基于物联网的起重机远程动态安全监控管理平台

臧小惠

1 引言

国家于2012年制定和颁布了GB28264-2012《起重机械安全监控管理系统》的标准，力图通过监控及管理，避免起重机事故的发生，为国民经济发展提供基础［1］。但是，目前起重机械安全监控管理系统仅仅是对单台起重机单独增设了安全监控管理系统，这种方式，只是加强了对单台起重机操作过程的记录，缺少系统整体监控和管理的技术手段。同时起重机使用者，为了自身管理、利益等原因完全可以利用技术手段屏蔽这种记录系统，就像现在普遍屏蔽起重量限制器一样，会造成记录不全面，使系统达不到《起重机械安全监控管理系统》标准执行的目的。

另一方面随着现代物联网信息管理技术的发展，对于起重机运行的安全性、长使用期、高性能、管理信息化的要求越来越高，更多的客户把关注点放在了如何提高起重机的安全运行和运营效率，降低人力成本等方面。更为重要的是，为了提高起重机械本质安全，预防和减少起重机械重特大事故发生，保证现场的安全运行，将安全事故发生的可能性降至最低，利用物联网技术，对起重机安全状态进行动态的远程监控成为发展趋势。针对上述问题，本文研究并开发了一种基于物联网的起重机远程动态安全监控管理平台。

2 国内外研究现状及存在的问题

国内目前对起重机远程动态监控还是一个起步阶段，个别地区对塔式起重机进行了集中监控。随着我国塔机产量和保有量的不断增长，各种安全事故也日渐增多，因此，个别地区在建设工程开始时，强制要求安装塔机安全监控管理系统装置，通过GPRS技术与远程监控平台进行联网，实现远程监控［2，3］。

GB28264-2012《起重机械安全监控管理系统》标准及相关文件要求只是对起重机的运行数据和视频信息进行记录和储存一定时间，仅仅只是加强了对起重机操作过程的记录，缺少相应的监控和管理的技术手段。同时起重机械的安全监管部门由于人力物力的原因，目前对大型重点起重机的监管一般也只是定期检查，无法实现实时动态远程监控，故无法从根本上杜绝起重机的监管漏洞。

3 研究方法及技术路线

基于物联网的起重机远程动态安全监控管理平台的设计方案如图1所示。

图1 起重机远程动态安全监控管理平台设计方案

根据GB28264-2012《起重机械安全监控管理系统》标准，对各类起重机研究并设计起重机安全监控及信息管理系统（包括采集单元、处理单元、信息储存单元、信息显示单元、监控软件等），用于对各类起重机进行安全监控和信息管理。设计开发完成后，应用在起重机上，并进行产品检验。

结合工业无线通讯技术、网络传输技术，将各类起重机的各类信息远程传输到远程动态监控平台的设备中，使全域内的各类起重机构成信息网络。

研究、设计远程监控中心的软硬件实现技术，通过设置数据库服务器和监控平台及软件，完成起重机远程动态监控。监控平台是监控中心的人机界面，用于查阅起重机基本信息和操作、运行、维修数据、故障报警信息、安全运行数据等。可根据需要，实时监控起重机运行画面和运行数据，可与起重机进行实时互动等。

在监控管理中心，可设置大屏幕进行显示。通过监控平台，起重机监控管理部门，可以实时监控起重机的运行是否满足起重机械安全规程的各项要求，动态管理各类起重机。除远程监控中心外，根据需要还可在相关管理部门和起重机维保公司设置监控终端用于对起重机的实时监控和信息处理。还可通过邮件、短信将重要信息发送给相关人员。通过设置权限，不同的职能部门和机构具有不同操作功能［4］。

4 实验结果及分析

基于物联网的起重机远程动态安全监控管理平台提出了一套系统解决方案，可以对全域内（单位内、省市地方内，全国内等）的起重机进行远程实时动态监控和管理。目前，基于物联网的起重机远程动态安全监控管理平台的研究已成功应用于大连某公司厂区内。多台起重机远程动态安全监控管理平台监控界面如图2所示。

图2 起重机远程动态安全监控管理平台应用界面

4.1 数据信息监控和记录

对起重机运行状态进行实时监控和记录；起重机所有运行状态和视频信号均在本地工控机硬盘进行存储，存储时间可按要求进行配置。起重机基本信息、维保信息、起重机运行数据、起重机故障信息等重要数据在远程监控中心数据库服务器中存储，用于对起重机运行进行管理和分析。存储时间可按要求进行配置，存储满时提示进行备份。起重机发生故障时，发生故障起重机与远程监控中心数据库服务器进行实时通讯，将全部信息传递给远程监控中心数据库服务器，即时向网络系统监控平台及使用、维保、监察人员报警，同时启动实时语音视频联络。语音提示帮助解决。同时对起重机的安全运行进行监管，当发生违反安全规定的违规使用时进行警告，严重时进行整顿和纠正。

4.2 系统自诊断

当系统（含硬件及软件）发生异常时，系统可以进行自动判断，进行提示和报警，由维修人员进行维修，保证系统可靠运行。

4.3 维修保养

起重机检修要求进行流程化设计，起重机应按照流程进行维修，同时记录维护和保养信息。增设维保识别器，在确认维保人员资质后方可进行维保。当起重机维保满足不了流程要求时，进入提示报警等相关流程。对维保质量进行管理；记录、储存维保质量情况信息。

4.4 数据管理

对起重机数据库数据（含起重机参数和制造、安装、使用、维保单位数据以及定期检验信息）、运行状态数据、故障情况统计数据等进行查询、统计、分析和管理，为起重机安全监管部门和相关单位提供设备信息管理服务。

5 结束语

研究开发的基于物联网的起重机远程动态安全监控管理平台是集起重机操作、故障监测、安全管理、专家诊断、设备管理、操作支持、远程监控管理于一身的全域计算机网络管理系统。对现场所有起重机设备运行过程中的操作过程、生产故障、工作状态、设备运行等数据进行有效的、统一的数据采集和管理，使码头、堆场、冶金等各种工业现场的操作人员能够对起重机的维护、运行高效准确地做出决策。为安全监管部门提供了及时有效的监管手段，提高了起重机的监管水平，由定期检验改变为实时动态监控，减少了人力成本，从根本上可以杜绝起重机的监管漏洞。同时通过该系统搜集的起重机运行及安全数据，进行大数据的分析和挖掘，为起重机械的设计、使用规范、标准等制定提供科学依据。

参考文献：

［1］GB28264-2012，起重机械 安全监控管理系统［S］.

［2］李华政等.基于物联网的塔式起重机监管系统设计［J］.建筑机械化，2016（2）：53-56.

［3］张敏三等.基于Modbus/TCP协议的塔式起重机无线监控系统［J］.电子设计工程，2016（19）：45-48

［4］门智峰等.基于物联网的流动式起重机远程监控系统［J］.起重运输机械，2016（2）：34-38.