塔机监控系统技术指导

-1-PM530—塔机安全监控系统系统功能1.1力和力矩监控，防止超限超载塔吊在作业过程中，超限超载比较容易发生，轻者造成塔机关键部位疲劳，缩短塔机使用寿命；重者直接导致塔臂断裂或塔吊倾覆，造成大量人员财产伤亡。品茗解决方案：（1）安装智能力矩监控设备，自动采集每吊重量；（2）司机室安装显示屏，实时显示每吊重量，司机随时可看；（3）当吊重超限超载时，系统自动声光预警，当起重量大于相应档位的允许额定值时，系统自动切断上升方向的电源，只允许下降方向的运动；（4）塔吊每吊数据均通过GPRS模块实时发送到监控系统平台，远程可同步监控。1.2群塔作业监控，防止碰撞群塔作业时，由于塔吊大臂回转半径的交叉，容易造成大臂之间碰撞事故发生；由于视觉误差，高位塔吊吊绳与低位塔吊吊臂在交叉作业区容易发生碰撞；塔吊吊物与周边建筑物容易发生碰撞。品茗解决方案：（1）群塔中每塔均安装防碰撞监控设备，对塔吊作业状态（转角、半径等）进行实时监控，塔吊智能识别和判断碰撞危险区域；（2）大臂进入碰撞危险区域，系统即开始声光预警，距离越近，报警越急，及时提醒塔吊司机停止危险方向的操作。-2-1.3特定区域监控，防止坠物伤人由于塔吊大臂回转半径较大，容易出现大臂经过学校、马路、房屋、工棚等人群密集区域；塔吊钢丝绳容易碰触高压线；塔吊容易撞击高层建筑、山体等周边高物。品茗解决方案：安装区域保护监控设备，设定塔吊作业区域，智能限制大臂禁入特定区域，实现区域保护。1.4安全专项编制，防止安拆事故塔吊安装、拆卸和顶升的过程中，普遍存在无方案施工的错误行为，安拆工仅仅依靠经验办事，对经验盲目自信，对施工方案不屑一顾。品茗解决方案：通过专业的软件智能编制塔吊安拆安全专项方案，确保设计计算符合规范要求，方案内容翔实，可操作性强。1.5塔基和附着设计，防止塔吊倾覆塔吊基础和附着基本是在塔吊公司指导下由项目部负责施工的，普遍存在着不设计、无计算等行为，塔吊公司一套方案打天下，塔吊基础抗倾覆能力不足，塔基产生沉降，附着设计不合理时有发生，导致塔吊倾覆的严重后果。品茗解决方案：通过专业的软件对塔吊基础和附着进行智能设计计算，确保设计科学，计算合理，符合相关规范标准要求，进而指导施工。-3-1.6配备智能IC卡，实现人机管理塔吊和塔吊司机的管理一直是监管的重点，也是难点，塔吊备案制的实行成效显著，但塔吊量大面广，施工现场仍然存在无资质塔吊；塔吊司机持证上岗的要求是严格的，但对于无资质顶班仍然监管乏力。品茗解决方案：（1）通过塔吊监控系统平台，对塔吊实行在线备案管理，对塔吊的安装、拆卸和移机进行全方位远程异地管理；（2）通过对塔吊司机实行IC卡、实名制管理，进行有效监管。产品优势1、技术创新优势《品茗塔吊全过程安全监督管理系统》是杭州市首家通过技术论证和审核，在市建设工程质量安全监督总站完成产品登记备案的塔吊监控产品。现已在浙江、江西、安徽和湖北等地通过行业主管部门的登记备案，得到主管部门的高度认可。1、系统概述PM530系统是复杂施工环境下多塔吊协同作业碰撞报警系统，通过实时监控塔机之间的运行状态，对塔机的危险状态进行预先报警提示，帮助塔吊操作员避免由于操作失误造成的严重甚至致命性事故。因此，科学使用本系统能够有效降低“人的不安全行为”，并为用户提供更为安全的施工环境。1.1功能及优势实时检测并显示塔吊的运行状态，安全看得见力、力矩、幅度、高度、回转，全面五限位，保护更全面基于塔机行为的三维群塔防碰撞功能区域保护功能，阻止小车进入被保护区域吊装提醒功能，精确定位，提高驾驶员工作效率倾斜报警功能，在由于螺栓松动、斜拉斜吊引起塔机倾斜时系统发-4-出报警提示远程GPRS、GPS定位功能，在线随时查看塔机实时运行状态高度及回转限位功能，更精准，带有预警减速功能远程升级功能，轻松实现远程维护，为驾驶员提供更好的服务工作循环记录、实时数据记录、系统修改日志记录等“黑匣子”功能。钢丝绳倍率轻松切换，方便日常使用驾驶员IC卡管理功能（此版本实现与倾斜报警属于二选一功能）1.2系统结构PM530系统结构图1.3技术参数项目名称详细指标工作电压90-264VAC，50Hz～60Hz功耗＜50W工作方式连续工作记录20002条塔机实时数据（黑匣子记录）107280条（64.5小时）控制精度起重量＜±3%变幅/高度0.2m回转1°-5-综合误差＜±5%工作环境工作温度-20℃～+60℃（工业级）存储温度-30℃～+80℃相对湿度5%～95%（不结露）防水等级主控部件IP44传感器IP67抗干扰等级电快速瞬变脉冲群四级（4000V）浪涌四级（4000V）输出与报警控制方法继电器输出控制回路13路控制能力16A/250VAC（30VDC）干触点，电阻性负载，电感性负载降额5倍使用，触点寿命10万次报警输出蜂鸣器鸣音、指示灯显示2、硬件结构2.1系统显示器显示器采用7寸彩色触屏，用户通过显示器可了解塔机的实时运行数据，包括：塔机的报警状态，吊载情况、幅度位置、大臂位置等信息。注：本说明书以开启驾驶员IC卡功能为例，倾斜报警与此版基本操作相同。图2.2系统显示界面图-6-图2.2系统显示器2.2系统主控制器图2.3系统主机主机采用ARM作为主要开发平台，具有功耗低、速度快、效率高等特点。信号输入输出采用专业航空插头，13路继电器控制，内置GPRS、GPS芯片，作为一款全功能产品，可满足客户多方位需求，为安全驾驶保驾护航。2.3系统接口定义传感器接口传感器名称接口针脚数目接口定义1234567回转模块17芯电源地线信号A信号B---------------幅度传感器3芯电源地线信号--------------------高度传感器3芯电源地线信号--------------------吊重传感器4芯电源地线信号--------------------风速传感器3芯电源地线信号------------------无线通信5芯电源地线信号A信号-------------7-B---2.4继电器输出定义2.4.1输出控制1输出控制1引出16根导线与塔吊的左操作手柄相应控制机构连接，接线定义与颜色对应关系如下：功能线号接线颜色功能线号接线颜色塔臂左转高速1,2红小车出高速9,10绿塔臂右转高速3,4黑小车进高速11,12灰塔臂左转低速5,6白小车出低速13，14淡蓝塔臂右转低速7,8蓝小车进低速15,16黄2.4.2输出控制2输出控制2引出10根导线与塔吊的右操作手柄相应控制机构连接，接线定义与颜色对应关系如下：功能线号接线颜色功能线号接线颜色上绳高速1,2红预留5,6白上绳低速3,4黑预留7,8蓝电源控制(常开触点)9,10黄——————————————————回转采用液力耦合控制的塔机，本系统报警时虽发出控制指令并切断塔机危险方向的控制回路，但塔机会在惯性的作用下继续滑行，滑行角明显大于带涡流的塔机。操作此类塔机时，请预留足够的安全距离操作。3、设备使用3.1显示器界面介绍-8-图2.4显示器面板主界面主要显示：传感器采集实时数据、系统时间、钢丝绳倍率、GPS与GPRS状态指示、相邻塔机状态、截断输出指示等“幅度”：塔机当前变幅，小车至塔身中心的水平距离；“仰角”为动臂塔机大臂仰起的角度。“碰撞”：显示的是经360度处理后的角度值，如回转角度实际为380度，则会显示20度。“限位”：显示的是回转角度的真实值，能直观的看出预报警，不会造成在回转角度预报警时界面上看不到真实回转角度值的情况。“高度”：塔机吊钩与地面的距离；“吊重”：塔机当前吊载重量；“倾角”：塔机倾斜角度；“IC卡”：驾驶员信息管理；“MT105”当在防碰撞功能菜单下选择无线通讯，设置”协议版本“为”MT105“时，即进入了与MT105设备的防碰撞功能，此时界面上会出现：MT105的图标。其它情况下不会出现。“安全吊重”：塔机当前幅度下，可安全吊载的最大-9-重量；“力矩百分比”：当前吊重与安全吊重的比值；“风速”：当前环境风速等级。注：国家标准规定6级风时，不可进行塔机作业；“倍率”：塔机吊钩钢丝绳正在使用的倍率；“GPS”：当前GPS连接状态指示；为GPS信号正常，为无信号。“GPRS”：显示当前远程GPRS连接状态；为GPRS信号正常，为无信号。“管理入口”：系统登录、塔机设置、吊装区域、关于等设置/查看入口。最下一行为屏的当前版本号。黄色的为本机，蓝色的为相关塔基。（以实际显示器界面为主）绿色正常状态黄色预警状态红色报警状态传感器不在位时，图标处有个叉、对应传感器状态灯都是红色。3.2驾驶员操作介绍点击即可出现驾驶员操作界面，如下图：-10-图2.5驾驶员操作界面管理登录：使用管理员权限进入系统，对系统进行参数设置。管理员操作入口，驾驶员一般不允许进入。塔机设置：塔机升高、倍率切换、及特殊情况下需要临时解除设备对塔机的控制时使用；吊装区域：吊装区域参数设置；关于：产品基本信息3.2.1塔机设置此菜单下提供：bypass打开/关闭、钢丝绳倍率切换、吊钩校准、升塔等相关设置。图2.6塔机设置界面BYPASS：临时解除系统对塔机的控制，此功能被打开时系统只报警不控制。系统重启后自动恢复控制状态；※：警告：请谨慎使用此功能。本功能带有密钥确认，系统检测密钥通过后，即打开BYPASS功能，同时代表当事人知情此功能可能会带来的安全风险，并有义务使用结束后关闭此功能或及时告知其他相关责任人。倍率：切换塔机当前钢丝绳倍率，当塔机钢丝绳倍率发生改变时需使用此功能；吊钩校准：由于塔机长时间运行产生的累计误差导致吊钩高度值显示与实际有偏差，用户可通过此功能对吊钩高度进行校准。比如原本40m，但设备显示41m，-11-图2.7吊装区域界面这时把吊钩落至地面后，点击“校准”方可；※：校准时请将吊钩落至地面后方可进行操作。升塔功能：由于塔机升高或降低标准节，系统显示的高度值与实际不符，用户可通过此菜单对吊钩高度进行校准；※：只有塔机提升或降低标准节时方可使用此功能，校准前请将吊钩落至地面恢复上次设置：恢复到本次操作之前的设置信息3.2.2吊装区域功能介绍：以吊钩为中心，设置一个圆形区域（半径设置≤1/2臂长），设置完后点击“设置”按钮方可生效。系统最多可设置6个吊装区域，设置后当吊钩进入此区域时系统会有提示；设置对象：可将经常使用的某一位置如钢筋棚、物料平台等设置为吊装区域；图2.7吊装区域界面吊装区域采用回转传感器与变幅传感器综合定位的方式，其精度与传感器精度、安装调试准确度有不可分割的关系，实际使用时请以驾驶员判断为主、系统辅助，安全合理使用才能提高工作效率。3.2.3关于此菜单显示系统当前软件版本、设备编号、客户编号、设备总运行时间、经纬度。-12-图2.8关于界面设备累计运行时间：从出厂日开始累积运行时间，此数据可在PC套件上更改；获取GPS信息：获取卫星定位数据。3.3管理登陆图2.9管理登陆界面点击“管理登录，输入密码便可进入管理员界面，密码输入5分钟内不需再次输入。基本信息：设置塔机基本参数，包括塔机信息、功能选择、传感器标定、系统备份与恢复以及系统属性；力及力矩功能：设置塔机载荷表、力及力矩报警参数；防碰撞功能：群塔防碰撞计算时需要设置的参数，包括塔机坐标、防碰撞报警参数及无线通讯模块；区域及吊装功能：区域保护功能及吊装功能需要设置的参数，包括区域保护、吊-13-装区域及参数设置；倾斜报警功能：塔机水平检测功能需要设置的参数；远程GPRS功能：设置连接远程服务平台使用的参数；高度及回转限位：设置高度、回转的预警及限位参数；塔吊黑匣子：下载系统的黑匣子记录、工作记录、操作记录；系统更新：在主机上插入U盘来升级主机程序；3.3.1基本信息图2.10菜单界面此菜单下包含：塔机信息、功能选择、传感器标定、系统备份与恢复、系统设置、继电器测试、IC卡查看及设置菜单3.3.1.1塔机信息此菜单下设置单台塔机的基本信息，包括：编号、类型、起重臂、平衡臂、塔机高度。当系统开启防碰撞功能时，此界面增加设置周围塔机的相关信息。具体设置见“3.3