智能安全監測系統在公路架橋機中的應用分析

劉宗寶

【摘要】智能安全監測系統集聚了人工智能、精密測量以及自動控制等現代化技術為一體的管理系統，支持實時控制和預警架橋機運行狀態。以安全檢測儀為例，作為公路架橋機智能化安全監測與信息化管理系統的主要組成內容，能夠實時監測架橋機是否存在超載、傾翻以及限位等問題，從而提供操作人員架橋機的運行狀態。基于此，本文結合公路架橋機現存問題展開分析，進一步提出公路架橋機應用智能安全監測系統的主要內容，以供參考。

【關鍵詞】智能安全監測系統；公路架橋機；遠程監測

1、公路架橋機現存問題

近年來我國公路橋梁的建設進程不斷加快，使得制造工藝隨之創新。以預制混凝土梁為例，其易于控制、且不受橋梁后期工程影響等特征被廣泛采用。此外，公路架橋通常選擇移動性能穩定、結構簡單的雙導梁式架橋機。但是，結合相關信息顯示[1]，公路架橋機依舊有著諸多問題沒有得到解決。集中表現為：第一，公路架橋機使用頻次過高、工況老化以及結構穩定性較差；第二，實際運行階段，架橋機操作人員無法全面且實時掌握運行狀態，難以正確預測運行異常情況；第三，施工運行參照操作人員往期經驗，無法有效保障橋梁架設的安全；第四，因為橋梁梁體的架設危險程度高，一旦發生事故會造成巨大經濟損失與人身安全損傷，相關工作人員需要加大架橋機安全操作的管理力度。

2、智能安全監測系統在公路架橋機的具體應用

2.1安全監測系統組成

架橋機的智能安全監測系統根據分工內容進行分析，主要由傳感器、采集模塊、網絡交換機、數據或視頻處理單元數據、數據或視頻顯示等模塊組成，最終形成整體監控系統，如圖一。

2.2架橋機的智能安全監測系統

智能安全監控系統中監測量可以分為狀態量信號與模擬量類傳感器，這兩種信號均通過架橋機的安全檢測儀收集相關數據。而針對視頻監控需求，應該運用3G視頻監控設備展開具體工作。

模擬量類傳感器：主要由天車側移傳感器、吊重傳感器、水平傾角傳感器、起升高度傳感器、支腿豎直角傳感器、整車縱向位移傳感器以及風速儀等傳感器組成。

狀態量信號：狀態信號主要包括前后小車起升吊鉤控制狀態、上升控制狀態、后退控制狀態、前行控制狀態、左移控制狀態、右移控制狀態、以及整機前移控制狀態、后移控制狀態。

視頻信號：視頻系統包括過孔、前支腿與后支腿的兩側監控收集架梁作業狀態。

2.3信息化架橋機管理系統

架橋機信息化管理系統能夠對架橋機的日常運行情況展開全方位、多角度監測以及預警不同類型危險。落實信息化運營作業的管理，可以有效增強架橋機安全水平與運營效率。總的來講，架橋機的管理系統是由安裝于施工架橋機之上的安全監測儀、視頻監控器以及安裝在遠程管理中心內起重機械管理系統構成。其中，安全檢測儀由無線通信模塊、內置制動控制、起重量傳感器、水平度傳感器、風俗傳感器、高度傳感器、傾角傳感器以及行程傳感器組成，支持實時顯示與采集架橋機運行狀態。

這一系統能夠對架橋機天車高度、縱向行程、橫向行程、風速、重量、直角垂直度、水平度以及整體縱向行程等不同量進行記錄和測量，進而有效控制和規避架橋機日常運行階段的自身結構風險。同時，其輔助性視頻監控系統能夠擴寬司機操作視野，提高遠程監管的力度。由于系統總體技術的參數在國內相對領先，例如系統刷新速率最快、監控參量最多以及自組網性能穩定等特征，使得架橋機遠程管理者與司機等層級管理需求均得到滿足，從本質上增強架橋機安全性能與職能安全監測系統的管理效率。

2.4安全監測儀性能與顯示信息

安全監測儀的主界面所顯示的參數包括：第一，實際測量值。包括天車橫向與縱向行程、起重量、高度、水平度、風速、整機重量與縱向形成、支腿傾斜度等內容；第二，架橋機基本信息。包括平衡臂及吊臂長度、起重倍率等內容；第三，架橋機負荷比率、預警原因以及運行狀態，進而提醒相關作業人員正確判斷；第四，架橋機額定值與起重量；第五，架橋機安全制動的狀態。包括天車前后、左右以及上下的運行狀態；整車前后的運行狀態。

安全監測儀有著風速報警、防超載、制動控制、傾斜報警以及黑匣子等功能，進一步實現了智能安全監測系統中的預警功能。如果出現影響架橋機的安全預警問題時，監測系統能夠通過圖像、聲音等報警方式來提醒作業人員謹慎操作，同時，結合具體情況可以進行自動控制。其中，針對不同的預警程度，智能安全監測系統會發出差異化預警方式：一級報警，出現預警危險物體會顯示為紅色，報警燈閃爍且開啟報警音；二級報警，出現預警危險物體會顯示為黃色同時開啟報警燈。通過應用智能安全監測系統，可以確保架橋機運行階段如果發生異常情況或危險因素，系統能夠使其安全制動，進而控制和降低事故發生。

2.5遠程監控系統

遠程監控系統可以借助終端顯示實時管理和監控區域內多臺架橋機運行情況，更加準確且全面的掌握架橋機運行數據，進而判斷其是否存在異常問題。通過和管理中心網絡連接，將區域內架橋機狀態參數上傳至區域管理中心，結合GIS、GPS、GPRS等技術來實現遠程監控架橋機的整體運行。遠程監控系統的特征主要表現在：可以實時遠程監測架橋動態情況；通過連接無線網絡，實現了異地管理架橋機日常運行。此外，遠程監控系統有著信息查詢（包括人員績效考核與駕駛管理）、系統管理、檢測數據查詢、系統信息設置、運營報告管理以及報警架橋機查詢等性能。

3、公路架橋機應用智能安全監測系統的要點內容

3.1公路架橋機施工安全管理

架橋機施工的安全管理是由吊裝梁板、設備操作人員以及設備自身等幾方面內容構成，作為架橋機整個施工管理工作的關鍵內容，要求管理人員必須在設備安裝之前向特種設備安監等相關部門遞交申請報告，獲得批準方可進行正式安裝。此外，架橋機安裝完成之后特種設備安監部門會派專業技術人員進行檢測，只有符合標準的才可以給予特種設備檢測合格證并準予投入施工使用。同時，管理人員需要將安裝申請書、檢測合格證等資料妥善整理保存。

針對梁板吊運及安裝應該做到以下要求：第一，嚴格按照現場操作及安全施工的要求展開作業；第二，熟練掌握設備安全操作規程與施工技術；第三，過孔作業必須符合施工技術條件且遵循過孔工序；第四，架梁作業過程中由運梁至梁片捆綁，再由吊梁至落梁的各個環節都應該符合施工規范與安全規程；第五，預測施工全過程的各項突發情況，結合特殊條件來調整或完善架梁安全作業。

此外，公路架橋機實際使用階段也重視以下工作的管理：第一，機械設備是否有著不穩定因素；第二，人員、機械安全防護；第三，詳細記錄安裝維修及養護信息且留檔保存；第四，定期抽查公路架橋機各油路壓力、各限位器、鋼絲繩、軌道端部止檔以及焊縫等內容；第五，安裝施工階段全面落實安全操作及相關規程，嚴禁人員違章作業。

3.2公路架橋機日常檢修和養護

由于公路架橋機安全性要求極高，使得日常檢修和養護工作也極為重要。首先，重點檢查承重部件連接處、焊接處是否存在開裂問題、連接螺栓是否存在松動問題。檢查鋼絲繩是否存在整根股的斷裂，如果達到鋼絲繩報廢標準應該及時報廢；其次，檢查液壓系統，由于公路架橋機的液壓系統比較簡單，使得日常檢修環節經常發生漏檢現象。一旦出現聲音異常、壓力異常以及溫度異常升高時，需要立即停機，查找原因與排除安全隱患。檢查液壓泵、液壓閥是否存在漏油滲油問題，及時更換老舊或破損元件。此外，想要有效控制和規避液壓管磨損老化等問題，必須將液壓鎖的平衡閥和執行部件剛性連接。最后，控制系統與電氣檢查：設置專門負責電氣系統檢查和養護的責任電工，定期組織過流保護、短路保護、連鎖保護、失壓保護以及緊急斷電開關的檢驗。了解電機、電器元件以及電纜的防曬防潮，有效控制和減少漏電事故的發生。檢查地面控制柜的接地接零安全措施，防止由于電氣故障引發傳動失效或剎車故障。

為了調整過于依賴作業人員的既有經驗展開管理和具體操作，從本質上提高架橋機安全應用程度和優化架橋機信息化安全監測系統，進一步帶動大型或特種設備的現場安全管理水平。通過升級之后的監測系統可以更加有效且及時的反饋監測數據、預警信號，為作業人員調整架橋機以及架梁運行等內容提供精準信息。

結語：

總而言之，公路架橋機應用智能安全監測系統，能夠借助于現代化科學技術獲取與整理相關信息、圖像以及數據；同時將其轉化成預警判斷信息，確保操作人員可以及時發現和判定安全隱患，極大程度上增強其安全性能。

參考文獻：

[1]徐琨.智能安全監測系統在公路架橋機中的應用[J].江西建材，2017（11）：179-180.

[2]楊紅寶.公路架橋機安全智能監控預警系統應用[J].青海水力發電，2015（4）：51-53.

[3]陳敏，黃國健，劉金，等.廣州架橋機安全監控管理系統檢驗情況[J].特種設備安全技術，2014（6）：35-38.