【摘 要】本文介紹了塔吊“黑匣子”監(jiān)控施工技術(shù)，采用的高科技設(shè)備對(duì)現(xiàn)場(chǎng)塔吊吊裝作業(yè)進(jìn)行全面的監(jiān)控，提高施工時(shí)的安全性，避免了塔司盲區(qū)吊裝作業(yè)的安全問(wèn)題，從整個(gè)應(yīng)用實(shí)施的效果上看，此施工技術(shù)還是成功的，也給類似的項(xiàng)目提供了一個(gè)參考對(duì)象。

【關(guān)鍵詞】塔吊；盲區(qū)作業(yè)；安全問(wèn)題；微波網(wǎng)橋

0.前言

傳統(tǒng)的塔吊起吊作業(yè)過(guò)程是：每臺(tái)塔吊配備最少一名“司索工”（信號(hào)工），用于配合司機(jī)進(jìn)行工地材料的吊裝作業(yè)。塔吊司機(jī)在起吊作業(yè)的視線和吊裝貨物存著一定角度，在判斷“大臂”、“變幅小車”是否到達(dá)“起吊作業(yè)面”上方，何時(shí)該“下鉤”的問(wèn)題上，完全依賴司機(jī)的職業(yè)技能，司機(jī)在能目視的情況下，可以進(jìn)行目視起吊作業(yè)，一旦在建筑主體另外一端進(jìn)行“盲區(qū)”作業(yè)的時(shí)候，對(duì)“司索工”（信號(hào)工）的依賴到了極致。這里就存在著信號(hào)工和司機(jī)的配合默契度，任何差錯(cuò)都可以導(dǎo)致致命的安全事故，帶來(lái)巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失。

塔吊司機(jī)迫切的需要一種能夠?qū)崟r(shí)的視頻輔助圖像來(lái)幫助司機(jī)完成吊裝作業(yè)。最好能對(duì)吊裝作業(yè)做實(shí)時(shí)備份存儲(chǔ)，以便后續(xù)能隨時(shí)調(diào)閱視頻資料，作為日后安全事故糾紛的可靠依據(jù)。

為有效解決塔司盲區(qū)操作及施工過(guò)程監(jiān)控難題，利用現(xiàn)有成熟的無(wú)線數(shù)字微波擴(kuò)頻技術(shù)、百萬(wàn)高清網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)制作完成“塔吊視頻‘黑匣子’遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)”。系統(tǒng)包含兩路視頻圖像：一路吊鉤視頻；一路變幅小車視頻。項(xiàng)目在塔吊吊鉤及行走小車上安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)考慮在“變幅小車”上安裝的攝像機(jī)因?yàn)楹偷蹉^是完全垂直的，沒(méi)有角度差，司機(jī)可以依靠司機(jī)室里面的液晶顯示屏執(zhí)行確定貨物是否已經(jīng)到達(dá)卸貨點(diǎn)上方，并進(jìn)行一系列的起吊動(dòng)作（變幅、回轉(zhuǎn)、起升）。完全解決司機(jī)在高空視距不好，及完全無(wú)法視距的情況下，能夠通過(guò)司機(jī)室的液晶顯示器，實(shí)時(shí)的看到起吊作業(yè)面上的圖像，了解塔吊運(yùn)行狀況，以及塔吊下方吊裝貨物的起吊、運(yùn)行、下鉤狀況是否安全，并且聽(tīng)到傳回來(lái)的聲音。塔身安裝攝像機(jī)可以不限時(shí)監(jiān)控施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。

1.特點(diǎn)

1.1先進(jìn)性和實(shí)用性

本系統(tǒng)采用純數(shù)字IP傳輸方式，最新的MPEG4/H.264編碼技術(shù)結(jié)合OFDM微波擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)，體現(xiàn)了當(dāng)前計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新發(fā)展水平，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求。

1.2經(jīng)濟(jì)性與便捷性

充分考慮實(shí)際需要和信息技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，設(shè)計(jì)選用功能和適合現(xiàn)場(chǎng)情況，采用無(wú)線的解決方案。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)具有架設(shè)容易、建設(shè)周期短、成本低、不受地理環(huán)境限制的影響的優(yōu)點(diǎn)，安裝調(diào)試方便快捷。

2.適用范圍

本技術(shù)適用于建筑工地塔吊吊裝無(wú)線視頻監(jiān)控及遠(yuǎn)程監(jiān)控。

3.工藝原理

無(wú)線數(shù)字影音遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成是由前端設(shè)備、傳輸設(shè)備、后端控制存儲(chǔ)顯示設(shè)備三大部分構(gòu)成，工作原理是通過(guò)安裝于塔吊的攝像頭完成對(duì)吊裝貨物的視頻監(jiān)視（采集視頻圖像），圖像經(jīng)過(guò)無(wú)線微波設(shè)備調(diào)制，由微波網(wǎng)橋設(shè)備完成數(shù)據(jù)接收（做中繼處理），安裝于司機(jī)室的微波設(shè)備接收來(lái)自變幅小車上面的中繼數(shù)據(jù)流，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接進(jìn)入視頻“黑匣子”（監(jiān)控主機(jī)）完成解碼、存儲(chǔ)、顯示。通過(guò)設(shè)備完成吊裝作業(yè)視頻數(shù)據(jù)備份存儲(chǔ)，并由此設(shè)備輸出“左右”兩畫面視頻圖像，直接顯示在液晶顯示器上。司機(jī)通過(guò)視頻圖像，實(shí)時(shí)的監(jiān)控所有的吊裝作業(yè)過(guò)程。再由司機(jī)室視頻記錄儀下來(lái)的視頻數(shù)據(jù)，通過(guò)安裝在塔吊檢修平臺(tái)上的微波網(wǎng)橋，完成視頻數(shù)據(jù)到地面項(xiàng)目部的傳輸。項(xiàng)目部的微波網(wǎng)橋接收來(lái)自塔吊上面的視頻數(shù)據(jù)并經(jīng)過(guò)電腦主機(jī)，完成數(shù)據(jù)壓縮、存儲(chǔ)、上傳。

遠(yuǎn)程用戶通過(guò)在電腦主機(jī)或者智能手機(jī)上安裝客戶端軟件，利用指定的賬號(hào)密碼，通過(guò)外網(wǎng)訪問(wèn)位于因特網(wǎng)上的視頻服務(wù)器。便可訪問(wèn)前端的視頻圖像，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目施工的全過(guò)程監(jiān)控管理。

4.2設(shè)備安裝說(shuō)明

（1）吊鉤滑輪組上的設(shè)備考慮到設(shè)備運(yùn)行的時(shí)候的防碰撞和防墜落，在實(shí)際安裝的時(shí)候，使用1.2mm的冷軋鋼板焊接在吊鉤滑輪組的側(cè)面。鋰電池、微波天線、微波發(fā)射主板、攝像機(jī)，為一個(gè)可分解可拆卸的整體組件。組件的長(zhǎng)寬高為：165mm*200mm*80mm（厚度）。

（2）變幅小車上安裝的設(shè)備為1個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、鋰離子電池組、微波網(wǎng)橋、不銹鋼受電板。考慮到塔吊拆卸，日后設(shè)備的反復(fù)使用，所有的組件都用不銹鋼螺栓固定。

（3）司機(jī)室安裝的設(shè)備為1個(gè)微波網(wǎng)橋和1個(gè)帶20吋液晶顯示器的視頻主機(jī)（視頻數(shù)據(jù)“黑匣子”）。

（4）變幅小車上面裝有自動(dòng)充電裝置，司機(jī)下班或者休息的時(shí)候，把變幅小車收到指定位置，通過(guò)“黑匣子”上安裝的電流表，觀察變幅小車上安裝的電池充電狀況。因?yàn)榈蹉^滑輪組的結(jié)構(gòu)原因，只能依靠“高能量聚合物鋰離子電池”給設(shè)備供電。正常使用的時(shí)候，電池連續(xù)工作時(shí)間在40小時(shí)左右，當(dāng)放電結(jié)束后，可以直接換上備用電池（標(biāo)配）。

4.3設(shè)備安裝方式

（1）司機(jī)室位置：首先，先安裝好位于司機(jī)室外面的微波天線，天線角度為對(duì)準(zhǔn)變幅小車方向。然后，使用伸縮掛架固定好監(jiān)控主機(jī)（視頻“黑匣子”），并用網(wǎng)線連接位于司機(jī)室外面的微波設(shè)備。將從大臂上引過(guò)來(lái)的電源線，接入監(jiān)控主機(jī)，完成對(duì)導(dǎo)電輪的供電。

（2）變幅小車位置：變幅小車收回離司機(jī)室最近的地方，攝像頭和微波網(wǎng)橋垂直于吊鉤安裝在一個(gè)不銹鋼管上，管子用專用的抱桿固定在變幅小車的檢修平臺(tái)上。鋰電池供電組件用不銹鋼螺栓固定在變幅小車的平臺(tái)上，并通過(guò)線纜完成對(duì)攝像機(jī)及微波設(shè)備的供電。安裝時(shí)必須保證微波天線垂直朝下。用的“U型夾碼”把不銹鋼受電滑板固定在小車斜拉支架上，并調(diào)整好角度。

（3）吊鉤滑輪組位置：放下吊鉤，在吊鉤滑輪組一側(cè)焊接一塊組件固定底板，用于固定“吊鉤視頻系統(tǒng)”組件，銜接方式用螺栓固定。安裝時(shí)必須保證外露的微波天線垂直朝上。

（4）大臂結(jié)構(gòu)橫桿位置：自動(dòng)充電系統(tǒng)的安裝，從小車卷?yè)P(yáng)機(jī)往司機(jī)室5米的位置布一根2*1.0純銅的護(hù)套線到司機(jī)室，在起重大臂的橫桿上用專用的抱桿支架安裝不銹鋼導(dǎo)電輪。調(diào)整好與變幅小車受電滑板的角度與張緊度（導(dǎo)電輪帶有壓力彈簧）。

（5）檢修平臺(tái)位置：從司機(jī)室下來(lái)的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)線，連接到無(wú)線微波設(shè)備，天線對(duì)準(zhǔn)地面的項(xiàng)目部，把塔吊上面的所有視頻數(shù)據(jù)下傳到項(xiàng)目部。由項(xiàng)目部的微波天線接收后，經(jīng)過(guò)PC處理，可以作為視頻的監(jiān)控或備份存儲(chǔ)，主要的目的是為了數(shù)據(jù)上傳，完成外網(wǎng)觀看。其次項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)班子可以通過(guò)局域網(wǎng)，直接瀏覽觀看實(shí)時(shí)的吊裝作業(yè)視頻圖像。

5.質(zhì)量控制

5.1質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

本技術(shù)除滿足方案設(shè)計(jì)要求外，還必須遵守《建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控技術(shù)規(guī)JGJ/T292-2012。

5.2質(zhì)量保證措施

（1）攝像機(jī)宜安裝在監(jiān)視目標(biāo)附近不易受外界損傷的地方，安裝位置不應(yīng)影響現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行和人員正常活動(dòng)。安裝的高度，室內(nèi)宜距地面2.5-5m，室外宜距地面3.5-10m。

（2）室外環(huán)境下采用室外全天候防護(hù)罩。

（3）攝像機(jī)鏡頭應(yīng)避免強(qiáng)光直射，保證攝像管靶面不受損傷。鏡頭視場(chǎng)內(nèi)，不得有遮擋監(jiān)視目標(biāo)的物體。

（4）攝像機(jī)鏡頭應(yīng)從光源方向?qū)?zhǔn)監(jiān)視目標(biāo)，并應(yīng)避免逆光安裝；當(dāng)需要逆光安裝時(shí)，應(yīng)降低監(jiān)視區(qū)域的對(duì)比度。攝像機(jī)的安裝應(yīng)牢靠、緊固。

（5）攝像頭調(diào)通后，圖像質(zhì)量損傷主觀評(píng)價(jià)，要求圖像上不覺(jué)察有損傷和干擾存在。

（6）所有的線纜在走線時(shí)不能裸露在外，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境選擇使用PVC管或橋架走線，線纜走向應(yīng)盡量選擇人不能直接觸及的位置，嚴(yán)禁在兩建筑屋頂之間敷設(shè)電纜，應(yīng)將電纜沿墻敷設(shè)置于防雷區(qū)內(nèi)，并且不得妨礙車輛運(yùn)行。

（7）所有順著立桿方向的線纜、線槽、套管等均需用鍍鋅鐵線進(jìn)行綁扎，綁扎間距以60-70為宜。

6.安全保證措施

安全文明保證措施。

（1）嚴(yán)格執(zhí)行建筑施工現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，確保施工生產(chǎn)在安全條件下進(jìn)行?，F(xiàn)場(chǎng)機(jī)具，材料有序堆放，保持規(guī)范化、制度化。

（2）安裝工人必須嚴(yán)格遵守國(guó)家和地方政府有關(guān)安全生產(chǎn)的法律、法規(guī)、條例，遵守項(xiàng)目各項(xiàng)安全管理制度，服從項(xiàng)目安全管理人員的指令，接受安全教育、安全交底、主動(dòng)接受安全檢查，杜絕違章施工。

（3）保證落實(shí)安全防護(hù)措施，排查設(shè)備隱患，排查施工用電隱患，實(shí)時(shí)跟蹤設(shè)備使用情況，整頓不合理施工行為。

（4）作業(yè)前有針對(duì)性地進(jìn)行單項(xiàng)書面式口頭重點(diǎn)交底，對(duì)施工環(huán)境存在的危險(xiǎn)源及施工設(shè)備安全操作事項(xiàng)進(jìn)行詳盡說(shuō)明，避免疏忽引發(fā)安全事故危險(xiǎn)，按時(shí)排查現(xiàn)場(chǎng)安全隱患問(wèn)題，做到安全文明施工。

（5）作業(yè)過(guò)程中安全員全程旁站監(jiān)督，督促現(xiàn)場(chǎng)施工，對(duì)違反安全施工的人員進(jìn)行及時(shí)有效制止，檢查現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境，清理存在的安全隱患，保證施工過(guò)程安全可靠。

（6）嚴(yán)禁有心臟病、高血壓、貧血病以及視力缺陷的工人從事高空作業(yè)。

（7）嚴(yán)禁酒后作業(yè)。

（8）禁止疲勞作業(yè)。

（9）施工人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)必須按規(guī)定戴好安全帽，系好安全帽帶；在進(jìn)行高空（2m以上的高處）或臨邊作業(yè)時(shí)，必須系掛安全帶，安全帶要求高掛低用，系掛點(diǎn)必須結(jié)實(shí)可靠。

（10）作業(yè)人員不得穿硬底鞋進(jìn)行攀登作業(yè)，使用的工具如扳手等工具配有安全尾繩拴在安全帶上。

（11）轉(zhuǎn)移工作面時(shí)，不能將螺栓等零星器具遺留落至塔吊上，以免造成意外傷亡事故。

（12）焊接操作平臺(tái)鋪滿防火石棉布，施焊部位掛接火盆，避免火花飄落，引起火災(zāi)。

7.環(huán)保措施

（1）進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)所有工作人員必須佩帶工作卡。

（2）施工現(xiàn)場(chǎng)保潔落實(shí)到人，做到工完料盡場(chǎng)地清，車輛進(jìn)出場(chǎng)有防泥帶出措施。施工垃圾及時(shí)清運(yùn)，臨時(shí)存放現(xiàn)場(chǎng)的，集中整齊堆放到指定點(diǎn)。不用施工機(jī)具和設(shè)備及時(shí)出場(chǎng)。

（3）施工過(guò)程中，自覺(jué)形成環(huán)保意識(shí)，最大限度的減少施工過(guò)程中的噪音、光污染及環(huán)境污染。

（4）嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家及地方環(huán)保規(guī)定。 [科]