塔机安全监控系统 介绍

提纲

1 、联合安全公司介绍2 、产品背景3 、产品特点及优势4 、系统各模块产品简介附：公司资质

一、公司介绍

• 安徽联合安全科技有限公司是由中科院循环经济学院、合肥工业大学等公共安全领域专家联合支持的高新技术企业。公司专注公共安全行业，致力于安全预防与检验技术、安全监测设备与仪器的研制、销售和技术服务。

• 公司已经获得国家级高新技术企业、双软企业称号；拥有反光标识检测仪、激光遥测酒精检测仪等相关产品和技术专利 16 项，其中填补国内空白的产品 2项；先后承担了公安部应用创新计划、省科技厅科技攻关计划、省经信委技术创新计划和国家创新基金四项省部级科研及产业化项目。 2010 年公司发明的UNS 型反光标识检测仪被列入安徽省高新技术产品目录，同年公司被合肥市列入首批科技小巨人培育企业。公司还被中国交通安全协会会员单位和安徽智能交通协会理事单位。如今，联合安全已经在建筑施工安全领域实现了新的突破，无论在专业技术上，还是计算机技术实现方面都已经处于领先地位。

• 联合安全公司和省质量技术监督局合建的检测技术中心专注交通、建筑等领域的安全标准化研究和物联网技术的应用推广，是中国领先的协同管理软件提供商，愿以先进的技术手段在 IT 技术开发、网络技术、信息系统的集成、软件开发和 Internet 技术等领域为社会各界提供服务。愿与同行及广大用户广泛合作，在新世纪共创新的辉煌。

二、产品背景

塔机是塔式建筑起重机的简称，是建筑施工必不可少的垂直运输机械。在建筑工程施工中发挥着重要的作用，也是建筑施工中最高大、最危险的施工机械，一旦发生安全事故必然是机毁人亡的重大事故。因此，如何保障塔机的使用安全成为各级管理部门和科研单位关注的焦点。 近年来，塔式起重机的使用量不断增多，重大事故频频发生，给人民生命财产带来了重大损失，造成严重的社会不良影响。据国内有关部门的统计资料表明，截止至2011 年底塔机事故率已达 2.77% 。因此，提高塔机安全、防止事故发生、减少经济损失、搞好安全生产已经迫在眉睫。

为了保证塔机的正常与安全使用，国家开始强制性要求塔机在安装时必须具备机械限制器，并确保其完好与灵敏可靠，在使用中如发现损坏应及时维修更换，不得私自解除或任意调节；其中机械限制器是指塔式起重机必须具备的起重量限制器、力矩限制器、高度限制器、行程限制器、幅度限制器等。其作用是为保证塔机在运行时这五项参数不超过设计指标，而达到安全运行的目的；但是由于使用单位受工期和经济利益的影响，总想用最短的时间吊最多的东西，存在严重的超载倾向，特别是重量限制器和力矩限制器， 90% 以上失效或被人为调大。另一方面：⑴ 机械限位器无

存储功能，无法对历史累计运行数据进行抽查；⑵ 无远程传输功能无法实现实时监督，所以使得监督部门难以全面监管。

机械限制器在塔机安全上发挥了一定作用，现行国家规范也强制要求塔机必须安装机械限制器；但因其技术含量低，误差大，易自然损坏和人为损坏，加上监管检查难度大，已经不适应现在塔吊安全管理的要求。为更好地解决塔机安全事故问题，近几年出现了功能更加全面的塔机安全监控管理产品，渐渐地在替代原有的机械限制器。

塔式起重机械事故率连续多年居高不下，引起了政府的关切，多次发文强调要求加强管理。近几年来，国务院及有关部门已经出台了相关安装安全监控管理产品的政策，如：

1、《塔式起重机》 GB/T 5031-2008 中： 5.6.12 报警及显示记录装置 5.6.12.1 报警装置 塔机应装有报警装置。 5.6.12.2 显示记录装置 塔机应安装有显示记录装置。2、 2008年，建设部第 166号令《建筑起重机械安全监督管理规定》中规定，没有齐全有效的

安全保护装置的建筑起重机械，不得出租、使用。3、国发〔 2010 〕 23号文国务院《关于进一步加强企业安全生产工作的通知》，明确提出“大型起重机械要安装安全监控管理系统”，这是建国以来国务院第一次明确的将技术产品列入文件的指令。

4、 2010年，住建部建质【 2010 】 164号《关于贯彻落实国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》的实施意见中提出：“要积极推进信息化建设，充分应用高科技手段，工程项目的起重机械设备等重点部位要安装安全监控管理系统。要强制推行先进适用的安全技术装备”；“各地住房城乡建设部门要按照《通知》精神和本实施意见的要求，结合本地实际，制定具体的实施办法，并认真组织实施。”各级政府的明确文件要求和严峻的塔机安全形势，使得各省市主管部门都在积极出台相关推广塔机新型安全管理技术文件。例如：

哈尔滨 哈建发 [2009]183 号 关于印发推广使用塔式起重机安全监控系统实施方案的通知

鹤岗 鹤建发 [2011]10 号 关于加强建设工程施工现场塔吊安全监控系统和视频监控系统安全管理的通知

三门峡 三建 [2011]307 号 三门峡市住房和城乡建设局关于进一步加强推广使用塔式起重机防倾翻装置的通知

青岛 青建管质字〔 2010〕 15 号

青岛市城乡建设委员会建筑工程管理局关于进一步加强塔式起重机安全技术管理的通知

江西 赣建安 [2011]10 号 关于加强塔式起重机安全监督管理的通知

贵州 黔建建通〔 2011〕 412 号

关于我省房屋建筑和市政工程工地安装使用塔式起重机安全报警及显示记录装置的通知

荆州 荆建设发〔 2011〕 29 号

荆州市住房和城乡建设委员会关于印发《荆州市建设工程安全生产在线动态监管网络系统建设实施方案》

辽宁 辽住建发〔 2011〕 39 号

关于印发《辽宁省建筑施工工地安装和使用塔式起重机安全监控管理系统管理规定》的通知

丽水 丽建发〔 2011〕 122 号

关于印发《丽水市建设工程塔式起重机安全监控管理系统实施办法》的通知

三亚 三住建 [2011]556 号 关于印发安装使用塔式起重机安全监控系统实施方案的通知

安全监控系统应用对象

● 施工单位● 项目部● 塔机产权人● 建设主管部门● 塔机安全监控系统中防碰撞与工作区域限制功能适用于

施工环境复杂的单塔或塔机群作业的施工单位项目部● 塔机安全监控系统中力与力矩功能适用于施工环境简单

单一塔机作业的施工单位项目部

三、产品特点及优势

1、独特的防倾翻系统

我公司研制的塔机防倾翻监控仪，其工作原理是：监测塔机塔身的刚度变化以及塔身中心线相对于铅垂线的倾斜角，当达到设定的倾翻警戒线时进行报警、记录，并控制塔机起升、幅度增大、回转的电源，从而实现防止塔机倾翻的功能。该产品通过对塔机状态的设定，可以有效监测出塔机因塔身基础不平、塔身螺栓松动或者塔身关键焊缝出现裂纹而导致的塔身刚度变化情况，在塔身达到倾翻临界状态时及时报警，从而提醒人们及时检查塔机存在的故障隐患，预防塔机倾翻。同时，预报警数据可通过网路传输到服务器，服务器在接收到预报警数据后进行数据的备份、统计分析并形成各种报表，此时，处于远程监管中心的管理人员可以通过网络浏览塔机当前或历史工作数据，在发现异常时及时电话通知相关人员进行处理，并可对塔机数据以报表的打印存档。

“塔机防倾翻监控仪是专利产品，填补了国内空白，并被列入第一批 十一五科技应用推广”项目 国内很多地市已经应用，并取得了良好的效果；对此，中国建设报在 2011年 4月 21

日的头版做了详细报道；此后，《建筑》、《建筑安全》、《施工技术》、《建筑机械租赁与管理》等专业杂志也做了专门报道，因其卓越的功能和较高的性价比引起了广泛关注。

2 、不限数量的分布式防碰撞系统

特点一：塔机数量不限 特点二：分布式，不用有中间服务器，随时安装随时可融入系统

群塔防碰撞功能的主要核心技术为无线通讯技术及数据处理方式。目前，除我公司外的国内厂家均采用中央服务器模式，中央服务器一般设在碰撞塔机群的中间位置，碰撞群内的所有塔机使用短距离无线传输技术将工作实时数据发送至中央服务器，服务器对数据进行分析后将报警及控制指令发送至各塔机，实现防碰撞功能。该方案存在以下几个缺点：

a. 数据传输环节过多，降低了数据传输的可靠性。数据的传输存在两个环节：塔机发送至服 务器 和服务器发送至塔机。如果一个塔机未传输至服务器则影响整个塔机群的碰撞关系；

b. 数据传输环节多，造成通讯时间长，降低反应速度； c.由于当前的短距离传输技术的传输距离有限，造成各塔机距离中央服务器的距离受限，塔机群

工作面积过小； d.工作面积小，即塔机数量受限，最多 16 台； e.由于需要在中央服务器中预设塔机碰撞关系，对于施工进度不一致造成的某台塔机退出或加

入碰撞群需要对中央服务器中的碰撞数据进行调整。

我公司采用只有存在碰撞关系的塔机之间通讯，不设中央服务器，这样就解决了上述可靠性低、工作面积小、反应速度低、不能随意进出碰撞群的缺点。如：工地有 50 台塔机， 25号塔机与23、 26、 27、 28有碰撞关系，则 25号只与 23、 26、 27、 28通讯，进行数据相互传输，与其他塔机无传输关系，也无数据中转环节，保证了数据传输速度和可靠性；当 26号退出碰撞群时则只需要在 25号塔机中将 26号塔机删除即可。该技术也解决了无线传输距离受限的问题，实现了碰撞塔机数量无限制。

3 、简单易用的远程监控管理平台

a、管理权限划根据不同管理权限级别设定合适的查询、统计、处理信息内容

b、公告信息简洁对应性强

c、视频接入

■ 与工地视频监控无缝对接■ 实现塔机和监控系统远程维护

■ 实现监控系统远程操作培训

d、界面友好

■ 电子地图方便塔机寻找■ 塔机所有责任方信息集中管理查询方便■ 导航清晰紧凑，主次分明

■ 设计美观大方

e、符合塔式起重机行业习惯

■ 术语及图形直观准确 ■ 载荷谱统计利于塔机剩余寿命 ■ 塔机备案管理和监控系统管理模式可定制

四、系统各模块产品简介

1、显示记录报警模块（实现国标 5031中的“报警及显示记录装置”）

a 、 模块简介 将塔式起重机的安全装置（包括力矩限制器、起重量限制器、幅度限位器、回转限位器及

高度限位器）的各项功能进行了有效集成，并且综合利用了微电子技术、信息传感技术及信息通讯技术，是新一代高质量、高性能的塔式起重机安全监控管理系统。另外，该产品的高度和幅度传感器信号采集处理电路采用可编程逻辑器件 CPLD构成 4倍频及辨向电路，大大提高了检测分辨率，并消除了抖动误差；同时，该产品利用超大容量存储器可以对机构运行数据进行连续记录，并且可以通过计算机回放所记录的数据。

b 、 功能特点 ■显示：以图形或字符形式向司机显示当前力矩、重量、幅度、高度、回转等工作参数和相应 额定能力参数。

■记录：对当前塔机运行数据实时存储，终端设备可以累积储存 1.6×104个工作循环。 ■报警：对超出塔机能力范围的指令，发出声光报警并将相应工作参数数据记入违章档案。 ■控制：任意点位完全按塔机设计的力矩曲线进行控制。突出特点：a. 力矩曲线能适应所有的塔机。b. 重量传感器有十种方案能适应国内外所有塔机。

2、空间限制模块（实现国标 5031中的区域保护和群塔防碰撞功能）

a、模块简介 适用于带有空间限制要求的塔机；同时也可根据用户需要加装有重量限制器要求的监控系统

模块，该模块可满足塔式起重机国家新标准 GB/T5031-2008的要求，满足用户一机多用的需求。该产品精度高质量可靠，性能优良技术先进，其主机系统通过山东省科学技术厅鉴定，技术水平达到国内领先水平，具有创新性。

b、功能特点 ■ 塔机数量不限 ■ 分布式，不用有中间服务器，随时安装随时可融入系统

■ 根据需要限制塔机进入某些特定区域，或进入该区域后不允许吊载，可允许设置多 达 6个 限制动作区域。 ■ 防止群塔间的相互碰撞，防止塔机间结构、起升绳或吊重发生相互碰撞。 ■ 防碰撞群塔数量无上限要求。 ■ 每台设备都独立运行，不需要地面计算机辅助控制，节约成本的同时增强了系统的稳定性。 ■ 单台设备的拆除不影响整体系统的运行。 ■ 防碰撞参数设置不需要从塔机上设置，从地面就可以完成设置。 ■ 无线模块发射频率为公用频率，不需要到无线电管理委员会备案。

群塔安全作业

进入碰撞危险区域：开始预警

危险区继续回转：高速变低速

危险区继续回转：高速变低速

接近碰撞极限值：截断控制

无截断控制：碰撞事故瞬间发生

截断后大臂向安全方向回转

截断后大臂只能向安全方向回转

大臂回转至安全区域：预警解除

3 、防倾翻模块

a、模块简介 防倾翻模块（防倾翻监控仪）是一种新的、高效、全方位塔式起重机安全监控设备，其原

理为运用机器视觉技术和图像处理技术，监测因各种因素造成的塔身倾斜，当倾斜度达到临界危险状态时给予报警，提示司机停止危险操作；同时用电脑芯片将造成危险的状态给予记录，通过对记录的分析可查明造成危险状态的原因，以便及时采取措施，消除安全隐患，从而大大降低塔机安全事故。该产品通过对塔机状态的设定，可以有效监测出塔机因塔身基础不平、塔身螺栓松动或者塔身关键焊缝出现裂纹而导致的塔身刚度变化情况，在塔身达到倾翻临界状态时及时报警，从而提醒人们及时检查塔机存在的故障隐患，预防塔机倾翻。

b、功能特点■ 记录塔机所有超出设定范围的次数和上电次数，统计塔式起重机工作状态严重超载次数、工作台班数、停电次数、非工作状态下的刚度低于临界值的次数，有利于对司机工作熟练程度、塔机工作繁忙程度、塔机严重超载频率作出定量分析。■ 避免人为漏检、人为误操作、人为违规以及高强螺栓松动、地基倾斜等因素造成的塔机倾翻事故。■ 具有倾角测量功能，可以准确地测量塔机、大型钢结构在安装过程中及安装完毕后的垂直度，避免因倾角过大带来的倒塔事故。

■ 对下列原因造成的塔身倾斜实行动态监测，当达到危险临界状态时给予报警提示并记录。 1) 超载或严重超载。 2) 回转打反车，急停猛吊，斜拉斜吊。 3) 连接高强螺栓松动后提醒及时拧紧。　　 4) 塔吊基础偏沉。 5) 局部钢结构变形或裂缝。 6) 风荷载对塔身的影响。■ 塔身轴心线侧向垂直度实时在线测量。■ 能存储 1 万条以上预警和报警记录，并且不可更改，保证监测的真实性。 ■ 有数据分析与整理的配套软件，对塔机工作台和出现临界危险状态进行有效分析，便于管理部门对塔吊司机的教育和管理。■ 一小时内能完成设备的安装、不影响施工。

4、远程监控模块

a、模块简介 该系统可以通过对实时采集记录的数据进行分析，以声光电的形式对突发事件报警，并且该系统通过 GPRS或 CDMA 网络与 Internet 网络连接起来，把数据统一传送到数据服务器上，实现了通过网络实时掌握塔机运行工况的要求。通过远程传输技术和管理平台，实现安全监督管理部门、施工企业、项目部、监理单位和塔机产权单位等多方的塔机远程监控和管理。

b、功能特点■ 通过灵活的权限构造，实现不同用户不同权限，轻松掌握塔机运行状况；■ 实现上述五个模块的数据传输到数据服务器，用于平台管理。■ 实时查看塔机运行数据，实现同步监控；

■ 实现塔机历史数据查询功能；■ 具有短信通知功能，对于违章塔机实现短信通知、二级监管；■ 实现塔机备案、安装、拆卸、注销等数字化管理。

附：公司资质及产品证书

■ 软件产品认定证书 ■ 软件产品登记证书

■ 科技型中小企业技术创新基金立项证书■ 质量管理体系认证证书

■ 科技小巨人培育企业 ■ 高新区优秀企业