1、南漳縣建筑工地安全信息化解決方案中國移動通信集團湖北有限公司南漳分公司一、項目背景湖北省建設廳對塔吊安裝及施工的規定11、環境適應性和抗干擾功能塔式起重機安全監控系統應具備良好的環境適應性和抗干擾功能，滿足在建筑施工工地-2060工作環境及雨雪天氣正常工作要求，同時系統裝置應具有良好的抗環境干擾能力。1.2、遠程監控管理平臺功能塔式起重機安全監控系統應采用開放性架構，以無線方式與遠程監控管理平臺聯網，通過遠程監控管理平臺對塔機運行安全的工況參數實現遠程實時動態監控，對違規操作實現實時遠程報警，并能通過自動觸發報警手機短信或電話語音對違規操作實現實時遠程告知。遠程監控管理平臺應能夠完整存儲塔機全

2、部運行記錄歷史數據和違規操作報警信息，同時提供數據和信息的綜合條件查詢和統計分析功能，查詢和統計分析結果可方便地輸出為書面報表和EXCEL電子文檔。塔式起重機安全監控系統的遠程監控管理平臺應支持全省各地統一聯網，實現全省塔機運行安全監控數據信息的互通共享。1.3、智能防碰撞功能塔式起重機安全監控系統應具備群塔干涉作業以及塔機與周圍物體干涉作業條件下的防碰撞監測、預警和報警功能。1.4、現場聲光預警、報警功能塔式起重機安全監控系統應具備聲光預警、報警功能。通過蜂鳴器和報警燈，在塔機工作參數達到額定能力的90以上時，向司機發出斷續的聲光預警，在塔機工作參數達到額定能力的100以上時，裝置應能發出連

3、續清晰的聲光報警，且只有在降低到額定工作能力100以內、90%以內時，報警、預警才能解除。上述工作參數和對應的額定參數至少應包括起重重量、起重力矩和環境風速。1.5、顯示功能塔式起重機安全監控系統應具備顯示功能。系統同時以清晰形象的圖形和字符方式向司機顯示塔機當前平面、空間位置和主要工作參數、額定參數。主要工作參數至少應包含當前工作幅度、起重重量、起重力矩和工作環境風速；額定參數至少應包含幅度及對應的額定起重重量和額定起重力矩、限制風速、起升倍率和塔機臂長。顯示精度誤差不得大于實際值的5。1.6、數據存儲及保護功能塔式起重機安全監控系統應能夠向遠程監控平臺實時傳輸運行數據和報警信息，監控平臺數

4、據庫完整存儲全部歷史數據。此外，塔式起重機安全監控系統現場至少應以加密方式存儲最近1.6×10000 個工作循環的運行數據。塔式起重機安全監控系統裝置結構不應預留外露USB接口或以太網口，防止數據被以優盤或網線等不安全接入方式非法讀寫或篡改。1.7、工作環境風速監測、預警和報警功能塔式起重機安全監控應具備工作環境風速監測功能，并當風速大于工作允許風速時，能發出停止作業的預警和報警。1.8、便捷的適用性設置功能塔式起重機安全監控系統應具備便捷的適用性設置功能，確保技術參數與塔機固有技術參數相符，能夠方便地安裝在各種廠家生產的各種型號塔機上并良好運行。1.9、拓展功能塔式起重機安全監控系

5、統應具備一定的拓展空間，以方便搭載視頻監控、指紋辨識以及其方便對塔機使用安全管理的控件。二 、項目介紹為了加強對施工現場的安全監管，規范施工現場的作業行為，保障施工現場作業人員的人身安全，工地的建筑材料、財產設備安全，需要通過現代化信息化應用來實現移動辦公和遠程監管。建筑工程施工現場由于存在施工點分散，人員流動頻繁，場地建筑物林立，空間大，進出場通道較多，無法純粹的依靠人員巡防和盯守來管理施工現場，各級管理人員經常移動辦公等特點，因此要求可以在任意時間和地點隨時觀察都施工現場的實時圖像，以便及時掌控施工現場的施工進度，安全管理和施工工藝等現場情況。對施工過程中的重要施工流程、操作工藝、各類安全

6、保衛工作以及安全文明施工都要求監控系統必須具備云存儲、檢索回放功能。為此我們采用前端高清監控設備實時監控，后端實時查看和云端實時傳輸的信息化解決方案來滿足客戶的需求，打造一個安全、透明、高效的安全工地信息化平臺！三、項目實施3.1、方案拓撲圖3.2、系統組件構成3.3、組件技術參數3.3.1主控器面板主控面板擁有電源指示燈和報警狀態指示燈，左下角有射頻卡權限控制模塊，杜絕了非指定人員對監控系統的操作。同時，外觀設計加入了工業設計的理念，美觀實用，實現了防水防碰撞，惡劣條件下可靠穩定運行。主控器采用自主研發的基于ARM7芯片的主控板，同時集成了自主研發設計的DTU無線網絡數據傳輸模塊和WSN無線

7、傳輸模塊，實現了塔吊監控系統與遠程監控管理平臺的通信，塔吊間的相互通信。3.3.2 液晶顯示屏采用8寸全彩液晶屏，戶外使用顯示效果醒目直觀。創新性的采用觸摸屏進行相關參數配置，使用戶操作更加便捷，更加人性化。3.3.3 稱重傳感器重量信號通過銷軸式稱重傳感器獲得，銷軸式傳感器安裝位置為塔頂起升鋼絲繩的定滑輪銷軸。參數名稱額定值告警范圍告警值超限范圍超限值額定載荷3t+0.3%+3.009t+0.5%+3.015t工作溫度-10+80°C±10%-11°或+88°±15%-11.5°或+92°過載幅度50%F.S+1%50.5

8、%F.S+2%51%F.S3.3.4幅度、高度、回轉傳感器幅度傳感器回轉傳感器塔機小車幅度、起吊高度、回轉角度信號是通過幅度限制器、高度限制器、回轉限制器內的電位器阻值變化，導致對應的電壓變化而得到。高度傳感器參數名稱額定值告警范圍告警值超限范圍超限值工作電壓+5V+20%+6v+40%+9v工作溫度-25+65°C±10%-27.5°或+71.5°±15%-32.5°或+74.75°測量角度360°，連續±1°實際測量±2°實際測量3.3.5風速傳感器風速傳感器可以檢測塔機

9、所在高度的風速，從而判斷塔機是否在符合規定的環境下運行。參數名稱額定值告警范圍告警值超限范圍超限值工作電壓+5V+20%+6v+40%+9v測量范圍070m/s+20%084m/s+30%091m/s工作溫度-25+65°C±10%-27.5°或+71.5°±15%-32.5°或+74.75°3.3.6傾角傳感器在塔吊的前后兩段安裝上傾角傳感器以實現對塔吊的平衡臂的實時傾斜角度的檢測，防患于未然，使得工程能夠安全的進行。參數名稱額定值告警范圍告警值超限范圍超限值工作電壓+5V+20%+6v+40%+9v有效磁場范圍±

10、;6 高斯±5%±6.3高斯±10%±6.6高斯工作溫度-25+65°C±10%-27.5°或+71.5°±15%-32.5°或+74.75°測量角度±2±1°±3°±2°±4°3.4、產品優勢3.4.1全彩觸控顯示采用8寸全彩液晶屏，戶外使用顯示效果醒目直觀。創新性的采用觸摸屏進行相關參數配置，使用戶操作更加便捷，更加人性化。3.4.2智能校稱從測力元件就開始保證用戶智能在一定的范圍內設定力矩預

11、定值（100%力矩）的大小，創造性地設置了0%初始力矩值、100%額定力矩上限值、125%力矩超載實驗保護值等概念，不能通過校稱過程有意或無意放大力矩參數，保證力矩測量更準確。3.4.3GPRS遠程數據傳輸功能可連接遠程監控平臺，上傳實時工作參數、工作循環記錄、塔機基本參數等，方便相關人員遠程查看塔機運行狀態。3.4.4傳感器診斷功能控制器把采集到的各個傳感器的電壓信號，配置參數和報警參數上傳到遠程監控平臺，平臺可以診斷控制器主板的參數是否被竄改，能有效防止人為修改報警閾值。3.4.5、手持機讀取配置參數除了支持觸摸屏操作，HKVS-（M)監控系統還支持手持機對設備進行參數讀取配置，距離達20

12、0米，使得現場施工管理人員無需攀爬塔吊，就能掌控設備及塔吊運行狀況。3.4.6功能可擴展設備有預留接口，便于后續的視頻監控、RFID射頻卡識別等功能的擴展。3.5 產品功能3.5.1運行狀態檢測預警報警當塔吊的運行安全指標，即力矩、吊重、小車幅度、起吊高度、工作回轉角及作業高度風速，接近或超出設定好的預警報警值時，及時發出聲光報警信號提醒塔吊司機。3.5.2檢測數據超載自動限位當實時數據超過設定的報警閾值時，系統通過輸出接口對相關部件采取限位操作，使實時數據保持在安全范圍內，避免因司機反應滯后帶來的危險。3.5.3黑匣子功能設備自身能記錄超過16000條工作循環數據，且數據安全可靠無法修改，可

13、用于維護分析及事故發生后的原因追溯。113.5.4智能防碰撞功能基于WSN無線傳感網絡的塔群作業智能防碰撞系統，使用戶直觀全面地掌握周圍塔吊與本塔吊的當前干涉情況，并在可能發生碰撞危險前自動進行聲光預警和報警，預警報警值可根據實際情況靈活設定。每臺塔機可以配置6臺干涉塔機，8個禁行區，禁行區類型可配，滿足實際運行環境的需求。 四、系統功能之防碰撞演示為提高工效，塔吊部署時可能有交叉的工作區域，即干涉區。如果不注意干涉區管理，發生塔吊碰撞就可能造成嚴重的事故。本系統模塊會根據現場部署情況，對可能出現的干涉提前預警(如果塔吊距離過近，還可觸發告警，防止事故出現)，提醒駕駛員謹慎操作，避免事故發生。碰撞演示如下圖：塔吊A和塔吊B作業紅色半徑交叉區域屬于超限工作區域，當兩臺或多臺塔吊同時工作時作業塔臂有可能出現碰撞，傳感器可以在干涉區設定預警幅度數值杜絕碰撞及碰撞帶來的嚴重事故。模擬現場如下圖：五、行業應用HK