架桥机安全监控系统的研究

杜超，田震，易应宽

（贵州省公路工程集团有限公司，贵阳550000）

1 架桥机安全监控系统产生的背景

1.1 架桥机安全监控系统的提出

贵州桥梁建设数量和质量在全国乃至全世界位于前列。架桥机设备质量大，往往有几个方位的动作，属于高空作业和特种设备作业，操作过程中受到人为因素和环境因素的影响比较大。运用现代传感技术对架桥机进行全面监控，是安全管理一种行之有效的方案。

1.2 架桥机安全监控系统法律支撑

2013年1月4日，原国家质检总局和国家安全监管总局关于在部分大型起重机械推广应用安全监控管理系统及继续深入开示范试点工作的通知（原质检办特联〔2013〕5号）明确指示：自2013年7月1日起，制造和安装单位应当在新制造的造船门式起重机和架桥机上依据GB/T 28264—2012《起重机械安全监控管理系统》（以下简称“国家标准”）安装安全监控管理系统，没有安装安全监控管理系统的不得出厂。2013年12月31日前，使用单位应当通过改造在用注册登记的造船门式起重机和架桥机上依据国家标准完成加装安全监控管理系统的工作，自2014年1月1日起，没有加装安全监控管理系统的不得使用[1]。

1.3 架桥机使用过程中事故易发生的根源

图1和图2是2台不同的架桥机在工作时发生安全事故，这2种情况是架桥机安全事故易于发生的典型实例，主要原因是架桥机支撑结构变形或者吊装物体超重导致。

图1 是架桥机横梁垮塌

图2 架桥机前支腿垮塌

2 架桥机安全监控系统

2.1 架桥机安全监控系统的组成部分

架桥机安全监控系统主要组成部分如图3所示。

图3 架桥机监控系统框架图

图4 是对架桥机安全监控系统的前支腿的垂直度监控，图5是对小车行走距离的监控。

图4 垂直度检测传感器

图5 小车行走速度距离传感器

2.2 架桥机安全监控系统的设计方案

虽然架桥机的种类繁多，结构设计略有不同，但是监控点的选择大同小异。主要由检测单元、数据显示、视频显示、安全报警等组成。

2.3 架桥机安全监控系统

架桥机安全监控系统主要包括以下几方面：

1）检测单元包括状态量检测和模拟量数据收集。状态量检测包括架桥机中前后左右的行程限位以及小车前后左右行走的状态等。模拟量检测包括左右水平大梁的整体水平度检测、前支腿和后支腿的垂直度检测、行走小车的吊升高度的检测、起重量限制器重量采样、行走小车的行走距离检测，风速检测等[2]。

2）视频显示。视频显示主要根据施工单位的要求，对重点安全部位进行观察，主要是前后支腿和过孔状态。

3）数据显示和报警系统。图6是实时检测数据，该数据不能更改，保证了实时数据采样的真实性。

安全监控系统通过收集、存储、统计、分析，并通过数据显示平台实现监控过程，通过对数据的分析，给出架桥机运行的中安全隐患的预警。同时也会对架桥机的运行时间、工作时间、工作次数进行记录。安全监控系统存储按照用户的要求，容量各不相同，但一般应大于45d。

图6 架桥机运行数据

2.4 架桥机安全监控存在的一些问题

尽管架桥机监控系统的前支腿的垂直度检测精度和实验效果不错，但是左右横梁的水平度检测还需要进一步研究，由于架桥机长度大多在40～50m，本身存在一定挠度，水平度测量点的选择需要在实验中进一步确认。

3 结语

目前，国家对安全生产日益重视。架桥机作为大型施工设备，一旦出现安全事故，影响非常大。架桥机安全监控系统可对架桥机在使用过程中出现的事故具有事前记录的数据和影像，在架桥机的工作时候可以提前给出预警，事后为事故发生的原因提供追溯的依据，为施工过程提供有效的安全保障。