合的部分, 计入到起重机定检项目中。

2 监控系统目前存在的问题

2.1 标准研究方面

介于门式起重机本身自身的功能等特征, 当前我国对标准研究并不是很系统, 尤其是对于一些安全保护装置, 像起重力矩限制器, 一般考虑到其能够正常的参数等信息, 就认为其达标。

而实际上对于起重机械运行状态的标准要求, 不仅仅要实时记录, 还要通过历史追溯, 将其信息等记录由安全监控管理系统进行储存, 为后期的查询等提供一定的依据。考虑到原来仪表实时显示的功能, 对此安全监控系统还需要将仪表传感器的信号实施保存。

2.2 管理系统方面

安全监控管理系统, 与整机电气系统之间, 由于研发单位不同, 所以会常常存在两者不能完全集合的现象, 在安全监控管理系统进行控制等环节, 不能实现精准反应以及优先级, 对此参与单位应当加强各控制点的明确以及联锁保护等工作。

2.3 视频系统方面

视频系统是安全监控系统的又一功能, 作用为起重机的状态监控;但是大部分的企业, 并不会将视频系统纳入到安全监控管理系统中, 这显然是错误的想法。视频系统对于门式起重机的要求, 包括吊点、行走区域的观察, 对此在门式起重机的大车运行机构、吊点等环节, 进行摄像头的安装。

2.4 信息存储方面

信息存储是一项重要的工作, 其储存的信息, 包括设备运行状态、故障等信息。同时状态信息中最常见的为操作指令。起重机可以将全部的操作指令都进行记录以及储存, 而操作信号是指从按钮等获取的命令信号, 而不是从传感器中获取运行信号的推理出来的。

3 结语

起重机电气安全保护系统要求 篇2

1、施工期间供电距离(主桥箱式变电站至主跨跨中最大直线距离)南岸为480mm;北岸为350mm，因此，要求起重机电气部分的设计和元器件的选用须符合施工现场馈电距离的要求。采用电缆供电方式，电缆导线的截面积应符合起重机所有设备用电量的要求，主电缆采用YC型三相五线橡套电缆。

2、由起升、变幅、回转、走行机构，照明电路等几部分电路组成，起重机的照明系统除满足自身工作的要求外，还需为夜间施工提供照明。

3、控制部分：在机体上设电气控制柜。司机室内设联动控制台，采用可编程控制器作为控制核心。

4、动力部分起升、变幅、回转机构采用变频器驱动相应电机，其余机构采用全电压直接起动方式驱动，

主、副起升机构以及行走机构的起升速度应能够实现在其额定起升速度内的无极变速。

5、起重机应配有完善的安全装置，在移动，调整位置、起吊、就位安装等作业过程中，若出现过载或环境条件发生变化并危及设备本身的安全和稳定时，这些装置应能及时发出声、光信号向操作者提示并限动、各机构动作应有必要的互锁安全装置。

6、力矩限制器：力矩限制器在起重机的起重力矩(或起重量)超过规定的起重力矩(起重量)90%时报警，在超过104%时限动。该装置还能够向操作人员分别动态显示起重机主、副起升机构当前的吊重、起升高度和起重机的工作半径、吊臂角度等相关信息。

7、风速报警仪：该报警仪在风速超过10m/s时报警、当风速达到起重机规定的安全使用风速时限动。

8、电气过欠压保护和过流保护。

9、主、副起升机构卷扬机的过卷和欠绕保护;高度限位。

谈机械制造系统中的安全控制系统 篇3

关键词：机械制造；安全控制；系统

机械制造系统运行过程中存在着一定的安全风险，为了保护工作人员生命安全，有必要进一步研究机械制造安全控制系统，避免机械故障和意外事故造成的人身伤害。设计机械制造系统的安全控制系统时，需要从设备生产和安全控制两方面着眼，综合优化设计方案，在提高机械制造系统安全性的同时，加快机械制造效率。

1 机械制造安全控制系统

1.1 概述

安全控制系统是机械制造设备运行和操作流程中，针对机械设备与操作人员的安全保障装置与措施，机械制造系统设备工作过程中，当因为设备自身故障和人为因素出现意外时，安全控制系统应该能够快速响应，控制机械制造设备，做出有效应对，保护设备与操作者安全。例如生产线上的紧急按钮，当生产线设备故障或者人为操作失误时，安全控制系统能够快速响应，及时停止生产线，避免造成人身伤害，同时保护其他设备装置，是机械制造系统中非常重要的组成部分。

1.2 系统组成

机械制造系统安全控制系统形成了一个完整的逻辑链条，大概可以划分为输出、逻辑、输出三个方面。输出层主要以监测机械制造生产线上各种设备运行状态的传感器为主，为逻辑层提供决策依据。控制器则根据输入侧提供的各种设备运行参数判断故障类型和严重程度，同时在短时间内给出决策控制方案，输出侧则以安全控制系统中的触发装置为主。为了提高安全控制系统的可靠性，提高控制力，现代机械制造安全控制系统主要使用PLC、继电器、现场标准总线、智能化传感器和智能化设备等逻辑与功能都相对完善的控制元件组成安全控制系统，满足安全性能需求。

1.3 安全控制故障

安全系统误操作反而有可能造成安全事故。虽然安全控制系统能够准确控制机械制造设备，但是安全系统自身也存在着故障，传感器误动作、控制器失误、触发装置故障等都有可能造成安全系统误操作，导致生产线意外停止。如果安全控制问题处理不当，就有可能给系统留下安全隐患，常见的安全控制故障有：输入输出设备故障、处理器不规则、输出设备故障、线路故障等，在设计和布置安全控制系统时要注意规避这些安全控制故障，消除安全控制隐患，保证安全控制系统的可靠性，保障工作人员人身安全。

2 机械制造安全控制系统逻辑控制设备

逻辑控制设备是机械制造安全控制系统的大脑，是安全控制系统的核心组成，负责输入端传感器数据的接收、逻辑分析以及控制指令的输出，在现代化机械制造控制系统中，逻辑控制设备主要有安全继电器、PLC以及总线控制系统等。

2.1 安全继电器模块

安全继电器模块属于比较简单的逻辑控制元器件，通过冗余输出方案与自我检测功能，提高了输出载荷控制的可靠性。安全继电器有两个安全输出点，分别和两个不同的继电器常开触点串联，形成互为备份的安全电路，如果其中一个安全输出点故障，另一个安全输出点仍然能够安全断开触点。安全继电器的内部电路自我检查功能能够直接检测内外部接线故障和内部元器件故障并及时告警，故障排除工作更加方便。

2.2 可编程安全控制器

可编程安全控制器为多套中央处理器控制方案，不同的中央处理器来自不同的生产厂家，满足冗余、多样性控制的要求，这也是安全PLC和传统PLC逻辑元件之间的根本性差别。在工作过程中，当一定数量中央处理器故障之后，其余正常工作的中央处理器仍然能够继续执行安全功能，并触发安全保护动作，切除所有安全输出，停机。不同的系统有着不同的安全停机处理器故障数量阈值，例如二选一系统只要有处理器故障，系统将立即进入故障安全状态，三选二系统一个处理器故障，系统将继续运行。相比之下，二重冗余系统的安全性更高，但是可用性较低，三重冗余系统安全性与可用性均高于前者，应用可行性强。

安全控制PLC的信号采集、处理以及输出均进行冗余控制，信号进入PLC，在多个处理器的逻辑处理之后，将存入多个寄存器中，形成了多个输出冗余通道，信号状态、处理结果均能够在安全PLC内部暂存系统中相互比较，如果结果不一致，将根据系统特征，或者检测故障，或者直接进入故障安全状态。输入回路可以使用双通道方案，直接在安全PLC上接入两根物理线，安全PLC还能够提供安全测试脉冲，能够检测输入通道是否存在故障。内部电路同样为冗余多样性方案，每个输出节点都采用切断基极信号与切断电极电源两种方式转变输出信号1为0，只要有一种传输方式工作正常，就能够及时切换进入故障安全状态。

安全PLC扫描速度在千条指令/ms以上，中央处理速度非常快，从而满足紧急停车的需求，安全功能的自检时间也更短。软件方面，安全PLC可编程，提供了规范安全功能编程方案，具有MBS安全标准功能加密块，不可修改，在功能块中输入与输出部分填写必要的地址、运行参与以及中间变量，就能够完成安全编程，提高编程与运行环境的稳定性。

2.3 现场安全总线

现场安全总线是由输入侧、输出侧以及安全PLC和现场总线形成的离散控制系统，以硬件和通信可靠性作为整个安全控制系统的判断依据，系统模块硬件同样为冗余高速可靠元器件。

3 机械制造安全控制系统的应用

3.1 在汽车制造加工生产线控制系统中的应用

以汽车制造业为例，汽车制造涉及到涂装、焊接、冲压等多个工序，在整个生产工艺流程中，冲压车间的安全风险系数最高，因此在冲压车间有必要引入安全控制系统，在保证工艺性的前提下，为工作人员与设备提供安全防护。

3.1.1 紧急停止装置

紧急停止装置能够控制无意重启行为，尤其是在传统控制系统中，一些危险因素有导致意外重启的风险，例如操动头松动，如果错误的启动了操作按钮，机器重新启动就有可能出现意外。因为没有锁定功能，紧急停止装置安全触点将不会一直处于断开状态，保护设备与操作人员人身安全。

3.1.2 防护安全门

为了避免工作人员在压机内操作时出现安全事故，需要在压机上安装安全防护门，这是现阶段应用比较广泛的安全控制系统技术，防护安全门能够保证在机器危险动作停止之前，工作人员无法进入危险区域，通过安全防护门的开关监督并控制防护门。

3.2 在钢铁制造业的应用

钢铁加工过程中，很多生产环节都十分危险，容易给现场工作人员带来人身伤害。例如钢铁冷轧生产线上，加工原材料是热轧带钢，冷轧之前首先需要进行酸洗除锈，彻底清除冷却后表面形成的氧化铁层，冷轧酸洗之前需要检查酸洗设备的工作状态。冷轧是钢铁加工中制造工艺要求最高的环节，对生产安全的要求也最为严格。工作人员在轧制操作过程中有很多手动作业，如手动装载、清洗、调试和检测等，现场操作过程中如果机械设备出现故障，会给工作人员带来极大的人身安全威胁，因此有必要钢铁加工制造业中引入安全系统，当机械设备故障时能够及时切换到故障安全状态，给操作人员保护自己的时间，将冷轧生产线控制系统分为生产控制系统和安全控制系统两部分，提高冷轧生产线的安全性。

3.3 在风力发电机组制造生产线上的应用

风力发电机制造技术核心是电气控制，电气控制系统是风机运行的安全保障，可进一步细分为安全系统和标准控制系统两个部分。安全系统是逻辑方案优于标准控制系统的一种控制系统方案，如果相关运行参数超过了安全限值，将自动触发安全系统，保护机组运行的安全。标准控制系统是风机正常运行控制系统，依据风力发电机组运行状态信息对风力发电机组进行调节，维持风力发电机组正常运行，如果在运行过程中一些安全指标超出正常指标，将会触发安全系统。当风机安全系统和标准控制系统之间出现冲突时，标准控制系统将完全服从安全控制系统的指令，安全控制系统在正常运行过程中将实时监控各类安全指标，如果设备异常，会立即触发制动系统，维持风机空转或者停止。

4 结语

机械安全控制系统监督机械生产控制系统以及各种生产设备的运行状态，在正常运行状态下，机械安全控制系统主要负责各种设备运行状态参数的监测，一旦设备出现故障，安全控制系统将立即切换为故障安全状态，紧急制动或者维持空转，保护设备与工作人员的安全。

参考文献：

[1]周习东.浅谈机械制造中的安全系统[J].企业技术开发，2014（02）.

[2]许莉娜.谈机械制造系统中的安全控制系统[J].科技创新与应用，2014（11）.

[3]李安.浅谈机械制造系统中的安全控制系统[J].装备制造技术，2013（10）.

[4]刘婷婷.网络化制造系统中安全体系结构及访问控制技术研究[D].南京理工大学，2014.

[5]鹿革.机械制造中的安全控制系统[J].科技传播，2013（10）.

起重机械安全监控系统 篇4

1 安全监控系统

1.1 系统整体设计

监控系统主要由人机接口模块、各传感检测节点模块、继电器控制模块以及GPRS无线收发模块组成，各个模块均含有独立的微处理器、CAN总线控制器和收发器。各传感检测节点集成了传感功能和数据处理功能，不仅可以检测起重机的相应工作参数和状态信息，还可对该信息进行处理，转化为统一的报文帧后，再发送到总线上;继电器控制节点与起重机自身的电气系统相连接，提供完备的参数超限保护功能，有效阻止危险操作，防止事故发生;人机接口节点可实时显示起重机工作参数，方便操作人员直观了解起重机状态，并实时存储起重机的工作记录，包括系统内部存储或者外部U盘存储，为日后起重机维护和事故处理提供可靠的数据支持，其GPRS模块可接收采集GPS卫星数据，经处理器解析后得出其地理坐标信息，该信息连同起重机工作状态数据一同由GPRS模块发送到GPRS无线通信网上;GPRS网络根据相应的协议在智能终端和接入Internet的监控中心之间建立一条支持TCP/IP的数据通道，监控中心把通过这条通道传送来的起重机位置数据和工作参数信息存储到数据库中，后台服务软件读取并显示这些数据，实时监管起重机的工作情况。此外，后台服务软件还提供支持用户权根的访问界面，即无论何时何地，用户只要通过用户名和密码并借助浏览器访问这个平台，便可实现对起重机机群信息的运行管理。图1为系统整体结构的示意图。

本系统采用宏晶科技推出的STC11F60XE单片机作为微处理器，系统显示参数：小车幅度，吊钩高度，力矩幅值，回转角度。主要性能参数如下。

功率(W)40

输入电压(V)220(±10%)

频率(Hz)50～60(±5%)

工作电源电压(V)DC12

通讯接口形式CANBUS

显示液晶屏8寸液晶，分辨率320×240

测距精度(m)±0.30

角度(°)±4

称重精度(kg)±45

系统工作温度(℃)-20～60,-40～60(订制)

1.2 主要功能

1)塔机运行数据采集

通过精密传感器实时采集吊重、变幅、高度、回转转角等多项作业工况实时数据。

2)实时显示

通过显示屏以图形数值方式实时显示当前实际工作参数和塔机额定工作参数,使司机直观了解塔机工作状态,正确操作。

3)系统报警

当载重临近额定限值的90%时发出光电报警,当临近100%时发出声光报警。

4)参数设定与存储

根据塔机实际使用需要可改变参数配置,使其适应各种型号塔机的工作需要。可以存储至少最近1.6×10 000个工作循环及对应的时间点,报警记录20条。

5)远程可视化监控平台

塔机运行数据和报警信息通过无线网络实时传送回监控平台,基于GIS技术实现塔机安全运行可视化远程监控。实时、动态、开放性监控从根本上防止反监控屏蔽。监控平台数据库完整存储塔机运行的全部历史数据,可根据需要进行各种综合查询。

6)系统采用分布式的网络拓扑结构

分布式系统结构方便新节点的加入(新节点只需具备CAN报文收发能力均可即插即用),同时系统功能单元和检测单元的模块化设计也便于柔性扩展,系统具有突出的灵活性。

7)高精度和高可靠性

系统有较强的抗干扰能力和恶劣环境适应能力,有很高的可靠性。传感器的性能稳定、传感器采集处理电路的设计合理与软件编程的可靠保证了系统较高的精度。

8)可实现塔机的位置查询

用GPS技术,监控终端可精确获取塔机所处位置,全天候,不受任何天气的影响。

9)具有良好的塔机机群信息联网安全性和实时性

利用GPRS通用分组无线服务技术,各塔机安全监控终端与监控中心建立了安全、可靠的无线通讯通道,各监控终端将塔机工作参数、状态信息和位置信息等发送到监控中心,监控中心将这些信息存入数据库,后台服务软件允许用户根据权限访问,以实现对塔机机群信息的远程监管。

2 系统安装调试

塔机安全监控系统的安装示意图如图2，幅度、高度、角度和起重量检测节点利用4芯屏蔽双缆线与主控箱连接，电源控制箱另有两个用于输出的矩形航空插件，系统继电器控制信号通过电缆线从这两个插件中引出，并接入塔机自身的电气系统，以实现超载、超限等保护功能。

系统安装完毕后，应对各参数进行设置，设置完成后需对起重量、幅度、高度和角度进行校准。对于起重量的校准，系统需要进行零点校准和参考配重校准，即在塔机空钩时和吊起标准配重时分别进行校准;对于幅度的校准，系统需要进行最小幅度校准和最大幅度校准，即当小车停在吊臂根部和最前端位置时分别进行校准;对于高度的校准，系统需要进行零点高度和标准高度的校准，即当吊钩位于零点高度和已知的指定高度位置时分别进行校准;对于回转的校准，系统需要进行零点位置和标准位置校准，即当小车停在回转零点和已知的回转位置时分别进行校准。校准完成后，系统内部将自动计算出所需的各线性参数，并保存以备调用。

3 系统数据远程传输

系统软件实现数据传送首先要对数据中心的监控主机进行初始化，与主机建立网络连接，分配IP地址，设置好通信波特率和通信端口，展开网络侦听。监控中心是整个安全监控系统的操作、维护、处理、统计、分析和监控的中心。然后对数据采集终端的单片机进行初始化设置，将通信波特率与远程主机同步，然后进行拨号连接，将终端的类别设置为GPRS永远在线上网模式，保持和维护链路的连接，并分配IP地址。GPRS无线模块接收到监控中心的主机IP地址后将其存入数据终端的配置地址域[1]。

监控中心的接收端主界面如图3所示。在监控中心的主界面电子地图上可以显示用户位置，移动鼠标到图标可动态显示用户当前运行主要数据(载重、幅度、力矩、高度、角度)，并实时更新。根据用户编号或用户名可查询特定用户的历史运行数据，对特定用户可进行实时数据采集，并保存数据到数据库。并可根据用户编号，在电子地图上定位用户位置。监控中心的接受端软件还可以添加新用户，包括用户编号、名称、塔机型号、生产厂家等信息。根据其中的一项或几项的信息可以查询其所有信息，通过监控中心发送指令控制任意塔机，塔机接受到指令后，会自动联网发送当前的工作状态信息，即可在查询系统中的地图上实时显示用户塔机的实时工作信息，可以选择其中的信息存储到服务器中。

4 系统数据精准度实验及分析

数据精准度是衡量系统性能的重要指标，这里主要是指监控中心无线通讯测出的起重量值、幅度值、高度值以及角度值与真实值之间的误差，系统实际值与真实值之间的误差不能过大，否则便无法反映实际吊重，更无法为操作人员及系统的后续操作提供可靠的判断依据[2]。

为了能够较客观地对系统性能进行评定，选择工作环境较复杂的某沿海船厂在用QTZ6010型塔机作为实验对象，实验时最大幅度为60m，高度为75m，倍率为2倍率。

为了对起重量精度进行评估，在0.3 t、0.5t、1t、1.5t、2t、2.5t、3t、4t、5t、6t这10组不同吊重下展开现场实验。考虑到塔机在突然启动或突然制动时会产生动载冲击，可能会使系统检测值产生较大波动，因此对每种吊重均按照快档起升、慢档起升、停钩保持、慢档下落、快档下落的先后顺序进行操作，每组反复5次以观察动载对实验数据的影响。

为了对幅度精度进行评估，把起重臂的标准节视为测量位置，将小车分别停在各测量点上，将实测值与真实值进行比较;对于高度精度的评估，以塔机的标准节为测量标准，将吊钩停在各测量位置处，比对实测值和真实值;对于角度精度的评估，以15°或30°为一个测量位置，将塔身停在相应的角度，比对实测值和真实值。

测试结果如表1所示。T表示真实值，A表示平均测量值，从表1所示可以得出：

1)整个系统的起重量精度控制在±60kg以内，幅度精度控制±20cm以内，高度精度控制在±20cm以内，回转角度控制在±5°以内，可完全满足使用需求;

2)监控终端发向监控中心的数据正确到达率在93%左右;

3)监控中心发向监控终端的数据正确到达率在97%左右;

4)数据正确到达率主要与网络的状态有关，网络忙时，数据正确到达率低。在因特网和GPRS网络空闲时，数据正确到达率接近100%;而在网络繁忙时，数据正确到达率在90%左右;

5)时延与主要通信速率有关，通信速率接近20kb/s时，平均时延(从监控中心到监控终端再回到监控中心的往返时间)达到4s，而在通信速率小于10kb/s时，平均时延在1s左右，单程时延0.5s左右。监控终端和监控中心通信速率在10kb/s以下，监控终端的参数传到监控中心的时间在0.5s左右，此速率通信的实时性比较高。

5 结语

经过工程现场应用与无线通讯实验论证，该系统具有较高的精度、实时性和可靠性，它不仅可以实时显示塔机工作状态，还具有预警、超限制动等保护功能，同时还能通过远程监控记录塔机的工作全过程，为日后塔机寿命评估、日常维护和事故判定提供有力的数据支持。

参考文献

[1]付强松.基于无线移动网络的远程数据采集系统的设计[J].信息与电子工程,2007,(5):352-355.

起重机械安全监控系统 篇5

一、起重机械安全管理制度

为了规范起重机械的使用管理，防止和减少事故，根据《特种设备安全监察条例》和《起重机械安全监察规定》，以及使用单位所用起重机械的种类、复杂程度和具体情况制定起重机械安全管理制度。

起重机械安全管理制度适用于《特种设备安全监察条例》规定范围内起重机械的使用管理。起重机械的使用单位应当按照此制度的要求，确保起重机械的使用安全，并且接受质量技术监督部门的安全监察。

1、起重机械安全管理人员职责和权限总则

使用单位的起重机械管理人员，应当经质量技术监督部门考核，取得特种设备作业人员资格证书后，方可从事相应的工作。

安全管理人员应当熟悉相关法规和标准，掌握相关的安全技术知识，履行以下职责：

1、检查和纠正起重机械使用中的违章行为，发现问题后应立即处理；情况紧急时，可以决定停止使用起重机械并及时报告相关负责人。

2、管理安全技术档案。

3、督促实施日常检查。

4、编制定期检验计划并且落实定期检验的报检工作。

5、指定起重机械事故应急救援预案，并且定期组织应急救援演练。

6、组织起重机械工作人员的安全教育和培训工作，保证其具备必要的起重机械安全作业知识。

2、起重机械作业人员的职责和权限总则

使用单位的起重机械工作人员，应当经质量技术监督部门考核合格，取得特种设备作业人员资格证书后，方可从事相应的工作。

使用单位的起重机械操作人员应当熟悉相关法规和标准，掌握相关的安全技术知识和操作技能，履行以下职责：

1、作业时随身携带证件，并自觉接受使用单位的安全管理和质量技术监督部门的监督检查。

2、积极参加特种设备安全教育和安全技术培训。

3、严格执起重机械操作规程和有关安全管理制度。

4、拒绝违章指挥。

5、发现事故隐患或者不安全因素应当立即向现场管理人员和单位有关负责人报告，当事故隐患或者其他不安全因素直接危及人身安全时，起重机械作业人员应当停止作业并且在采取可能的应急措施后撤离作业现场。

6、使用单位的起重机械作业人员应当严格按照操作规程进行作业，并且如实填写运行记录、交接班记录。运行记录、交接班记录至少保存一年，存档前应当经过安全管理人员审核。

7、其他有关规定。

3、日常检查和定期自行检查制度总则

起重机械每班使用之前，作业人员应当对制动器、吊钩，钢丝绳和安全装置进行检查。发现异常时，应当在操作之前排除，并作好相应记录。严禁设备带故障运行。

在用起重机械前应当进行包括月检、年检的定期检查。至少每月进行一次，还可以而根据设备工作的繁重程度和环境条件的恶劣环境程度，适当缩短检查周期和增加月检、年检的内容。定期检查发现异常情况时，应当及时进行处理。

起重机械月检至少包括以下内容：

1、起重机械正常工作的技术性能；

2、所有的安全保护、防护装置；

3、电气线路、液压或者气动的有关部件的泄露情况及工作性能；

4、吊钩、吊钩螺母及防松装置和其他吊索具情况；

5、制动器性能及其零件的磨损情况；

6、起升机构卷筒联轴器和减速器；

7、钢丝绳磨损和尾端的固定情况；

8、链条的磨损、变形、伸长情况。

起重机械年检至少包括以下内容：

1、例行检查的内容；

2、金属结构的变形、裂纹、腐蚀及焊缝、铆钉、螺栓等连接情况；

3、主要零部件的磨损、裂纹、变形等情况；

4、指示装置的可靠性和精度；

5、动力系统和控制器等。

4、维护保养制度总则

起重机械应当定期进行维护保养，维护保养工作至少每季度进行一次。季度的维护保养内容除包括本制度月检的要求外，还应当对起重机械的主要受力结构件、安全保护装置、工作机构、控制系统等进行润滑、调整、检查。的维护保养内容除包括本制度年检的要求外，还应当对起重机械的主要受力结构件、安全保护装置、工作机构、控制系统等进行润滑、调整、检查和易损件的更换，必要时进行试验验证。

起重机械的定期检查、维护保养最好由具有起重机械的制造、安装、改造、维护许可资格的单位实施。定期检查、维护保养工作应当做好详细记录，并且提供给使用单位。本单位有能力进行定期检查和维护保养的，也最好取得维护许可资格。

5、定期报检制度

本单位应当在监督检验合格30日内接收并且检查施工单位提交的安装改造重大维修自检报告、安装改造重大维修监督检验证书（需安装监督检验的）等有关技术文件和资料。本单位购置的以整机出厂的起重机械，在投入使用前应当按照《起重机械定期检验规则》（以下简称《定期规则》）的规定进行首次检验。

定期检验前，本单位应该按《定期检验》的要求，对起重机械（包括检验现场环境）自检合格，并且准备好《定期规则》规定的技术资料。

本单位应当在检验有效期届满前1个月前按照《起重机械使用管理规则》和《定期规则》的要求向检验检测机构提出定期检验申请。流动作业的起重机械，本单位或者委托的单位应向在本次使用场所所在地的检验检测机构申请定期检验。本单位应当将检验结果报质量技术监督部门。

超过定期检验周期或者定期检验不合格的起重机械，不得继续使用。

6、起重机械安全技术档案管理制度

起重机械安全管理部门做好特种设备使用管理基础工作，建立特种设备技术档案。安全技术档案应当包括以下内容：

1、使用单位所购置起重机械的所及文件，应当包括设计文件；产品质量合格证书；安装及使用维修说明书；制造监督检验证书；形式试验合格证。

2、有施工单位提交的安装改造重大维修自检报告、安装改造重大维修监督检验证书（需安装监督检验）等有关技术文件和资料。

3、定期检验报告和定期自行检查记录。

4、日常使用状况记录。

5、日常维护保养记录。

6、运行故障和事故记录。

7、使用登记证明。

7、事故的应急救援预案和救援演练制度

1)特种设备属于危险性较大的设备，一旦出现事故将危及人民生命及财产的安全，所以预防事故的发生及制定意外事件和事故的紧急救援措施和紧急救援演习制度将是必要的，各单位及部门都要高度重视这一制度的实施。

2)针对所使用特种设备的不同，判断可能出现的事故、故障或险情，制定出适应该特种设备特点的意外事件和事故的紧急救援措施。该措施须经本单位安全管理部门或特种设备管理部门及主管领导批准后实施。

3)根据所制定的特种设备出现意外事件和事故的紧急救援措施，在不妨碍损坏设备的情况下组织进行模拟“特种设备出现意外事件和事故的紧急救援措施演习”（以下简称“救援演习”）。

4)演习须制定出演习实施方案，该方案的方法、程序、现场、环境、注意事项、人员构成、参加部门、时间安排等须经本单位主要安全负责人签字批准。5)参加“救援演习”时，只准一人担任总指挥。各部门、各环节等现场负责人应听从指挥，统一由总指挥领导调度，任何人不得自行其是。

6)如在演习过程中有危及设备和人员的现象发生时，应立即停止演习，并及时报告给有关负责人或总指挥。

7)为避免意外情况的发生，禁止闲杂人员等进入演习现场。演习现场应准备急救箱和必要的急救药品。

8)“救援演习”一般每年至少组织一次，并有详细记录存档备查。

二、桥、门式起重机安全操作规程 每台起重设备必须由持有经有关部门确认的司机操作证的专职司机操作。2 起重机的侧面或其他明显的部位，必须挂有从地面看得清楚的起重量标牌。3 禁止起重机超负荷使用。起重机吊绳必须处在垂直位置时起升重物，禁止斜拉斜吊。两台起重机吊运同一件重物时，重物不应超过两台起重机起重量总和的85%，并应确保每台起重机不超载。禁止起吊埋在地下或冻结在其他物体上的重物。禁止用吊具(吊钩、抓斗等)拖拉车辆。7 禁止吊具(抓斗、起重电磁铁)与人同在一个车厢或船舱内装卸物料。8 起重机工作时，禁止任何人停留在起重机、小车和起重机轨道上。9 吊运的重物应在安全通道上运行。在运行线路上需要越过障碍时，吊具或重物的底面，应起升到比障碍物高 0.5m以上。禁止吊运重物从人头上越过，禁止任何人到重物下边工作。12 禁止利用起重机吊具运送人员。禁止在起重机上存放易燃(如煤油、汽油等)易爆等物品。吊具处在下极限位置起升重物时，卷筒上除固定用的钢丝绳外，还应有两圈以上的安全圈。不论重量多少必须先起升200~300mm，验证制动器工作可靠后再正式起升。16 起重机上的制动器失灵或没有调整好，则禁止工作。17 禁止开车碰撞或推动不明情况的邻车。在正常情况下，不得依靠各限位开关作为停车之用。19 禁止从起重机上往地面扔任何物品。工具和备品等必须存放在专业箱中，禁止散放在大车或小车上，拆换的旧零件要及时送到地面。露天工作的门式起重机和装卸桥，其工作风力应不大于六级。22 露天工作的起重机，不工作时必须用夹轨器或其他固定方法将之靠地固定住，以防风灾。23 在起重机上进行检查和修理时,起重机必须断电,并在电源开关处挂上¡±不准送电¡±的牌子。多机公用同一电源时，牌子应挂在该起重机的保护配电箱的电源开关上，并应在被修理的起重机两侧设上阻挡器、标志牌和信号灯，必要时设必要专人守卫和指挥，以防邻机相碰撞。必须带电修理时，应戴上橡胶手套和穿上橡胶鞋，并须使用绝缘手柄的工具。起重机的司机室中和走台上应备有灭火器。应设有安全绳，以备特殊情况时上、下车。26每年至少对起重机进行一次全面的安全技术检查工作。

三、桥、门式起重机的特殊操作技术 兜翻

兜翻是把被翻物用的钢丝绳扣挂在被翻物件的底部或侧面的下角部位，吊钩必须垂直起吊，边起钩边校正大（小）车位置，使吊钩始终处于垂直状态。

被翻物件中心超过支承点时，就自己翻倒过去。被翻物件自动翻倒的瞬间，不论翻物用的钢丝绳松紧程度如何都要立即向下落钩。

兜翻主要用于不怕碰撞的毛坯件。需要加工的精密件，不允许兜翻。2 游翻

游翻操作时把被翻件吊起来后，再开车造成人为的摆动，将被翻物件摆到幅度最大的瞬间迅速落钩，同时向回开车。

被翻件下部着地后，上部就在惯性作用下继续向前倾倒，这时吊钩就要顺势落下，同时要开车继续校正使吊钩游翻过程中保持垂直。游翻主要用于扁体物件的翻转，如大型齿轮毛坯与空砂箱等。3 带翻

带翻是把被翻物件吊起来后，再立着落地，落到钢丝绳绷紧的程度，然后向要翻的方向开车，把被翻物件带倒。

在被翻物件趋于自行倾倒时，要顺势落钩，落钩时要使吊钩垂直。带翻时用斜拉的操作方法进行翻物。斜拉操作时正常操作，但最大斜拉角度不得超过5¨¬，一般以3°左右为宜。4 双吊钩起重机的操作

在主副钩使用时，不能再主副钩达到相同高度时，再同时开动两个吊钩。平时应将不工作的吊钩提到接近极限位置。两个吊钩不允许同时吊运两件吊物。5 用两台起重机同时起吊一个物体

这种操作方法，应注意承载均匀，起升机构的钢丝绳应保持垂直，同步起吊或同步降落，不允许同时开动两个控制器，操作时要有专人指挥，不得超载。

四、操作前的要求 1.检查路基是否符合说明书要求，轨道上无障碍物，轨道端部止挡是否牢固，行程开关是否可靠；定期检查轨道坡度，两轨高低差及轨道是否符合规定。

2.各传动部分，减速器油量是否充足，各部螺栓是否紧固。松开夹轨器试运转，检查传动部分有无异响及制动闸瓦的松紧程度。

3.在总闸闭合后，用验电笔检查电器及控制器外壳，确认安全后方可上机。4.检查钢丝绳的磨损情况。

5．工作开始前，应作一次全面检查，检查各控制器及传动装置、制动的可靠性，确定各部件完全正常时，方可进行操作

五、操作中的要求

1.必须严格掌握起重机规定的起重量，详细了解被吊物，不得超载作业。

2.司机与信号指挥人员密切配合，信号清楚后方可开始操作。各机构动作前先按电铃，发现信号不清要停止操作。

3.严禁任何人员乘坐或利用起重机升降。

4.操纵控制杆要从零位开始逐级操作，严禁越挡操作。5.不论哪一部分在运转中变换时，首先将控制器扳离零位，待该传动停止后再开始逆向运转，禁止打反车操作。

6.起重上升时，钓头距臂杆端部不得小于1m。

7.们座起重机一般应设两个司机，一个司机在司机室操作，另一个司机在地面监护。8.起重机运行时，禁止开到距端部2m以内的地方。

9.带有两种起重力矩的门座起重机每次变幅后，必须根据工作半径和重物重量，及时对超载限位装置的吨位进行调整。

10.起重机升降重物时，不能与其他三种动作（运行、回转、起升）中任何一个同时运行。

11.门座起重机作业时，禁止斜拉重物或提升埋在地下面的物件。12.被吊物的边缘距高压线最外边水平距离不得小于2m。

13.两台门座起重机在同一轨道上作业时，两机起重钩绳之间水平距离不得小于5m。14.工作中不允许任何人上下扶梯，严禁在工作中进行维护作业。

15.工作中间休息或下班时，不得将重物悬挂在空中。

16.作业中遇六级以上大风、大雨等恶劣天气，应停止起吊作业，将臂杆降到安全位置，放置好抗风防滑装置。

17.夜班作业，必须备有充足照明，指挥与司机应使用明显的旗语信号。

六、操作后的要求

1.工作完毕后起重机应开到轨道中间停放，放置好抗风防滑装置，将吊钩升到距臂端2~3m处，起重臂处于平行轨道方向。

2.所有控制器在操作完毕后扳回零位，切断电源总开关。3.将司机室门窗关好，锁好后方可离开。

起重机械安全监控系统 篇6

１．应设机械排烟系统的部位

一类高层和建筑高度超过32m二类高层的下列四种部位应设机械排烟设施：

（1）无直接自然通风且长度超过20m的内走道或有直接自然通风但长度超过60m的内走道；对于有直接自然通风长度在20m～60m之间的内走道，若开窗面积大于走道面积的2%，则符合自然排烟规定不需设机械排烟，否则均应考虑设机械排烟设施。

（2）面积超过100m2且经常有人停留或可燃物较多的地上无窗房及设固定窗的房间；面积小于100m2的房间之间和与走道之间的隔墙应满足规范要求，否则应按各房间累加的面积计算。

（3）各房间总面积超过200m2或一个房间面积超过50m2，且经常有人停留或可燃物较多又没利用窗井等进行自然排烟的地下室。

（4）不具备自然排烟条件或净空高度超过12m的中庭。

2.关于排烟风机排烟量的确定

当排烟系统担负一个防烟分区排烟或净高超过6m的未划分防烟分区的房间时,排烟风机排烟量应按每平方米面积不小于60m3/h计算。担负两个或两个以上防烟分区排烟时,应按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/h计算。

中庭排烟量应按其体积乘以每小时的换气次数计算，当体积小于17000m3时,排烟量每小时按换气6次计算，当体积大于17000m3时，每小时按换气4次计算。

中庭排烟的计算方法如下：若中庭体积为16000m3时,排烟风机排烟量应大于（16000m3×6次/h）96000m3/h；中庭体积为18000m3时,则排烟量应大于（18000m3×4次/h）72000m3/h。

这里需说明的是，中庭的排烟是参照国外资料作依据的，考虑到中庭体积超过17000m3时，虽然体积较大，火灾荷载相对可能较大，但其蓄烟容量也相对提高，所以对换气次数要求降低。但笔者认为在17000m3上下时，还应根据具体实际情况做具体分析，以免增加投资，造成不必要的浪费。

3.排烟风机的设置

排烟风机应设在单独的风机房内，机房隔墙的耐火极限不应小于2h，楼板不应小于1.5h。排烟风机在机房隔墙入口管上应设280oC时能自动关闭的排烟防火阀。

4.排烟风管的设置

排烟风管不应穿越水平防火分区。两个防火分区共用一套排烟系统时，排烟风机房应设在两个防火分区相邻的防火墙处，确保需穿过防火墙但还处于该防火分区的风管尽量短，并应设排烟防火阀和做好相应的防火措施。竖直穿越各层的竖风道应设在管道井内或采用混凝土风道。

担负两个及以上防烟分区的排烟系统，应设支管对每个防烟分区进行排烟，支管上应设280oC时能自动关闭的排烟防火阀。如大开间中间无隔墙的建筑，其顶棚设有净高超过0.5m的深梁划分防烟分区时，设于该梁下的主风管上应设支管对每个防烟分区进行排烟，技术上还可以解决排烟口的设置问题。

排烟风管应采用具有一定耐火性能的不燃材料制作。吊顶内的排烟风管外表面应包有如矿棉、玻璃棉、岩棉、硅酸铝等不燃材料进行隔热，排烟风管外表面与可燃构件的距离不应小于0.15m。排烟风管穿过挡烟墙时，应用水泥沙浆等非燃材料将两者之间的空隙严密填实。

排烟风管末端烟气排出口应采用厚钢板或具有同等耐火性能的材料制作，在设置时应考虑排出口的烟气不能直接吹在其他具有火灾危险性的建筑部位上，不能接近通风或空调系统等设备的吸入口，不能影响人员疏散和火灾扑救，当设在室外时应防止雨水、虫鸟等侵入损坏。

5.排烟口的设置

当用隔墙或挡烟垂壁等划分防烟分区时，每个防烟分区应分别设置排烟口，每个排烟系统设有排烟口的数量不宜超过30个，以减少漏风量对排烟效果的影响。

排烟口应尽量设在防烟分区的中心部位，至该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m，且应设在顶棚或靠近顶棚部位。一般情况排烟口应设在距顶棚0.8米内的高度，但对于顶棚高度超过３m的建筑物，排烟口可设在距地面2.1m的高度以上。净高度超过12m的中庭，竖向排烟口应分段设置。

排烟口的尺寸，可根据烟气通过排烟口有效断面时的速度不小于10m/秒进行计算，面积一般不应小于0.04m2。

排烟口应设置现场手动和自动开启装置，以及与消防控制设备联动的自动开启装置和消控中心远程手动打开装置。排烟口平时应关闭，与排风口合并设置的机械排烟系统，报警后，消控中心应能自动关闭非着火防烟分区的排烟口。

6.机械排烟系统的控制方式

当设有火灾报警系统与排烟系统联动时，某个防烟分区的感烟（感温）探测器发生报警后，消控中心控制设备自动打开该防烟分区内的排烟口（或排烟口现场感烟连锁自动开启），同时启动与此防烟分区相关的排烟风机和活动式挡烟垂壁，并将反馈信号送回消防控制设备。

应注意：

（1）排烟风机的启动应由系统内任一排烟口动作控制，同时消防控制设备应有远程手动直接控制功能。这里讲的手动直接控制，是指不通过软件编程和总线传输的硬件电路控制，在电脑健盘上的操作，显然不属于手动直接控制方式。

（2）消防控制设备只能打开着火防烟分区内的排烟口，其他防烟分区的排烟口都仍应关闭。但烟气蔓延到相邻防烟分区时，相邻防烟分区的排烟口应能感烟连锁自动开启进行排烟。未划分防烟分区房间内的所有排烟口应能同时开启，排烟量等于各排烟口烟量的总和。

（3）风机前入口处的排烟防火阀当烟温达到280oc自动关闭时，排烟风机应能联动停止运行。

（4）一个防烟分区或未划分防烟分区的房间内有多个排烟口时，为了防止同时打开排烟口的动作电流过大，可采用串行连接，以接力形式使其相互串动打开相邻排烟口的控制方式，并将最末一个动作的排烟口输出信号发送至消防控制设备。

在仅担负一个防烟分区或一个未划分防烟分区房间的机械排烟系统中，设计往往选用无需控制的常开百叶窗式的排烟口，并利用安装在排烟风机前的排烟防火阀代替了本应关闭的排烟口的功能。该阀具有排烟口的现场手动、报警联动和远程控制等功能，平时关闭，火灾报警后，消防控制设备联动打开该阀，同时启动排烟风机进行排烟。当烟温达到280℃时自动关闭，并联动关闭排烟风机。其动作信号都反馈至消防控制设备。

在排烟口和排风口合并设置的机械排烟系统中，由于平时排风与火灾时排烟兼容于一个系统，共用一套风管，因此排烟口和排风口的控制变得复杂。这时一般有两种情况：

（1）排烟口与排风口分开设置，平时排烟口常闭不参与排风工作，风管上另设有排风支管与常开排风口相连，排风支管与主管连接部位设有防火功能的电动阀。火灾报警后，着火防烟分区内的排烟口开启，同时关闭系统上所有排风支管上的电动阀（即关闭所有排风口）。

（2）排烟口平时常开，作为排风口担负排风任务，称之为排烟排风口。火灾报警后，非着火防烟分区内的排烟排风口接到信号后全部自动关闭，而着火防烟分区内的排烟排风口不动作，担任排烟任务。这种控制方式更加复杂，应反复试验确保安全。

起重机安全评价系统设计与研究 篇7

关键词：起重机,安全评价,层次分析法,信息化系统

随着起重机械行业的发展, 越来越多的工作场合都能看到起重机械的身影, 因此起重机的安全也越来越受到人们的重视。近年来, 随着政府对生产安全的重视, 全国的建筑安全状况有所好转, 但是起重机的安全事故仍然时有发生, 其安全整体形势依然严峻[1]。因此, 如何能够快速地评价一台起重机的安全性能也成为了新的挑战, 将起重机安全评价系统与信息化相结合, 可以快速、准确地评价起重机的安全性能。

1 起重机安全评价体系建立

根据近年来的起重机安全事故进行统计分析, 可以发现安全安全距离B6教育周期C26 (0.5) 教育情况C27 (0.5) 事故发生的原因大致有4类:包括操作人员失误、设备失误、管理失误、环境因素。经过分析, 结合层次分析法与专家打分[2], 研究建立如表1的起重机安全评价指标体系。

2 起重机安全评价系统设计

2.1 系统需求分析

(1) 系统管理模块。

识别用户, 提供注册、登录功能, 便于用户信息管理。

(2) 信息输入模块。

该模块主要是提供给用户及管理员输入相关信息的模块, 根据角色的不同, 提供不同的信息输入。

(3) 结果查询模块。

提供用户得到起重机安全评价分数以及对应的评价等级。

(4) 信息存储模块。

提供数据库供用户存储起重机的信息。

(5) 信息查询模块。

便于用户查看起重机信息、对应指标权重等。

(6) 信息更改模块。

提供每一项起重机信息的数据修改, 与安全评价指标的修改、删除功能。

2.2 系统功能设计

研究将软件的功能模块进行了划分, 具体可分为:信息输入模块、结果查询模块、信息存储模块、信息查询模块、信息更改模块以及系统管理模块这6个模块。具体的系统功能用例图如图1所示。

参考文献

[1]黄锦.我国建筑施工安全现状浅析及应对措施探讨[J].安徽建筑, 2014 (4) :237-238.

[2]O.Turan, T.Kececi, O.Arslan, et al.An application of fuzzy-AHP to ship operational energy efficiency measures[J].Ocean Engineering, 2016, 121:392-402.

[3]中华人民共和国国家技术监督局.GB/T6067-1985, 起重机械安全规程[S].北京:中国标准出版社, 1983.

[4]黄邢陈.桥式起重机安全监控与性能评估系统的研究与设计[D].上海:上海交通大学, 2015.

起重机械安全监控系统 篇8

1.系统组成

该起重机安全监控管理系统包括力矩限制器、PLC控制器、监视管理装置、柴油机输出与显示装置、CAN总线记录仪以及远程监控与调试装置。其中力矩限制器包括力矩限制器控制器、传感器、显示器、高度限位器、风速仪。监视管理装置包括摄像头、视频接收器(带硬盘存储器)、显示器。柴油机输出及显示装置包括柴油机ECU及显示器。远程监控及调试装置包括GPS系统、服务平台、终端电脑。CAN总线记录仪的采样周期不大于100ms,供电范围为6～36V,工作温度为—40～+70℃,通讯波特率为250kb/s。

2.监控原理

(1)监控参数传输

该履带起重机安全监控管理系统的监控参数传输如图1所示。履带式起重机工作时,力矩限制器监控的标准参数、柴油机ECU输出的标准参数,通过CAN总线输入起重机PLC控制器。主机上部回转角度、吊钩起升高度、起重机的工作循环次数等参数,也通过传感器、脉冲计数器输入给起重机PLC控制器。

力矩限制器传感器所监控的参数先传给力矩限制器控制器,经过运算后再通过力矩限制器控制器传给力矩限制器显示器。同时通过CAN总线技术,力矩限制器控制器将该参数传给PLC控制器。经过PLC控制器对比处理后,该参数传至CAN总线记录仪(存储于SD卡上)。

起重机作业时,柴油机ECU通过CAN总线技术,将柴油机转速、机油压力、水温、燃油油位等参数传输给DI2显示器和PLC控制器。传给DI2显示器的参数,可在显示器上显示出来。传给PLC控制器的参数经PLC控制器对比处理后,再传给CAN总线记录仪(存储于SD卡上)。主机回转角度、吊钩起升高度、起重机的工作循环次数等参数传给PLC控制器,经PLC控制器对比处理后,该参数被传至CAN总线记录仪(存储于SD卡),并在显示器上显示出来。

PLC控制器通过CAN总线技术及远程监控、调试装置与GPS系统可实现数据互相传输。起重机管理人员使用终端电脑通过网络服务平台、GPS系统及该机的PLC控制器,可重新标定柴油机工作参数以及操纵手柄参数。

(2)工作状态监控

力矩限制器控制器将起重机的状态信息和危险动作信息,发送到显示器和PLC控制器。当起重机出现超载等危险作业时,PLC控制器立即发出限动报警信号,使起重机停止向危险方向动作。操作者通过显示器可以了解起重机实时工作状态,当起重机出现危险动作时,操作者可以做出快速响应。

在起重机的某些重要部位安有摄像头,用于监测起重机的工作状况。通过安装的主、副钩卷筒摄像头,可以监测主、副钩卷筒钢丝绳排列状况。通过安装的主变幅摄像头、塔式变幅摄像头,可以监测主变幅、塔式变幅卷筒钢丝绳排列状况。通过安装的超起装置摄像头、主杆杆头摄像头、行走区域摄像头,可以分别监测超起装置工作状况、杆头起吊重物工作状况以及起重机行走区域的状况。

各摄像头将摄制的画面传输给视频接收器,视频接收器再将该信号传输给显示器。操作者对画面进行实时监控,可以及时发现、处理起重机的危险工作状态。视频接收器自带250G的硬盘存储器,用于存储视频。图2所示为安全监控管理工作状态监控流程。

起重机工作时,PLC控制器向GPS系统、服务平台、终端电脑传输信息。管理者通过终端电脑,可以了解起重机的工作状况。当发现起重机作业危险时,管理者可以发出报警信号提示操作者。

SD存储卡上可以有效记录连续4个月的数据。当数据硬盘记录满时,系统会自动报警,提示用户备份数据。若用户不进行数据备份,旧数据将被新数据覆盖。记录的文件以EXCEL文件显示,通过安全管理系统软件对其进行管理,可以准确分析起重机当时的工作状态,对事故做到科学的定性。

起重机械安全监控系统 篇9

当高层建筑发生火灾时, 楼梯间前室、合用前室是高层建筑内部人员垂直疏散的主要通道, 消防电梯是消防队员进行扑救的主要垂直运输工具, 为了疏散和扑救的需要, 必须确保在疏散和扑救过程中楼梯间和前室、合用前室、消防电梯前室内无烟。本文以某高层宾馆为例, 通过量化分析, 评估其机械加压送风系统的设计。

1 工程概况

某宾馆总建筑面积17 544.45 m2, 地下2层, 地上19层, 建筑总高度76.80 m, 结构形式为钢筋混凝土框架剪力墙, 耐火等级一级。高层宾馆的消防设计的主要问题是机械加压送风系统风机、管道与送风口尺寸的选型是否能达到实际要求。

2 机械加压送风系统评估分析

2.1 加压送风量的校核

结合该宾馆高度和实际情况, 不能采用自然排烟方式, 利用查表法、风速法、压差法对防烟楼梯间和合用前室分别机械加压送风防烟。

1) 防烟楼梯间。

查表法:16 000 m3/h~20 000 m3/h。

压差法:根据式 (1) 计算:

式中:A———总有效漏风面积, m2;

b———门缝取2, 窗缝取1.6;

ΔP———压力差, 取50 Pa。

一个双扇防火门, A= (1.5×2+2.1×3) ×0.003 26=0.03 m2;

风速法:根据式 (2) 计算:

其中, A为每个门开启断面积, 取1.5×2.1=3.15 m2;v为门在开启时所具有的风速, 一般为0.7 m/s~1.2 m/s, 取0.7 m/s;a为背压系数, 机械排烟取0.8;b为送风管道漏风系数, 混凝土管道取0.25;n为同时开启门的计算数量, 19层取2。

比较三种方法, 取最大值, 所以加压送风量为24 806 m3/h。

2) 合用前室。

查表法:18 000 m3/h~22 000 m3/h。

压差法:

根据式 (1) 计算:

一个双扇防火门, A= (1.8×2+2.1×3) ×0.003 26=0.03 m2;ΔP=30 Pa;b=2;

风速法:

根据式 (2) 计算:

A=1.8×2.1=3.78 m2;v=0.7 m/s;a=0.8;b为混凝土管道, 取0.25;21层, n=3;

比较三种方法, 取最大值, 所以加压送风量为44 651 m3/h。

该宾馆楼梯间、合用前室实际采用DTP-I20型单速加压风机箱, 风量为22 000 m3/h, 不能满足送风量的要求。

2.2 管道与送风口尺寸的校核

1) 管道。

防排烟工程中混凝土管道烟风气流速度的最大值为15 m/s, 根据式 (3) 算出管道最小截面尺寸:

其中, L为机械加压送风量, m3/h;v为管道内风速, m/s。

防烟楼梯间的管道最小截面尺寸S1, 合用前室的S2计算如下:

2) 送风口。

该工程防烟楼梯间实设7个送风口, 合用前室实设21个送风口。加压送风口按火灾时相应的同时开启的层数计算风口尺寸, 每个风口的面积f按式 (4) 计算:

其中, L为加压送风量, m3/h;n为加压送风口同时开启的层数 (或门数) ;v为风口风速, m/s, 取7 m/s时相应得到的是最小有效面积;η为风口有效面积率, 一般取0.85。

防烟楼梯间:

合用前室:

该工程中, 实际防烟楼梯间管道尺寸为0.4 m2, 合用前室为0.3 m2;送风口尺寸为0.12 m2, 合用前室为0.36 m2, 均不能达到应设的最小截面尺寸。

2.3 机械加压送风机全压的校核

机械加压送风机的全压, 包括最不利环路管道压头损失和余压。防烟楼梯余压应为40 Pa~50 Pa, 取50 Pa, 前室、合用前室应为25 Pa~30 Pa, 取30 Pa。

风管沿程压力损失的计算按式 (5) :

式中:ΔPm———风管沿程摩擦损失, Pa;

λ———摩擦阻力系数, 混凝土风道为0.04;

l———计算管路流道的当量长度, m;

de———风管当量直径, m;

ρ———热空气密度, 取1.2 kg/m3;

v———热烟气在计算管路里的平均流速, m/s。

对于热烟气在计算管路里的平均流速, 最不利送风口为15 m/s, 其他管段流速按照送风口流速平均衰减计算, 如共有2个送风口, 则每节管段衰减15÷2=7.5 m/s, 共有7个送风口, 则每节管段衰减15÷7=2.143 m/s。

1) 防烟楼梯间。

当量直径按式 (6) 计算:

其中, a为风管的宽度, m;b为风管的高度, m。

由图1可见, 防烟楼梯间每隔两层设一个送风口, 共设有7个, 该建筑层高3.6 m, 所以l=3.6×3=10.8 m。具体各风管沿程压力损失计算见表1。

对于一般的风管, 全压可按式 (7) 估算:

其中, k为整个管网局部压力损失与沿程压力损失的比值, 取1。

2) 合用前室。

由图2可见, 合用前室每层设一个常闭型送风口, 共设有21个, 设最不利情况下, 该建筑合用前室最顶三层开三个送风口。表2为具体各风管沿程压力损失计算。

对于一般的风管, 全压估算:

通过以上全压计算发现, 该宾馆合用前室所采用的加压风机机箱DTP-I20型单速加压风机箱全压为400 Pa, 可以满足合用前室全压的要求, 但不能满足防烟楼梯间的要求。

3 结语

楼梯间、前室、合用前室及消防电梯前室的加压送风量不宜过大也不宜过小, 过大会使楼梯间或前室内气压过大, 逃生人员开门困难;过小会使疏散通道内不能持续保持合理的正压值, 逃生通道的安全性无法得到有效的保证。因此《高层民用建筑设计防火规范》规定, 高层建筑防烟楼梯间及前室、合用前室、消防电梯前室的机械加压送风量应由计算确定, 当计算值和规定值不一致时, 应按规定值和计算值中的较大值确定。当前的机械加压送风量计算方法多种多样, 有关规范也没有做出明确的统一, 很多设计人员为了方便, 一般都是直接套用《高规》中的规定数值或者使用自己熟悉的某种计算方法来确定送风量的大小, 因此所得的送风量值相互间差别较大, 使许多工程的送风量大小满足不了相应的要求。

值得探讨的是, 在计算该建筑楼梯间和合用前室的机械加压送风量时, 是根据最不利的安全开门工况进行确定的, 规范中规定楼梯间的最不利安全开门工况是外门敞开, 且同时开门的楼层处于两道门同时开启的状况, 合用前室的最不利的安全开门工况是同时开门的楼层均处于楼梯间门关、合用前室门开的情况。但是, 在实际火灾中, 人员密集场所人员众多, 逃生时很可能形成连续人流, 所以合用前室的最不利安全开门工况是有可能处于两道门同时开启的状况, 此时, 合用前室压力低于楼梯间压力, 楼梯间对前室可进行送风, 对前室计算送风量可减去楼梯间的送风量, 这一点亦可从《高规》第8.3.2条查表的加压送风量中看出, 合用前室所需送风量小于楼梯间所需送风量。

摘要：结合具体工程实例, 运用当前常用的计算方法对高层宾馆机械加压送风系统的设计进行了评估, 并从加压送风量、管道与送风口尺寸、机械加压送风机全压等方面对该场所的防烟设计进行了讨论, 以供同类工程参考借鉴。

关键词：机械加压送风,消防,高层建筑

参考文献

[1]杜红.防排烟工程[M].北京:中国人民公安大学出版社, 2003.

[2]GB 50045-95, 高层民用建筑设计防火规范 (2005年版) [S].

起重机械安全监控系统 篇10

现代工业社会中起重设备的使用范围非常广泛, 然而不断频发的安全事故却给国家和人民带来了巨大的经济损失。目前有效的防范措施是靠专业检测机构的检验人员现场分析来排除设备运行的安全隐患性, 然而这种评价机制周期长、时效短、人为因素大, 且评价结果的好坏与专家和检验人员的理论知识和经验有直接关系, 因此, 探讨一种安全评价方法。

二、评价系统的架构

软件的架构主要包含3个层面:表现层、中间层、数据层, 见图1所示。

系统的开发主要包括:软件界面的设计、数据库结构的设计、数据流的设计、推理系统的程序设计、报告文件管理系统的设计、帮助文档的编写等。系统主要用Microsoft Visual C++6.0和Microsoft Office Access 2000来完成程序的编写。

三、系统的安全性评价流程开发

根据安全评价方法及软件编写过程, 可将系统安全性评价流程归纳为几个步骤。 (1) 安全评价组成员输入及被评价起重机基本信息输入; (2) 根据提示输入被评价起重机检验结果; (3) 显示系统存在的风险; (4) 针对系统存在的风险提出改进措施; (5) 判断是否存在未改进的二级以上风险, 是则转第 (3) 步; (6) 显示评价结果, 输出评价报告。具体安全评价流程见图2。

四、系统的操作界面开发

1. 启动界面的开发

评价系统首页包含3个按钮:新建、查询、帮助按钮, 见图3所示。

点击“新建”按钮便开始一次全新的起重机通用小车运行机构安全评价过程, 并进入“输入安全评价组成员输入”页面。点击“查询”按钮便进入“查询”页面, 可以根据查询条件查找数据库中的先前保存的起重机通用小车运行机构安全评价结果。点击“帮助”按钮便打开帮助文档。在软件首页菜单项中还应包含与按钮相同功能的菜单。

2. 基本信息输入界面的开发

点击“新建”按钮后进入“输入安全评价组成员”页面, 如图4所示, 开始了一次全新的起重机通用小车运行机构安全评价的过程。

该页面要求输入评价组成员姓名、单位、职务/职称、组内职务。安全评价组成员数量至少为2人, 其中第一个成员的组内职务默认为“组长”, 其余默认为“组员”。要求文本框中不能为空白。经保存后才能进入下一步被评价对象基本信息输入。

用于基本信息输入的共有两个页面, 分别为基本信息输入页面一、基本信息输入页面二, 如图5、图6所示。

在基本信息输入页面一中, 主要输入设备基本情况, 内容主要包括产品 (出厂) 编号、制造单位、制造单位地址、安装单位、安装单位地址、使用单位地址、起重机类型、工作地点、工作级别、已使用年限、评价日期、评价时间、出厂日期。其中“起重机类型”包含“通用桥式起重机”和“门式起重机”;“工作地点”分为“室内”和“室外”;工作级别按等寿命原则划分A1~A8共8个级别。评价日期、评价时间、出厂日期都默认为使用本软件出现本页面的时间, 可以通过右边的时间控件选择。单击保存后经下一步进入基本信息输入页面二。

基本信息输入页面二中主要输入被评价对象的技术参数, 包含起重量、起升高度、跨度、小车运行速度、小车轮距、小车轨距、电机型号、电机制造商、电机额定功率、电机额定电压、小车类型、轨道类型等。其中项目序列号由“基本信息输入”页面一中产品“出厂编号”与“评价日期”和“出厂日期”组合生成。项目序列号可用于以后评价结果的查询。小车类型包含“自行式”和“牵引式”作为判断下一步“输入检验结果”页面中是否检验钢丝绳和滑轮组;轨道类型分为“中轨”、“偏轨”、“半偏轨”三种。单击保存后通过“安全评价”按钮进入下一步“输入检验结果”页面。

3. 检验结果输入界面的开发

点击“安全评价”按钮后进入输入检验结果页面如图7, 里面包含该评价对象所需检查的所有项目, 依次点击各按钮后弹出相应的检查项目。

如点击“主梁”按钮后显示如图8所示的页面。主梁检验结果输入完毕后, 单击返回按钮系统自动保存检验结果并返回到“输入检验结果”页面, 继续填写其他检验项目直至填写完所有检验项目后单击完成按钮, 至此便完成检验结果输入阶段进入系统安全评价阶段。

4. 总体评价及报告输出界面的开发

如图7中所示完成所有检验结果的输入后, 点击完成按钮后弹出“存在风险”页面如图9所示。本页面通过点击“显示风险”按钮, 可以显示经过综合评判系统中所有风险项目的检验结果, 最终得到的起重机通用小车运行机构系统中的存在的所有风险情节。风险情节的描述包含危险状态、伤害事件的原因、以及伤害事件的后果等组成。并同时显示针对这些风险情节的评估结果, 包含风险严重程度等级、风险发生概率等级、风险危险等级、风险类别对应分值、风险安全贡献度值及风险降低措施。如图9所示点击“添加风险降低措施”按钮弹出添加风险减低措施页面, 系统自动显示整改措施及整改后风险的严重度、发生概率及风险危险等级。如需要添加新风险降低措施, 点击“添加新风险降低措施”按钮弹出风险降低措施设置页面, 可以添加新的风险降低措施及风险要素评估。添加完风险降低措施后点击“更新风险”将风险降低措施添加到存在风险页面中, 点击“删除风险降低措施”即可删除添加的风险降低措施。

显示完系统中存在的风险后, 进入下一步总体评价及报告页面如图10所示, 点击“总体安全评价”按钮系统自动显示系统安全评价结果。评价结果包含系统风险等级、总体风险评分、风险类别、应采取措施。如需要重新改进点击“继续改进”按钮即可返回到存在风险页面, 重新添加风险降低措施。

如不需改进, 点击“输出安全评价报告”按钮, 系统自动以Word的形式输出安全评价报告如图11所示。内容包括设备基本情况、技术参数、检验结果汇总、系统总体评价、评价组成员简介五大部分。输出安全评价报告后系统安全评价过程结束, 点击“退出”按钮即可退出安全评价, 返回到安全评价系统首页。

五、结语

针对国内起重设备安全评价方法的缺少和不足, 介绍了系统评价软件的架构及软件设计开发流程及系统评价软件界面开发过程。通过使用本评价软件对一在役起重机进行了评价, 评价结果基本与实际分析一致, 说明本评价系统具有足够的适用性。

摘要：利用Visual C++开发平台、Access数据库来构建一种安全评价系统模型, 以起重机通用小车运行机构作为评价主体, 对其安全性进行评分, 并针对系统的架构、评价流程与操作界面的开发阐述。