摘要：大型起重機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)是基于傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、PLC控制原理、數(shù)據(jù)融合處理技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而研發(fā)的新一代復(fù)雜起重機安全監(jiān)測和信息化管理產(chǎn)品，其能夠?qū)崿F(xiàn)橋面吊機現(xiàn)場運行狀態(tài)的全方位安全監(jiān)控、多種不同危險的預(yù)警及運行記錄的信息化管理功能。文章對遠程監(jiān)控系統(tǒng)在大型起重機上的應(yīng)用進行了探討。

關(guān)鍵詞：遠程監(jiān)控；數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)換；遠程維護；大型起重機；傳感器技術(shù) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP39 文章編號：1009-2374（2017）11-0094-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.048

根據(jù)2015年國家發(fā)出《國務(wù)院關(guān)于進一步加強企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》，質(zhì)檢總局和安全監(jiān)管總局決定公布安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的大型起重機械目錄，并對前期大型起重機械安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)試點成果進行推廣和應(yīng)用。我公司經(jīng)過3年的遠程安全監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與運用，對大型起重機設(shè)備方面已完全符合國家標準與要求。我公司主要從事橋梁工程裝備、海洋工程裝備、特種起重設(shè)備、鐵路專用設(shè)備以及橋梁和建筑工程鋼結(jié)構(gòu)的研發(fā)、制造和安裝，下面以65噸單臂架回轉(zhuǎn)式起重機為例，介紹遠程安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的實際運用，具體使用的軟件不做詳細表述。

1 遠程安全監(jiān)控管理系統(tǒng)組成

監(jiān)控管理系統(tǒng)包括機上監(jiān)控系統(tǒng)和遠程監(jiān)控系統(tǒng)兩部分。

1.1 機上監(jiān)控系統(tǒng)

機上監(jiān)控系統(tǒng)硬件由主機、PLC、力矩限制器、視頻監(jiān)控組成。主機采用上、下位機通訊的方式工作，下位機核心為微控制器C8051f580，主要負責(zé)信號的采集與處理，上位機采用專用工業(yè)控制板，主要負責(zé)將下位機處理完的信號顯示在屏幕上，并與儀表內(nèi)部設(shè)置參數(shù)進行比較，發(fā)出聲光報警信號。主機可以通過RS485總線與PLC、力矩限制器進行通訊。視頻監(jiān)控用于顯示機上作業(yè)面的畫面以及卷揚機上鋼絲繩纏繞的視頻。

1.2 遠程監(jiān)控系統(tǒng)

遠程監(jiān)控系統(tǒng)由服務(wù)器、無線網(wǎng)橋、串口服務(wù)器、交換機、短信收發(fā)模塊和軟件組成。服務(wù)器負責(zé)數(shù)據(jù)存儲及客戶端瀏覽，無線網(wǎng)橋用于無線網(wǎng)絡(luò)的橋接，利用無線傳輸方式實現(xiàn)多個網(wǎng)絡(luò)之間的通信。短信收發(fā)模塊是用于不在現(xiàn)場的工程師能及時了解到起重機報警和預(yù)警信號，以便故障能及時處理。

遠程監(jiān)控系統(tǒng)原理是：工控機收集所有信號（包括PLC力矩信息），光盤刻錄機收集視頻信號，兩種信號通過轉(zhuǎn)換之后由無線發(fā)射器發(fā)回至項目部，項目部無線接收器接收信號之后，經(jīng)過服務(wù)器上傳至Internet，這樣即可實現(xiàn)遠程安全監(jiān)控。

2 遠程安全監(jiān)控管理系統(tǒng)各模塊與起重機的交互

2.1 機上監(jiān)控系統(tǒng)

機上監(jiān)控系統(tǒng)分為工控機和視頻監(jiān)控系統(tǒng)。工控機采用嵌入式硬件平臺和完全自主開發(fā)的界面組態(tài)軟件，主要是實時記錄起重機運行中的各項參數(shù)，包括主副鉤所有信息、風(fēng)速儀信息、力矩限制器信息。

視頻監(jiān)控分別為駕駛室正前方作業(yè)面的視頻、主鉤卷揚機、副鉤卷揚機、變幅卷揚機的視頻，也可根據(jù)實際情況選擇使用多個攝像頭，圖像傳輸穩(wěn)定取決于網(wǎng)絡(luò)

帶寬。

機上監(jiān)控系統(tǒng)模塊的數(shù)據(jù)采集：

力矩限制器：采集主副鉤吊重信息、變幅角度信息、整機水平信息、風(fēng)速速度等級信息。

絕對值編碼器：采集卷揚機轉(zhuǎn)動圈數(shù)用以計算主副鉤上升或者下降的高度。

西門子PLC：采集變頻器信息，所有限位制動風(fēng)機信息。

工控機：集合整臺起重機運行過程中所有信息。

硬盤錄像機：實時監(jiān)視起重機的卷揚機工作狀態(tài)，也可以實時監(jiān)視駕駛室前方吊重狀態(tài)。

以太網(wǎng)模塊：傳輸工控機信息至無線發(fā)射模塊。

無線網(wǎng)橋發(fā)射、接收器：實時交換起重機運行信息。

2.2 服務(wù)器端遠程監(jiān)控系統(tǒng)

2.2.1 遠程監(jiān)視系統(tǒng)。配置一臺滿足使用要求的計算機，通過遠程監(jiān)控軟件系統(tǒng)將從交換機接收的無線網(wǎng)橋發(fā)射起重機運行信息發(fā)布至Internet，能夠?qū)崿F(xiàn)實時、動態(tài)、遠程地對架梁吊機狀態(tài)進行異地監(jiān)控，只要能連接到互聯(lián)網(wǎng)即可進行架梁吊機安全管理，不必實時到現(xiàn)場檢查。系統(tǒng)具有架梁吊機信息查詢、監(jiān)測數(shù)據(jù)查詢、報警查詢、視頻監(jiān)控、系統(tǒng)用戶管理等功能。界面如下：

2.2.2 遠程控制系統(tǒng)。如果遇到起重機故障，操作人員即可以通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)對現(xiàn)場監(jiān)控終端下達控制命令，對起重機進行遠程鎖機，可以降低事故發(fā)生概率，現(xiàn)場技術(shù)工處理故障后可以通過遠程解鎖來恢復(fù)起重機正常工作狀態(tài)。

2.2.3 服務(wù)器信息存儲管理模塊。系統(tǒng)信息管理模塊主要為起重機數(shù)據(jù)管理與維護管理功能，對于數(shù)據(jù)管理來說，即管理人員可以結(jié)合設(shè)備應(yīng)用實際情況來對系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)起重機信息進行添加修改等，保證信息的完整度與準確度。其中的短信收發(fā)模塊（通過USB或者串口、網(wǎng)口數(shù)據(jù)線和電腦相連，內(nèi)置SIM卡）可以在手機端以短信的形式，接收起重機運行數(shù)據(jù)和報警預(yù)警數(shù)據(jù)。而維護計劃管理，則是通過系統(tǒng)來結(jié)合實際情況來合理安排相應(yīng)的維護措施。當設(shè)備部件運行臺時、作業(yè)箱量等超過額定數(shù)值時，系統(tǒng)會發(fā)出相應(yīng)的警告，這樣維護管理人員就可以明確知道哪些部件需要更換與維修，確定維修養(yǎng)護的工序，進而能夠制定科學(xué)合理的維修保養(yǎng)計劃，提高設(shè)備管理的規(guī)范化。

3 遠程安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的使用和維護

架梁吊機安全監(jiān)控系統(tǒng)是保障架梁吊機安全生產(chǎn)的重要措施之一，必須保證本監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。

（1）架梁吊機安全監(jiān)控系統(tǒng)由信息采集設(shè)備和信息處理系統(tǒng)構(gòu)成，是架梁吊機安全生產(chǎn)管理的一種輔助手段，通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)現(xiàn)場的地面監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)具備實時顯示架梁吊機當前的起重量、高度、幅度、風(fēng)速等運行參數(shù)?，F(xiàn)場具備良好的環(huán)境適應(yīng)性和抗干擾能力，滿足現(xiàn)場的工作環(huán)境；（2）監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能提供正常運行的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，確保安全監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行正常的通信，并能確保運行過程中的網(wǎng)絡(luò)不中斷。在架梁吊機運行期間，不得采取故意損壞設(shè)備、關(guān)閉電源等手段來逃避安全監(jiān)控；（3）安全監(jiān)控系統(tǒng)管理人員應(yīng)經(jīng)常性查詢相關(guān)數(shù)據(jù)，對報警頻繁的動作，應(yīng)及時提醒操作人員。當安全監(jiān)控系統(tǒng)顯示違章操作和故障診斷信息時，應(yīng)及時制止操作人員的違章操作行為，并查看相應(yīng)的安全裝置，排除安全裝置故障隱患。

4 結(jié)語

大型起重機是工程建設(shè)中不可或缺的機械設(shè)備，對保證工作效率具有重要意義。為提高其管理效果，可以針對其運行管理的特征來選擇應(yīng)用遠程監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)計合理的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對設(shè)備運行全過程的監(jiān)控監(jiān)測，通過對監(jiān)測到數(shù)據(jù)的管理分析，制定合理的管理措施與方案，提高設(shè)備管理的規(guī)范化與科學(xué)化，進一步推動工程建設(shè)的效率。遠程安全監(jiān)控系統(tǒng)主要是能隨時隨地地了解工程進度、吊機使用情況，及時有效地預(yù)警大事故的發(fā)生，最高限度保障工人安全。

參考文獻

[1] 王亞明，陳青，劉暢生.組態(tài)軟件設(shè)計與開發(fā)[M].西安：電子科技大學(xué)出版社，2003.

[2] 北京亞控科技發(fā)展有限公司.組態(tài)王6.55使用手冊[S].2001.

[3] 橋面吊機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)（GB/T 28264-201）[S].

[4] 通用橋式橋面吊機（GB/T 14405）[S].

[5] 橋面吊機和橋面吊機械技術(shù)性能和驗收文件（GB/T17908）[S].

[6] 電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路接線施工及驗收規(guī)范（GB 50171）[S].

作者簡介：孫立燈（1988-），男，湖北仙桃人，武橋重工集團股份有限公司助理工程師，研究方向：工業(yè)自動化。

（責(zé)任編輯：蔣建華）