隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，在基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化建設(shè)過程中，起重機(jī)械發(fā)揮了重要的作用。門式起重機(jī)作為一種起重設(shè)備，廣泛應(yīng)用于各種工礦企業(yè)、交通運(yùn)輸及建筑施工等領(lǐng)域。近幾年，伴隨寧夏境內(nèi)公路施工項(xiàng)目的增多，門式起重機(jī)在公路施工現(xiàn)場的使用數(shù)量也逐漸增加。然而，由于門式起重機(jī)自身設(shè)計(jì)缺陷和工作人員高空野外作業(yè)出現(xiàn)人為失誤等原因，起重機(jī)在使用過程中隱藏危險(xiǎn)因素較多，極容易發(fā)生事故。2014年4月，國家質(zhì)檢總局和國家安全監(jiān)管總局聯(lián)合發(fā)出通知，要求使用單位對在用的100噸及以上通用門式起重機(jī)依據(jù)GB/T28264-2012進(jìn)行改造，完成加裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的工作。因此，針對施工現(xiàn)場門式起重機(jī)在使用過程中存在的一些安全隱患，寧夏路橋工程股份有限公司于2014年4月份引入簡單實(shí)用的新型門式起重機(jī)安全監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)。門式起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用項(xiàng)目的實(shí)施主要依托銀川至中寧高速公路（銀川至滑石溝段）第LJ1合同段，具體實(shí)施地點(diǎn)選擇在該項(xiàng)目的箱梁預(yù)制場。對其中2臺正在使用的門式起重機(jī)安裝安全監(jiān)控系統(tǒng)，并試用1～2個(gè)月的時(shí)間，如果該系統(tǒng)能夠有效預(yù)防和抑制事故發(fā)生，達(dá)到了預(yù)期效果，計(jì)劃在全公司范圍內(nèi)進(jìn)行推廣使用。
引進(jìn)和應(yīng)用的門式起重機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)主要由傳感器、通訊箱和主控制箱三部分組成，三者之間通過通訊電纜連接。首先通過安裝在門式起重機(jī)不同部位的傳感器采集起重量、高度位置、限位信號、主梁傾斜角度等信息，然后通過通訊電纜輸出給通訊箱。通訊箱采集數(shù)據(jù)信息后再傳輸?shù)街骺刂葡�，最后由主控制箱處理�?shù)據(jù)，顯示及控制輸出。
傳感器部分是通過在鋼絲繩上加裝重量傳感器，小車卷揚(yáng)機(jī)加裝高度位置編碼器，行走大車的端部加裝防撞報(bào)警光電開關(guān)和主梁上方加裝雙軸傾角傳感器來達(dá)到安全操作和運(yùn)行的目的。
重量傳感器用來測量起重量，固定于鋼絲繩上，由采集模塊讀取計(jì)算重量。當(dāng)起吊物品的重量大于額定起重量時(shí)，系統(tǒng)便會發(fā)出報(bào)警提示，同時(shí)自動斷開起升系統(tǒng)電路，禁止起升作業(yè)，起到保護(hù)作用。高度位置編碼器用來測量起升高度位置，安裝在多功能限位上的編碼器與卷筒同步旋轉(zhuǎn)，經(jīng)采集模塊運(yùn)算后得出準(zhǔn)確位置。當(dāng)起吊物品到達(dá)起升極限時(shí)便會自動停止上升，有效防止沖頂，保護(hù)卷揚(yáng)機(jī)。防撞報(bào)警光電開關(guān)用于門式起重機(jī)之間防撞或限位，當(dāng)防撞報(bào)警光電開關(guān)感應(yīng)到兩臺門式起重機(jī)之間的距離達(dá)到設(shè)定值之后，便會發(fā)出報(bào)警，同時(shí)控制繼電器動作，禁止該方向運(yùn)行。雙軸傾角傳感器用來測量主梁的水平度，使用過程中，如果主梁相對于水平面的傾斜角度正負(fù)偏差超過設(shè)定范圍之后，系統(tǒng)將報(bào)警，同時(shí)輸出繼電器信號，禁止起吊操作。
   
重量傳感 高度位置編碼 防撞光電報(bào)警開關(guān) 雙軸傾角傳感器
通訊箱是通過通訊電纜將傳感器的數(shù)據(jù)上傳到主控制箱。通訊箱模塊采用智能模塊，具備MODBUS通訊功能，通過讀取傳感器采集來的起重量、高度位置、限位信號、主梁傾斜角度等信息后傳輸給主控制箱，即可將所有數(shù)據(jù)完整的讀取及控制。
主控制箱的人機(jī)界面采用7寸彩色工業(yè)觸摸屏，具有清晰度高，操作靈敏，性能穩(wěn)定可靠，支持外接U盤存儲故障記錄等特點(diǎn)。能夠采集通訊信號，處理數(shù)據(jù)，顯示及控制輸出，可監(jiān)控起重機(jī)的起重量、起升高度、運(yùn)行行程、主梁傾斜角度等常規(guī)工況參數(shù)，到達(dá)極限位置或臨界值時(shí)會報(bào)警并切斷相關(guān)電路控制回路。
 
安裝在操作室內(nèi)的主控箱 主控箱內(nèi)部電控系統(tǒng)
通過觀察安全監(jiān)控系統(tǒng)在施工現(xiàn)場的實(shí)際工作，該系統(tǒng)具有信號采集和處理準(zhǔn)確，控制輸出實(shí)時(shí)，主控制箱監(jiān)控軟件界面友好的特點(diǎn)。能夠有效檢測和監(jiān)控門式起重機(jī)的起重量、起升高度、運(yùn)行行程、主梁傾斜角度等參數(shù)，并在起重機(jī)相關(guān)部位工作狀態(tài)到達(dá)極限位置或臨界值的時(shí)候發(fā)出報(bào)警，同時(shí)切斷相關(guān)電路控制回路，禁止動作運(yùn)行，實(shí)時(shí)記錄報(bào)警內(nèi)容。成功實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的安全保護(hù)功能和監(jiān)控目的，有效預(yù)防和抑制事故發(fā)生。
 
主畫面 報(bào)警記錄畫面
無論從響應(yīng)國家有關(guān)部門推廣和應(yīng)用安全監(jiān)控系統(tǒng)的政策，還是從施工現(xiàn)場的安全管理來講，引進(jìn)和使用安全監(jiān)控系統(tǒng)對促進(jìn)現(xiàn)場作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，提高門式起重機(jī)安全性都具有很好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。
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