起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)檢驗(yàn)誤區(qū)及處理對策研究

徐文濤

（江蘇省特種設(shè)備安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

安全監(jiān)控管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)控和存儲(chǔ)起重機(jī)械作業(yè)過程中的狀態(tài)和參數(shù)等，同時(shí)可以預(yù)警危險(xiǎn)狀態(tài)。在檢驗(yàn)起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的過程當(dāng)中，可有效發(fā)揮系統(tǒng)所存在的問題，檢驗(yàn)人員未能對這些內(nèi)容進(jìn)行分析和檢驗(yàn)。本文分析了常見誤區(qū)，提出針對性的處理措施，充分發(fā)揮出起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的作用，減少起重機(jī)械運(yùn)行中的危險(xiǎn)問題等。

1 概述起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)

起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)是一種電氣控制系統(tǒng)，并不是一種獨(dú)立的產(chǎn)品。起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)主要包括軟件部分和硬件部分。硬件部分包括監(jiān)測層和控制層以及設(shè)備層，如下圖所示。設(shè)備層中包含傳感器和編碼器以及限位器等外圍元器件，同時(shí)還包括電控信息采集元器件和視頻監(jiān)控元器件。在實(shí)際運(yùn)行過程中，可以利用監(jiān)控管理系統(tǒng)采集模擬量和開關(guān)量以及視頻信號等。模擬量信號的源頭非常豐富，例如起重量傳感器和位移量傳感器以及起升高度傳感器等都可以產(chǎn)生信號。門限位以及連鎖報(bào)警系統(tǒng)等會(huì)發(fā)出開關(guān)信號。而吊鉤和駕駛室等會(huì)發(fā)出視頻信號。

2 起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的優(yōu)化

2.1 改進(jìn)數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)

機(jī)械設(shè)備駕駛?cè)藛T關(guān)系到機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的安全性。而使用單位可以在設(shè)備登機(jī)部位設(shè)置智能型非接觸式門禁監(jiān)控系統(tǒng)，隨后連接數(shù)據(jù)信息收集系統(tǒng)，可以控制設(shè)備工作人員，同時(shí)門禁系統(tǒng)可以讀取人員各方面信息。這樣有利于工作人員主動(dòng)規(guī)范自身操作，避免因?yàn)樽陨碓驌p傷設(shè)備。此外如果設(shè)備發(fā)生安全事故，使用單位可以利用門禁系統(tǒng)確定相關(guān)責(zé)任人，及時(shí)解決問題。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2.2 改進(jìn)視頻信息收集系統(tǒng)

在操作起重機(jī)械的過程中，操作人員的操作規(guī)范性關(guān)系到起重機(jī)械的工作質(zhì)量和安全性。因此需要在駕駛室和主要機(jī)構(gòu)中安裝監(jiān)控探頭，有利于實(shí)時(shí)監(jiān)控工作人員的操作過程，同時(shí)可以實(shí)時(shí)保存信息，避免出現(xiàn)違規(guī)操作的情況，同時(shí)在發(fā)生事故之后，也可以為事故調(diào)查和責(zé)任認(rèn)定提供參考。

3 起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的檢測要點(diǎn)

3.1 檢測距離

在起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)檢測過程中，距離檢測屬于重要的工作內(nèi)容。通過密切監(jiān)視升高和降低以及運(yùn)行的距離，可以實(shí)時(shí)顯示和有效控制起重機(jī)械所吊物體的運(yùn)行行程。在這一過程中可以利用旋轉(zhuǎn)編碼器，主要是在電動(dòng)機(jī)和車輪連接的位置安裝旋轉(zhuǎn)編碼器。然而起重機(jī)械大小車輪可能會(huì)產(chǎn)生滑移問題，因此增加了檢測設(shè)備檢測結(jié)果和實(shí)際測量距離的誤差。

3.2 水平度

安裝單位需要為起重機(jī)械加裝實(shí)時(shí)監(jiān)控儀器，負(fù)責(zé)檢查主導(dǎo)梁和底盤的水平度。通過加裝實(shí)時(shí)監(jiān)控儀器，在實(shí)際吊裝過程中，保證受力支撐均勻的布置在設(shè)備水平面上。通常在履帶起重機(jī)械產(chǎn)品中已經(jīng)安裝了水平儀，無需再重復(fù)加裝。但是一些公路架橋機(jī)內(nèi)占地面積比較大，需要頻繁進(jìn)行移裝，同時(shí)大幅度提高了檢測設(shè)備水平度儀器的加裝難度。此外因?yàn)榧軜驒C(jī)中主導(dǎo)梁可能存在傾斜問題，因此需要利用承載面檢測儀器和水平面檢測儀器。安裝數(shù)量要超過三處，不僅可以測量主梁傾斜度，同時(shí)可以保持在同一水平面中置于兩個(gè)主梁，進(jìn)一步提高起重機(jī)械整體水平度。

3.3 支腿垂直度

通過檢測支腿垂直度，避免因?yàn)橹葍A斜導(dǎo)致起重機(jī)械發(fā)生傾覆問題。例如公路架橋機(jī)主要包括前后支腿和前后支承，前支腿負(fù)責(zé)承擔(dān)一部分自重，后支腿負(fù)責(zé)承擔(dān)運(yùn)梁工況的重量，前后支承可以可以滿足各種工況中的荷載需求，如果某個(gè)支腿和支撐發(fā)生傾斜問題，將會(huì)引發(fā)安全隱患，因此需要在機(jī)械設(shè)備每處支腿和支承中安裝支腿垂直度檢測裝置，有效保證受力支腿和支承的垂直度。

3.4 操作指令

可以通過顯示器實(shí)時(shí)顯示起重機(jī)的各種動(dòng)作指令，起重機(jī)操作指令主要包括各機(jī)構(gòu)的方向指令和調(diào)速指令等。但是一些安全監(jiān)控系統(tǒng)采集的信息表少，只是可以顯示各個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作方向，忽視了其他指令信息，因此需要完善起重機(jī)械安全監(jiān)控系統(tǒng)，全面顯示起重機(jī)械各種操作指令，準(zhǔn)確的跟蹤操作人員的工作方式和工作進(jìn)展。

3.5 工作循環(huán)次數(shù)

工作循環(huán)指的是起重機(jī)械吊起一個(gè)物品開始，到吊起另外一個(gè)物品為止，通過跟蹤起重機(jī)械的循環(huán)次數(shù)，可以將起重機(jī)的使用頻率反映出來，并且結(jié)合每次吊裝的荷載，可以確定起重機(jī)械使用狀態(tài)是否符合工作標(biāo)準(zhǔn)，從而保障起重機(jī)械使用的可靠性。因?yàn)椴煌愋偷钠鹬貦C(jī)械具有不同的工作循環(huán)計(jì)算特點(diǎn)，因此可以結(jié)合稱重傳感器變化值及工作循環(huán)次數(shù)。如果稱重裝置檢測值超過了額定起重量5%，以此作為工作循環(huán)的起點(diǎn)，當(dāng)重量降低到5%以下，即可確定結(jié)束了工作循環(huán)。

4 起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)檢測誤區(qū)及處理對策

4.1 監(jiān)控參數(shù)

（1）起重量：工程現(xiàn)場的起升荷載，對顯示器進(jìn)行分析，明確計(jì)量單為t。保留小數(shù)后兩位。檢驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)顯示器內(nèi)，保留了兩位小數(shù)。但由于起重器的限制器，只保留一位小數(shù)。在超重限制器，直接對監(jiān)控系統(tǒng)的重要信息進(jìn)行讀取。這說明了監(jiān)控系統(tǒng)顯示器第二位小數(shù)，是為了符合規(guī)定才加上去的，數(shù)據(jù)為無效的。因此原有超重量限制器，精度是不足的，需要更換新的起重量限速器，更換之后要保證讀書達(dá)到兩位小數(shù)。

（2）起升高度和大小車行程：在檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)起重機(jī)械的監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控起升高度和大小車行程參數(shù)的過程中，沒有利用卷筒和車輪部位的編碼器。獲取起升高度和大小車行程參數(shù)的過程中，通過行程接觸器吸合時(shí)間乘以產(chǎn)品合格證的運(yùn)輸速度，在實(shí)際計(jì)算過程中沒有考慮計(jì)算段和減速段，不符合實(shí)際運(yùn)行距離。因此需要在合適的位置設(shè)置編碼器，全面監(jiān)控起升高度和大小車的行程。

（3）工作循環(huán)：檢驗(yàn)時(shí)，要明確某個(gè)門式起重機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)次工作的循環(huán)，不下降、上升運(yùn)行至接觸器接通后一次后，計(jì)數(shù)一次的循環(huán)數(shù)。工作循環(huán)是在吊起一個(gè)重物，開始到下一個(gè)重物為止。利用上述的次數(shù)計(jì)次方式，未能符合實(shí)際，一方面沒有同時(shí)監(jiān)測起重量，另一方面沒有完整的統(tǒng)計(jì)整個(gè)作業(yè)流程。

不同的起重機(jī)具有不同的工作特點(diǎn)，在判斷起重量的變化的過程中，可以根據(jù)起重量或者力矩超過5%，并且起升高度超過5%，因此定義起吊。

4.2 監(jiān)控狀態(tài)

（1）起升機(jī)構(gòu)的制動(dòng)狀態(tài)。在檢查過程中，發(fā)現(xiàn)安裝在龍門起重機(jī)上的監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的過程中，沒有在起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器中安裝檢測開關(guān)，而是獲得了抱閘接觸器的信號，因此確定了抱閘的動(dòng)作。

起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器能有效保護(hù)起重機(jī)械。所有監(jiān)控系統(tǒng)都需要實(shí)時(shí)監(jiān)控制動(dòng)器的動(dòng)作，通過監(jiān)控系統(tǒng)的顯示屏可以直觀地顯示不同起升機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的狀態(tài)。不能只是根據(jù)抱閘接觸器的通斷信號判斷制動(dòng)器的制動(dòng)狀態(tài)，需要結(jié)合制動(dòng)臂的開合狀態(tài)確定制動(dòng)器的制動(dòng)狀態(tài)。

（2）門聯(lián)鎖狀態(tài)。起重機(jī)械通常有不同的門。例如，對于普通橋式起重機(jī)，從登記平臺到起重機(jī)有一扇門，從駕駛室到橋梁有一扇門，在兩側(cè)的端梁欄桿上有一扇門。檢查中發(fā)現(xiàn)以下問題：部分車門未設(shè)置聯(lián)鎖保護(hù)開關(guān)。還有一些聯(lián)鎖保護(hù)開關(guān)串聯(lián)，因此監(jiān)控系統(tǒng)顯示屏上只顯示一扇門的狀態(tài)。

因此，應(yīng)在每個(gè)門上設(shè)置聯(lián)鎖保護(hù)開關(guān)，并在監(jiān)控系統(tǒng)中獨(dú)立顯示每個(gè)門的狀態(tài)。如果每個(gè)聯(lián)鎖保護(hù)開關(guān)串聯(lián)，即使門在監(jiān)控系統(tǒng)中顯示為打開，也無法準(zhǔn)確判斷哪個(gè)門打開。供電電纜卷筒狀態(tài)

在實(shí)際檢驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)起重機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)只是監(jiān)控供電電纜卷筒的過緊狀態(tài)，但是沒有同時(shí)監(jiān)控卷筒的過松狀態(tài)，這是因?yàn)榘惭b單位片面的認(rèn)為電纜過緊將會(huì)拉斷電纜，但是過松的影響比較小。如果開關(guān)安裝部位不合理，在電纜過緊或者過松狀態(tài)中，無法發(fā)揮出保護(hù)開關(guān)的作用。

處理上述問題，需要結(jié)合檢驗(yàn)規(guī)定全面監(jiān)控電纜卷筒過緊狀態(tài)和過松狀態(tài)，并且需要合理調(diào)整開關(guān)安裝位置，同時(shí)驗(yàn)證保護(hù)開關(guān)邏輯和動(dòng)作。

4.3 信息采集和存儲(chǔ)

（1）掃描周期。時(shí)間系統(tǒng)程序掃描周期是否達(dá)到了100ms以上。現(xiàn)場檢驗(yàn)中要結(jié)合歷史數(shù)據(jù)，如果存儲(chǔ)時(shí)間達(dá)到了100ms以上，明確不符合的標(biāo)準(zhǔn)。處理這個(gè)問題要對存儲(chǔ)周期進(jìn)行檢查。如果在這個(gè)范圍內(nèi)就可以說是合格的。但超出了這個(gè)值則要根據(jù)說明書的掃描周期，明確判斷其是否符合了標(biāo)準(zhǔn)。

（2）存儲(chǔ)時(shí)間。檢查誤區(qū)：做好大數(shù)據(jù)的檢測，在一個(gè)月前儲(chǔ)存的，判斷數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存時(shí)間是否與標(biāo)準(zhǔn)相符，并且查看有關(guān)視頻，如果是三前的數(shù)據(jù)則可判斷時(shí)間安全需求。

根據(jù)有關(guān)需求，超出1個(gè)月連續(xù)工作日的，判斷其是否存在問題：一是1個(gè)月內(nèi)是否每天都記錄了數(shù)據(jù)，另外是每天所記的數(shù)據(jù)是不是完整的。如果一臺設(shè)備每天的工作時(shí)間為8h，在查看歷史數(shù)據(jù)的過程中，無法保障每天8h的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)都維持完整性。有關(guān)規(guī)定要求數(shù)據(jù)在座時(shí)間需＞72h，如果一個(gè)設(shè)備一天工作時(shí)間為8h，那么在查看原有視頻時(shí)，不利于確保這9天內(nèi)的完整數(shù)據(jù)。

4.4 其它配置

（1）設(shè)定管理權(quán)限。檢查中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)界面登錄過程中只能有一個(gè)賬號。進(jìn)入界面后，可以掌握管理員的權(quán)限，不符合相關(guān)要求。起重機(jī)械司機(jī)室可以實(shí)現(xiàn)檢測、故障分析和狀態(tài)顯示的權(quán)限，但司機(jī)室內(nèi)的監(jiān)視器不能用于修改系統(tǒng)參數(shù)。電氣房監(jiān)控器負(fù)責(zé)監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)，同時(shí)還可以 發(fā)揮出故障診斷和打印以及存儲(chǔ)等功能。并且可以由業(yè)主制定維護(hù)人員修改系統(tǒng)參數(shù)。總之應(yīng)該由授權(quán)的人員授權(quán)賬號之后再管理系統(tǒng)參數(shù)。

（2）故障自診斷。檢查人員對相關(guān)術(shù)語理解不夠，在實(shí)際工作中，主要結(jié)合顯示界面的顯示內(nèi)容完成判斷。因此，故障診斷需要利用PLC模塊實(shí)現(xiàn)自診斷，同時(shí)能夠檢測通信的完整性。如果啟動(dòng)前手動(dòng)拔下通訊線路，啟動(dòng)后進(jìn)入程序，顯示器將會(huì)顯示出報(bào)警信息，并且可以發(fā)出報(bào)警信號。

（3）報(bào)警裝置。檢測某一門式起重機(jī)，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警之后，發(fā)現(xiàn)只能在司機(jī)室監(jiān)視器界面發(fā)出聲光信號，這樣一來只有司機(jī)可以發(fā)現(xiàn)報(bào)警信號，不利于向危險(xiǎn)區(qū)域的工作人員發(fā)送報(bào)警信號。為解決上述問題，需要合理設(shè)置現(xiàn)場檢查報(bào)警裝置，該裝置能同時(shí)向司機(jī)和危險(xiǎn)區(qū)域的人員發(fā)出報(bào)警信號。在起重機(jī)械空載狀態(tài)下，可以斷開一個(gè)信號通信，從而驗(yàn)證報(bào)警裝置動(dòng)作的正確性。

5 結(jié)語

針對不同的起重機(jī)械設(shè)備，起重機(jī)械設(shè)備安全監(jiān)控管理系統(tǒng)的檢驗(yàn)配置和要求具有一定的差異性，針對同類設(shè)備，不同廠家設(shè)計(jì)的條款，細(xì)節(jié)是不一樣的。在檢驗(yàn)時(shí)需要工作人員認(rèn)真閱讀條款并做好把握，對其安全監(jiān)護(hù)管理系統(tǒng)的檢驗(yàn)誤區(qū)進(jìn)行分析，工作人員才能更好地判斷現(xiàn)場情況。因此提高起重機(jī)械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)檢驗(yàn)誤區(qū)及檢驗(yàn)水平，降低檢驗(yàn)過程中的風(fēng)險(xiǎn)性是研究人員的職責(zé)，同時(shí)提供針對性的建議，保障起重機(jī)械運(yùn)行的安全性更是職責(zé)所在。