不少起重現場為了爭取效益的最大化，斷開起重量限制器或直接強行起吊，這時安全輔助設備失去保護作用，起重機械控制系統還在運行，這些違規操作行為造成了不少的安全隱患，但“起重機械安全監控管理系統”與“起重機械的控制系統”相互融合之后形成一種互鎖和依存的關系，可以有效避免以上隱患。

1 起重機安全監控系統

1.1 起重機系統整體設計

起重機監控系統主要由人機接口模塊、各傳感檢測節點模塊、繼電器控制模塊以及 GPRS 無線收發模塊組成，各個模塊均含有獨立的微處理器、 CAN 總線控制器和收發器。各傳感檢測節點集成了傳感功能和數據處理功能，不僅可以檢測起重機的相應工作參數和狀態信息，還可對該信息進行處理，轉化為統一的報文幀后，再發送到總線上；繼電器控制節點與起重機自身的電氣系統相連接，提供完備的參數超限保護功能，有效阻止危險操作，防止事故發生；人機接口節點可實

時顯示起重機工作參數，方便操作人員直觀了解起重機狀態，并實時存儲起重機的工作記錄，包括系統內部存儲或者外部U 盤存儲，為日后起重機維護和事故處理提供可靠的數據支持，其 GPRS 模塊可接收采集 GPS 衛星數據，經處理器解析

后得出其地理坐標信息，該信息連同起重機工作狀態數據一同由 GPRS 模塊發送到 GPRS 無線通信網上； GPRS 網絡根據相應的協議在智能終端和接入 Internet 的監控中心之間建立一條支持 TCP/IP 的數據通道，監控中心把通過這條通道傳

送來的起重機位置數據和工作參數信息存儲到數據庫中，后臺服務軟件讀取并顯示這些數據，實時監管起重機的工作情況。

1.2 主要功能

一是起重機監控系統具有信息實時監控功能。通過對起重機的起升機構、大車走行機構、小車走行機構等各系統的電壓、電流、速度、負荷等參數及控制各點的檢測，系統實現對起重機各機構運行狀態的實時監控，將各主要機構的運行狀態以圖形方式顯示出來。起重機作業、各機構狀態、各制動器的狀態清晰監控。二是系統有故障報警記錄。系統準確、及時地將設備發生的故障、故障原因、報警提示、按時間順序排列顯示在其列表中，并進行及時更新、記錄。報警故障內容包括：

實時報警故障、報警故障信息顯示（ 包括故障時相關參數的實時值記錄），歷史記錄查詢。系統能夠自動統計，還可以對一定時間內連續發生同樣的故障進行記錄提醒，以便維護人員對故障進行分析解決。三是遠程可視化監控平臺。塔機運行數據和報警信息通過無線網絡實時傳送回監控平臺，基于 GIS 技術實現塔機安全運行可視化遠程監控。實時、動態、開放性監控從根本上防止反監控屏蔽。監控平臺數據庫完整存儲塔機運行的全部歷史數據，可根據需要進行各種綜合查

詢。

2 起重機監控系統數據遠程傳輸

系統軟件實現數據傳送首先要對數據中心的監控主機進行初始化，與主機建立網絡連接，分配 IP 地址，設置好通信波特率和通信端口，展開網絡偵聽。監控中心是整個安全監控系統的操作、維護、處理、統計、分析和監控的中心。

安裝了安全監控管理系統，還得在應用中有相關完善的安全管理支持才能正常運行并發揮作用。主要應注意以下方面：采購的系統必須符合相關的技術要求、符合有關的強制性規定和設計、制造要求并附相關的文件； 充實安全監控專業技

術人員，定人定崗管理安全監控管理系統，保證該系統有效可靠； 加強安全技術培訓，使使用人員會使用會辨別會合理處理； 完善起重機安全監控管理系統使用過程的監管工作，確保系統在線； 各方責任主體應派專人負責安全監控系統信

息的維護和處理，掌握運行時的實時信息，及時處理各類報警信息，確保安全運行； 建立相關的符合技術規范要求的安全技術檔案； 使用單位應按規定使用、維護安全監控管理系統并處于良好工作狀態； 設備在運行過程中監控設備、軟件、線路等發生故障，應及時與安裝單位聯系維修，不得擅自處理。

3 系統數據精準度實驗及分析

數據精準度是衡量系統性能的重要指標，這里主要是指監控中心無線通訊測出的起重量值、幅度值、高度值以及角度值與真實值之間的誤差，為了能夠較客觀地對系統性能進行評定，選擇在用塔機作為實驗對象，實驗時最大幅度為 60m，

高度為 75m，倍率為 2 倍率。為了對起重量精度進行評估，在 0.3t、 0.5t、 1t、 1.5t、 2t、 2.5t、 3t、 4t、 5t、 6t 這10 組不同吊重下展開現場實驗。考慮到塔機在突然啟動或突然制動時會產生動載沖擊，可能會使系統檢測值產生較大波

動，因此對每種吊重均按照快檔起升、慢檔起升、停鉤保持、慢檔下落、快檔下落的先后順序進行操作，每組反復 5 次以觀察動載對實驗數據的影響。為了對幅度精度進行評估，把起重臂的標準節視為測量位置，將小車分別停在各測量點上，將實測值與真實值進行比較；對于高度精度的評估，以塔機的標準節為測量標準，將吊鉤停在各測量位置處，比對實測值和真實值；對于角度精度的評估，以 15°或 30°為一個測量位置，將塔身停在相應的角度，比對實測值和真實值。測試得出：一是整個系統的起重量精度控制在±60kg 以內，幅度精度控制±20cm 以內，高度精度控制在±20cm 以內，回轉角度控制在±5°以內，可完全滿足使用需求。二是監控終端發向監控中心的數據確到達率在 93%左右；三是數據正確到達率主要與網絡的狀態有關，網絡忙時，數據正確到達率低。在因特網和 GPRS 網絡空閑時，數據正確到達率接近 100%；而在網絡繁忙時，數據正確到達率在 90%左右。隨著國家對安全生產的重視，安全監控管理系統將會得到迅速的推廣并且會對起重機械行業起到深遠的影響，正確的了解和使用安全監控管理系統，將有效地減少生產安全事故。