臧小惠

1 引言

國家于2012年制定和頒布了GB28264-2012《起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》的標準，力圖通過監(jiān)控及管理，避免起重機事故的發(fā)生，為國民經(jīng)濟發(fā)展提供基礎［1］。但是，目前起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)僅僅是對單臺起重機單獨增設了安全監(jiān)控管理系統(tǒng)，這種方式，只是加強了對單臺起重機操作過程的記錄，缺少系統(tǒng)整體監(jiān)控和管理的技術手段。同時起重機使用者，為了自身管理、利益等原因完全可以利用技術手段屏蔽這種記錄系統(tǒng)，就像現(xiàn)在普遍屏蔽起重量限制器一樣，會造成記錄不全面，使系統(tǒng)達不到《起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》標準執(zhí)行的目的。

另一方面隨著現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)信息管理技術的發(fā)展，對于起重機運行的安全性、長使用期、高性能、管理信息化的要求越來越高，更多的客戶把關注點放在了如何提高起重機的安全運行和運營效率，降低人力成本等方面。更為重要的是，為了提高起重機械本質安全，預防和減少起重機械重特大事故發(fā)生，保證現(xiàn)場的安全運行，將安全事故發(fā)生的可能性降至最低，利用物聯(lián)網(wǎng)技術，對起重機安全狀態(tài)進行動態(tài)的遠程監(jiān)控成為發(fā)展趨勢。針對上述問題，本文研究并開發(fā)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的起重機遠程動態(tài)安全監(jiān)控管理平臺。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的問題

國內(nèi)目前對起重機遠程動態(tài)監(jiān)控還是一個起步階段，個別地區(qū)對塔式起重機進行了集中監(jiān)控。隨著我國塔機產(chǎn)量和保有量的不斷增長，各種安全事故也日漸增多，因此，個別地區(qū)在建設工程開始時，強制要求安裝塔機安全監(jiān)控管理系統(tǒng)裝置，通過GPRS技術與遠程監(jiān)控平臺進行聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控［2，3］。

GB28264-2012《起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》標準及相關文件要求只是對起重機的運行數(shù)據(jù)和視頻信息進行記錄和儲存一定時間，僅僅只是加強了對起重機操作過程的記錄，缺少相應的監(jiān)控和管理的技術手段。同時起重機械的安全監(jiān)管部門由于人力物力的原因，目前對大型重點起重機的監(jiān)管一般也只是定期檢查，無法實現(xiàn)實時動態(tài)遠程監(jiān)控，故無法從根本上杜絕起重機的監(jiān)管漏洞。

3 研究方法及技術路線

基于物聯(lián)網(wǎng)的起重機遠程動態(tài)安全監(jiān)控管理平臺的設計方案如圖1所示。

圖1 起重機遠程動態(tài)安全監(jiān)控管理平臺設計方案

根據(jù)GB28264-2012《起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》標準，對各類起重機研究并設計起重機安全監(jiān)控及信息管理系統(tǒng)（包括采集單元、處理單元、信息儲存單元、信息顯示單元、監(jiān)控軟件等），用于對各類起重機進行安全監(jiān)控和信息管理。設計開發(fā)完成后，應用在起重機上，并進行產(chǎn)品檢驗。

結合工業(yè)無線通訊技術、網(wǎng)絡傳輸技術，將各類起重機的各類信息遠程傳輸?shù)竭h程動態(tài)監(jiān)控平臺的設備中，使全域內(nèi)的各類起重機構成信息網(wǎng)絡。

研究、設計遠程監(jiān)控中心的軟硬件實現(xiàn)技術，通過設置數(shù)據(jù)庫服務器和監(jiān)控平臺及軟件，完成起重機遠程動態(tài)監(jiān)控。監(jiān)控平臺是監(jiān)控中心的人機界面，用于查閱起重機基本信息和操作、運行、維修數(shù)據(jù)、故障報警信息、安全運行數(shù)據(jù)等?？筛鶕?jù)需要，實時監(jiān)控起重機運行畫面和運行數(shù)據(jù)，可與起重機進行實時互動等。

在監(jiān)控管理中心，可設置大屏幕進行顯示。通過監(jiān)控平臺，起重機監(jiān)控管理部門，可以實時監(jiān)控起重機的運行是否滿足起重機械安全規(guī)程的各項要求，動態(tài)管理各類起重機。除遠程監(jiān)控中心外，根據(jù)需要還可在相關管理部門和起重機維保公司設置監(jiān)控終端用于對起重機的實時監(jiān)控和信息處理。還可通過郵件、短信將重要信息發(fā)送給相關人員。通過設置權限，不同的職能部門和機構具有不同操作功能［4］。

4 實驗結果及分析

基于物聯(lián)網(wǎng)的起重機遠程動態(tài)安全監(jiān)控管理平臺提出了一套系統(tǒng)解決方案，可以對全域內(nèi)（單位內(nèi)、省市地方內(nèi)，全國內(nèi)等）的起重機進行遠程實時動態(tài)監(jiān)控和管理。目前，基于物聯(lián)網(wǎng)的起重機遠程動態(tài)安全監(jiān)控管理平臺的研究已成功應用于大連某公司廠區(qū)內(nèi)。多臺起重機遠程動態(tài)安全監(jiān)控管理平臺監(jiān)控界面如圖2所示。

圖2 起重機遠程動態(tài)安全監(jiān)控管理平臺應用界面

4.1 數(shù)據(jù)信息監(jiān)控和記錄

對起重機運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控和記錄；起重機所有運行狀態(tài)和視頻信號均在本地工控機硬盤進行存儲，存儲時間可按要求進行配置。起重機基本信息、維保信息、起重機運行數(shù)據(jù)、起重機故障信息等重要數(shù)據(jù)在遠程監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫服務器中存儲，用于對起重機運行進行管理和分析。存儲時間可按要求進行配置，存儲滿時提示進行備份。起重機發(fā)生故障時，發(fā)生故障起重機與遠程監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫服務器進行實時通訊，將全部信息傳遞給遠程監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫服務器，即時向網(wǎng)絡系統(tǒng)監(jiān)控平臺及使用、維保、監(jiān)察人員報警，同時啟動實時語音視頻聯(lián)絡。語音提示幫助解決。同時對起重機的安全運行進行監(jiān)管，當發(fā)生違反安全規(guī)定的違規(guī)使用時進行警告，嚴重時進行整頓和糾正。

4.2 系統(tǒng)自診斷

當系統(tǒng)（含硬件及軟件）發(fā)生異常時，系統(tǒng)可以進行自動判斷，進行提示和報警，由維修人員進行維修，保證系統(tǒng)可靠運行。

4.3 維修保養(yǎng)

起重機檢修要求進行流程化設計，起重機應按照流程進行維修，同時記錄維護和保養(yǎng)信息。增設維保識別器，在確認維保人員資質后方可進行維保。當起重機維保滿足不了流程要求時，進入提示報警等相關流程。對維保質量進行管理；記錄、儲存維保質量情況信息。

4.4 數(shù)據(jù)管理

對起重機數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)（含起重機參數(shù)和制造、安裝、使用、維保單位數(shù)據(jù)以及定期檢驗信息）、運行狀態(tài)數(shù)據(jù)、故障情況統(tǒng)計數(shù)據(jù)等進行查詢、統(tǒng)計、分析和管理，為起重機安全監(jiān)管部門和相關單位提供設備信息管理服務。

5 結束語

研究開發(fā)的基于物聯(lián)網(wǎng)的起重機遠程動態(tài)安全監(jiān)控管理平臺是集起重機操作、故障監(jiān)測、安全管理、專家診斷、設備管理、操作支持、遠程監(jiān)控管理于一身的全域計算機網(wǎng)絡管理系統(tǒng)。對現(xiàn)場所有起重機設備運行過程中的操作過程、生產(chǎn)故障、工作狀態(tài)、設備運行等數(shù)據(jù)進行有效的、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集和管理，使碼頭、堆場、冶金等各種工業(yè)現(xiàn)場的操作人員能夠對起重機的維護、運行高效準確地做出決策。為安全監(jiān)管部門提供了及時有效的監(jiān)管手段，提高了起重機的監(jiān)管水平，由定期檢驗改變?yōu)閷崟r動態(tài)監(jiān)控，減少了人力成本，從根本上可以杜絕起重機的監(jiān)管漏洞。同時通過該系統(tǒng)搜集的起重機運行及安全數(shù)據(jù)，進行大數(shù)據(jù)的分析和挖掘，為起重機械的設計、使用規(guī)范、標準等制定提供科學依據(jù)。

參考文獻：

［1］GB28264-2012，起重機械 安全監(jiān)控管理系統(tǒng)［S］.

［2］李華政等.基于物聯(lián)網(wǎng)的塔式起重機監(jiān)管系統(tǒng)設計［J］.建筑機械化，2016（2）：53-56.

［3］張敏三等.基于Modbus/TCP協(xié)議的塔式起重機無線監(jiān)控系統(tǒng)［J］.電子設計工程，2016（19）：45-48

［4］門智峰等.基于物聯(lián)網(wǎng)的流動式起重機遠程監(jiān)控系統(tǒng)［J］.起重運輸機械，2016（2）：34-38.