架橋機安全監控系統的研究

杜超，田震，易應寬

（貴州省公路工程集團有限公司，貴陽550000）

1 架橋機安全監控系統產生的背景

1.1 架橋機安全監控系統的提出

貴州橋梁建設數量和質量在全國乃至全世界位于前列。架橋機設備質量大，往往有幾個方位的動作，屬于高空作業和特種設備作業，操作過程中受到人為因素和環境因素的影響比較大。運用現代傳感技術對架橋機進行全面監控，是安全管理一種行之有效的方案。

1.2 架橋機安全監控系統法律支撐

2013年1月4日，原國家質檢總局和國家安全監管總局關于在部分大型起重機械推廣應用安全監控管理系統及繼續深入開示范試點工作的通知（原質檢辦特聯〔2013〕5號）明確指示：自2013年7月1日起，制造和安裝單位應當在新制造的造船門式起重機和架橋機上依據GB/T 28264—2012《起重機械安全監控管理系統》（以下簡稱“國家標準”）安裝安全監控管理系統，沒有安裝安全監控管理系統的不得出廠。2013年12月31日前，使用單位應當通過改造在用注冊登記的造船門式起重機和架橋機上依據國家標準完成加裝安全監控管理系統的工作，自2014年1月1日起，沒有加裝安全監控管理系統的不得使用[1]。

1.3 架橋機使用過程中事故易發生的根源

圖1和圖2是2臺不同的架橋機在工作時發生安全事故，這2種情況是架橋機安全事故易于發生的典型實例，主要原因是架橋機支撐結構變形或者吊裝物體超重導致。

圖1 是架橋機橫梁垮塌

圖2 架橋機前支腿垮塌

2 架橋機安全監控系統

2.1 架橋機安全監控系統的組成部分

架橋機安全監控系統主要組成部分如圖3所示。

圖3 架橋機監控系統框架圖

圖4 是對架橋機安全監控系統的前支腿的垂直度監控，圖5是對小車行走距離的監控。

圖4 垂直度檢測傳感器

圖5 小車行走速度距離傳感器

2.2 架橋機安全監控系統的設計方案

雖然架橋機的種類繁多，結構設計略有不同，但是監控點的選擇大同小異。主要由檢測單元、數據顯示、視頻顯示、安全報警等組成。

2.3 架橋機安全監控系統

架橋機安全監控系統主要包括以下幾方面：

1）檢測單元包括狀態量檢測和模擬量數據收集。狀態量檢測包括架橋機中前后左右的行程限位以及小車前后左右行走的狀態等。模擬量檢測包括左右水平大梁的整體水平度檢測、前支腿和后支腿的垂直度檢測、行走小車的吊升高度的檢測、起重量限制器重量采樣、行走小車的行走距離檢測，風速檢測等[2]。

2）視頻顯示。視頻顯示主要根據施工單位的要求，對重點安全部位進行觀察，主要是前后支腿和過孔狀態。

3）數據顯示和報警系統。圖6是實時檢測數據，該數據不能更改，保證了實時數據采樣的真實性。

安全監控系統通過收集、存儲、統計、分析，并通過數據顯示平臺實現監控過程，通過對數據的分析，給出架橋機運行的中安全隱患的預警。同時也會對架橋機的運行時間、工作時間、工作次數進行記錄。安全監控系統存儲按照用戶的要求，容量各不相同，但一般應大于45d。

圖6 架橋機運行數據

2.4 架橋機安全監控存在的一些問題

盡管架橋機監控系統的前支腿的垂直度檢測精度和實驗效果不錯，但是左右橫梁的水平度檢測還需要進一步研究，由于架橋機長度大多在40～50m，本身存在一定撓度，水平度測量點的選擇需要在實驗中進一步確認。

3 結語

目前，國家對安全生產日益重視。架橋機作為大型施工設備，一旦出現安全事故，影響非常大。架橋機安全監控系統可對架橋機在使用過程中出現的事故具有事前記錄的數據和影像，在架橋機的工作時候可以提前給出預警，事后為事故發生的原因提供追溯的依據，為施工過程提供有效的安全保障。