建筑工地安全解决方案

塔机安全产品背景塔机基础安全解决方案 塔机驾驶员管理解决方案区域保护解决方案群塔防撞解决方案


塔机安全解决方案

产品背景

1.故障隐蔽

塔机的安全装置均为传统机械式安全装置,易遭人为屏蔽和破坏,违规作业隐蔽难以取证。

2.驾驶员管理不到位,存在无证驾驶行为

我国《建筑施工特种设备管理条例》规定,塔机操作人员必须取得相应资质。塔机属于特种设备,需要驾驶员持证上岗,塔机自身无法检验驾驶员是否持证上岗,为无资质驾驶员顶班作业提供空间。无作业证的塔机驾驶员作业危险性显而易见;无证作业行为不能及时被遏制,为塔吊作业带来安全隐患。

3.监管难度大

国家经济腾飞,塔机数量急剧增加,且又处于高空作业状态,对于人力有限的监管部门来说,监管难度可想而知,很难做到对塔机进行全面监管。

4.事故损失严重

省均塔机数量过万台,二线地级市塔机事故平均4起/年

危险源分析

传统塔机安装装置多为机械式,如从法国引进技术生产的行程限位器(俗称黄盒子),用来控制吊钩高度、小车位置以及回转位置,确保小车位置、回转位置以及吊钩位置的安全,弓形板起重量限制器及力矩限制器用来保障吊重安全,此类安全装置,维保得当能够有效保证塔机安全。但维保人员素质各异,很难保证此类安全装置处于有效状态。部分工地为了加快工程进度,不惜人为调大或破坏原有安全装置,导致原有安全装置失效;甚至有些工人,为了方便自己工作,违章操作塔机。有些工地在赶工期又缺乏驾驶员情况下,甚至使用“无照”驾驶员,为事故埋下隐患。

另外,很多塔机处于集群作业或者夸马路、高架线等位置作业,不仅给塔机自身带来一定的危险性,而且可能给他人造成伤害。

塔机安全监控系统集成机械、电子、软件及物联网技术,能够解决您在安全生产过程中遇到的“行程限位器、超载限制器”等基本安全装置被破坏引起的问题,也能够解决您在生产过程中遇到的工人违章驾驶塔机行为。当然,金博宝也能够为您的塔机提供碰撞预警及工作区域保护解决方案。如果您愿意,金博宝可以为您提供驾驶员管理方案,防止您工地上的设备在您不知道的情况下任意更换驾驶员行为,为您的工程建设提供一份安全保障。


塔机基础安全解决方案

1.在塔机上安装高度传感器、幅度传感器、回转传感器、力传感器、风速传感器、水平仪以及监控主机,便可以实时监控塔机动态。

2.在塔机超力矩、超起重量、运行行程报警、风速报警时,监控系统可以向您的塔机司机提供详细的报警数据,如果您的塔机驾驶员没有采取措施,监控系统会切断塔机继续向危险方向的运行行为。

3.故障诊断功能,如果设备被蓄意破坏或者由于设备自身原因造成设备原来行程限位器连接轴断开、力矩限制器以及重量限制器限制点偏大,金博宝的设备可以自动诊断该问题,为您的设备保养提供帮助,及时制止危险行为。

基础功能产品硬件构成

 

塔吊基础功能产品构成


塔机驾驶员管理解决方案

1.塔机驾驶室加装身份识别设备,接入塔机安全监控系统;

2.驾驶员通过身份认证,开启驾驶权限;

3.结合监控系统平台、本地身份存储塔机驾驶员进行身份识别,“网络化、实名制”对驾驶员持证上岗进行有效监管。

4.驾驶员长时间驾驶,短信告知工地相关责任人;

5.可选择的身份识别设备如下:

指纹识别

人脸识别

指静脉识别

 

虹膜识别


塔机区域保护及群塔防撞解决方案

项目来源

GB/T5031-2008 第5.6.14 对工作空间限制器做了规定,具体如下:用户需要时,塔机可装设工作空间限制器,见附录B 。对单台塔机,工作空间限制器应在正常工作时根据需要限制塔机进人某些特定的区域或进人该区域后不允许吊载。对群塔(两台以上),该限制器还应限制塔机的回转、变幅和整机运行区域以防止塔机间结构、起升绳或吊重发生相互碰撞。

当塔机间的工作空间限制器间采用有线通讯时,应采取有效措施防止电缆(电线)意外损坏。

本金博宝依据该条规定,结合实际情况开发出塔机区域保护功能及群塔防碰撞功能。目前塔机区域保护功能及群塔防撞功能已经集成至本金博宝的塔机监控系统中,客户可以根据需求选择塔机监控系统或者单一功能的产品。

塔机区域保护解决方案

塔机区域保护应用范围

塔吊因作业覆盖范围较大,普遍受到工地施工方欢迎,但由于大臂回转半径较大,工作起来劣势也非常明显。在施工时经常出现“大臂经过学校、马路、房屋、工棚等人群密集区域,由于视线原因,钢丝绳容易碰触高压线、塔吊大臂容易撞击高层建筑” 等现象。诸如学校、马路等场合,一般工地均列为“禁行区域”,采用“塔机区域保护”技术,能够有效降低、甚至避免“禁行区域”事故发生。

塔机区域保护系统构成

塔机区域保护系统由幅度传感器、回转角度传感器、主机、显示器构成。

 

区域保护系统构成图

 

塔机区域保护系统原理

采用传感器检测技术、软件技术与控制技术相结合方式实现区域保护功能。幅度传感器安装于小车变幅位置,用于实时检测小车位置;回转传感器安装于回转支撑位置,用于实时检测大臂位置;主机安装于驾驶室,用于采集、运算、处理塔机小车位置及大臂位置数据。在有危险靠近时,通过安装在驾驶员前方的显示器向驾驶员发出预警、报警信息,提醒驾驶员减速、刹车,从而避免塔机进入禁行区域。

保护区域数量:出厂默认设置5个,需要更多的可定制。

 

区域保护图示


危险原因

1. 高空作业强度大,塔吊司机易疲劳至麻痹,偶然的误操作进入特定危险区域可能酿成大祸;

2. 在赶工期的时候,偶尔的侥幸心理会驱使司机贸然进入特定区域,吊重物资一旦散落,后果不堪设想。

解决方案  

针对需要区域限制的塔机,安装区域保护监控设备,设定塔机作业限行区域,智能限制大臂禁入禁行区域,实现区域保护。

 

群塔防撞解决方案

群塔防撞技术应用范围

在群塔作业场合,多数存在塔机大臂回转半径的交叉现象。大臂交叉工作时,由于“工作时间长、视觉误差”等原因,造成司机在驾驶塔机时在“高低位塔机工况下”容易发生碰撞现象。采用“群塔防撞技术”,能够有效降低、甚至避免此类事故发生。

群塔防撞系统构成

塔机群塔防撞系统由高度传感器、幅度传感器、回转角度传感器、主机、显示器以及自组网局域网传输设备构成。

使用群塔防撞系统,必须有两台以上的设备,并且安装于两台有交叉工作区域的塔机上。

 

群塔防撞系统构成图

群塔防撞系统原理

采用传感器技术,高度传感器安装于高度卷扬卷筒位置,用于测量吊钩高度;幅度传感器安装于小车变幅位置,用于实时检测小车位置;回转传感器安装于回转支撑位置,用于实时检测大臂位置;主机安装于驾驶室,用于采集、运算、处理塔机吊钩高度位置、小车位置及大臂位置数据,同时主机与安装在驾驶室外部“自组网局域网传输设备”进行通信,以获得群塔实时状态信息。通过主机内部内置的三维防撞算法,实时分析塔机自身与周围塔机状态,在存在碰撞可能时,提前发出预警、报警信息提醒驾驶员,注意塔机状态,防止碰撞。必要时可以接入塔机控制系统,干预驾驶员驾驶行为,避免碰撞发生。

单台塔机防撞数量:出厂默认设置1个塔机可以与周围4台(一般工地1台塔机周围有超过4台塔机作业的情况并不常见)塔机之间进行防碰撞预警,需要更多的可定制。

 

群塔防撞图示

危险原因

1、高空作业有视觉误差,作业环境恶劣时很难预判大臂和吊绳的精确位置;

2、当碰撞即将发生时,由于大臂和吊物惯性,司机突然刹车容易反应不及。

 

解决方案  

1. 群塔作业时,相互有交叉作业区域的塔机均安装防碰撞监控设备,对塔机作业状态(回转角度、小车位置、吊钩高度、吊索长度)进行实时监控,群塔防撞系统能够识别和判断碰撞危险区域;

2. 大臂、小车进入碰撞危险区域,系统即开始声光(语音)报警,距离越近,报警越急,达到碰撞临界允许值时,系统自动截断运行方向的动作。

金博宝的建议:

如果您的塔机的回转机构在回转刹车时不具备制动功能、或者不能进行有效制动行为,请不要接入群塔作业、区域保护的控制功能,以避免塔机控制失效塔机由于惯性行为滑入保护区域或者撞上另外一台塔机。


产品应用价值

1. 故障自诊断,解决原有安装装置不准、蓄意破坏引起的事故;

2. 为驾驶员驾驶塔机提供参考依据;

3. 合理有效管理驾驶员,避免无证驾驶、疲劳驾驶行为;

4. 贴合塔机载荷表的力矩、载荷限制器,避免塔机违规作业;

5. 统计报表分析,为监管部门提供有效监管数据。