1、監控系統 塔式起重機安全監控管理系統需求分析報告一、塔式起重機目前安全裝置的現狀和安裝塔機安全監控管理系統的意義 塔式起重機作為現代建筑施工現場的垂直起重機械，以其安裝快捷方便、購買和使用價格低廉等特點，在各類建筑工程中得到了廣泛應用，我國每年生產各類塔機萬余臺。同時，塔式起重機的安全問題也越來越突顯出來，在我國每年發生的塔機安全事故大概有 起，嚴重影響了國家和人民的生命和財產健康。在國家標準GB5144-2006塔式起重機安全規程中規定了塔式起重機必須加裝的安全裝置有：起重量限制器、起重力矩限制器、幅度限位器、高度限位器和回轉限位器。起重量限制器主要由鋼環、環內弧板和微動開關組成，通過材料的

2、彈性變形測定吊重的變化。起重力矩限制器是利用鋼材的受力與變形的線性變化原理，結構主要由2件弓型鋼板和限位開關安裝板組成，主體結構焊接在塔式起重機塔頂靠近起重臂一側的主弦桿上。塔機工作時隨著力矩的不斷變化而使塔頂主弦桿發生彈性變形，從而帶動各限位開關動作起到安全保護的目的。高度限位器，回轉限位器，變幅限位器均采用多功能限位器，根據需要將被控制機構動作所對應的微動開關瞬時切換。因此，塔式起重機上現有的安全裝置都是對塔機載荷給出定性的控制，并沒有給出定量的結果。司機不能夠得到塔機此時受力狀況的準確信息，當在載荷短時間突然增大時，結構的變形引起位移，讓微動開關動作，再傳給控制系統后，中間有一個時間差，

3、由此可能會引發事故的發生。而塔機安全監控管理系統將增加大量功能：監控塔機工作參數并有顯示，使司機能直觀地了解塔機的工作狀態，作出正確操作，避免誤操作和超載；能夠判斷司機的操作指令，能自動拒絕執行超出塔機能力范圍的指令，同時發出聲光報警并將相應工作參數數據記入違章檔案；記錄塔機工作全過程，管理者可轉存此數據并作為對塔機進行檢查和大修的判定依據；可通過CANBUS接口，可將塔機接入互聯網，使管理部門能對塔機實行信息化管理。也可通過無線通訊網絡，將塔機的工作信息發給生產廠的服務平臺，作為永久數據保存。二、塔機監控管理系統的具體要求塔機監控管理系統應該具有監控和管理的兩個功能，即，一是能夠實時顯示塔機

4、的工作狀態；二是能夠對接近或超出塔機設計能力的載荷給予預警或拒絕。信號的采集因此塔機監控管理系統應該具有起重力矩、起重量、回轉角度、工作幅度和起升高度的限制和限位。設計塔機的起重力矩是起重臂根部的恒力矩值，因此起重力矩的計算公式是：恒值=（R-r）（G起重量+G吊具）。而不同的塔機值也是不一樣的。1、塔機的力矩是：該工作幅度與相應的額定起重量的乘積：R×G起重量.因此在監控系統中必須采取R和G起重量的信號，R是用旋轉的技術器取得的，是用銷軸式的重量傳感器取得的。 2、回轉和起升高度也都是取旋轉記數的信號，但是回轉最好用電子羅盤式的。3、起重量的信號就在銷軸傳感器上。參與控制 塔機監控

5、管理系統首先應該符合GB/T5031-2008中相關條款的要求：5.6.1 起升高度限位器5.6.1.2 對小車變幅的塔機，吊鉤裝置頂部升至小車架下端的最小距離為800 mm 處時，應能立即停止起升運動，但應有下降運動。5.6.1.3 所有型式塔機，當鋼絲繩松弛可能造成卷筒亂繩或反卷時應設置下限位器，在吊鉤不能再下降或卷筒上鋼絲繩只剩3 圈時應能立即停止下降運動。5.6.2 幅度限位器5.6.2.2 對小車變幅的塔機應設置小車行程限位開關和終端緩沖裝置。限位開關動作后應保證小車停車時其端部距緩沖裝置最小距離為200 mm 。5.6.4 回轉限位器對回轉處不設集電器供電的塔機，應設置正反兩個方向

6、回轉限位開關，開關動作時臂架旋轉角度應不大于士540°。5.6.6 起重力矩限制器和起重量限制器5.6.6.1 當起重力矩大于相應幅度額定值并小于額定值l10時，應停止上升和向外變幅動作。5.6.6.2 力矩限制器控制定碼變幅的觸點和控制定幅變碼的觸點應分別設置，且能分別調整。5.6.6.3 對小車變幅的塔機，其最大變幅速度超過40 m/min，在小車向外運行，目起重力矩達到額定值的80時，變幅速度應自動轉換為不大于40 m/min的速度運行。 5.6.6.4 當起重量大于最大額定起重量并小于110額定起重量時，應停止上升方向動作，但應有下降方向動作。具有多擋變速的起升機構，限制器應

7、對各擋位具有防止超載的作用。數據的處理塔機監控管理系統的數據應該能夠：一是為用戶提供塔機的作業狀況，并能夠容易的被用戶所讀取。二是將超載的工況通過無線通訊或網絡傳輸給生產廠家，作為塔機“黑匣子”的數據。記錄至少應儲存1.6×104個工作循環。顯示的要求顯示采用液晶顯示屏，應以圖形和/或字符方式向司機顯示塔機當前主要工作參數和額定能力參數。主要工作參數至少包含當前工作幅度、起重量和起重力矩；額定能力參數至少包含幅度及對應的額定起重吊和額定起重力矩。對根據工作需要可改變安裝配置（如改變臂長、起升倍率）的塔機，顯示裝置顯示的額定能力參數應與實際配置相符。顯示精度誤差不大于實際值的5。三、其它可以擴展的功能： 1、吊鉤工作的可視裝置； 2、塔機群工作時的防碰撞系統。C/S版的軟件系統需要在客戶的電腦上安裝專用的客戶端軟件。首先涉及到安裝的工作量，其次任何一臺電腦出問題，如病毒、硬件損壞，都需要進行安裝或維護。再次，系統軟件升級時，每一臺客戶機需要重新安裝，其維護和升級成本非常高。而B/S最大的優點就是可以在任何地方進行操作而不用