起重机械安全监控管理系统检验误区及处理对策研究

徐文涛

（江苏省特种设备安全监督检验研究院，江苏 镇江 212000）

安全监控管理系统负责实时监控和存储起重机械作业过程中的状态和参数等，同时可以预警危险状态。在检验起重机械安全监控管理系统的过程当中，可有效发挥系统所存在的问题，检验人员未能对这些内容进行分析和检验。本文分析了常见误区，提出针对性的处理措施，充分发挥出起重机械安全监控管理系统的作用，减少起重机械运行中的危险问题等。

1 概述起重机械安全监控管理系统

起重机械安全监控管理系统是一种电气控制系统，并不是一种独立的产品。起重机械安全监控管理系统主要包括软件部分和硬件部分。硬件部分包括监测层和控制层以及设备层，如下图所示。设备层中包含传感器和编码器以及限位器等外围元器件，同时还包括电控信息采集元器件和视频监控元器件。在实际运行过程中，可以利用监控管理系统采集模拟量和开关量以及视频信号等。模拟量信号的源头非常丰富，例如起重量传感器和位移量传感器以及起升高度传感器等都可以产生信号。门限位以及连锁报警系统等会发出开关信号。而吊钩和驾驶室等会发出视频信号。

2 起重机械安全监控管理系统的优化

2.1 改进数据信息系统

机械设备驾驶人员关系到机械设备运行的安全性。而使用单位可以在设备登机部位设置智能型非接触式门禁监控系统，随后连接数据信息收集系统，可以控制设备工作人员，同时门禁系统可以读取人员各方面信息。这样有利于工作人员主动规范自身操作，避免因为自身原因损伤设备。此外如果设备发生安全事故，使用单位可以利用门禁系统确定相关责任人，及时解决问题。

图1 系统结构示意图

2.2 改进视频信息收集系统

在操作起重机械的过程中，操作人员的操作规范性关系到起重机械的工作质量和安全性。因此需要在驾驶室和主要机构中安装监控探头，有利于实时监控工作人员的操作过程，同时可以实时保存信息，避免出现违规操作的情况，同时在发生事故之后，也可以为事故调查和责任认定提供参考。

3 起重机械安全监控管理系统的检测要点

3.1 检测距离

在起重机械安全监控管理系统检测过程中，距离检测属于重要的工作内容。通过密切监视升高和降低以及运行的距离，可以实时显示和有效控制起重机械所吊物体的运行行程。在这一过程中可以利用旋转编码器，主要是在电动机和车轮连接的位置安装旋转编码器。然而起重机械大小车轮可能会产生滑移问题，因此增加了检测设备检测结果和实际测量距离的误差。

3.2 水平度

安装单位需要为起重机械加装实时监控仪器，负责检查主导梁和底盘的水平度。通过加装实时监控仪器，在实际吊装过程中，保证受力支撑均匀的布置在设备水平面上。通常在履带起重机械产品中已经安装了水平仪，无需再重复加装。但是一些公路架桥机内占地面积比较大，需要频繁进行移装，同时大幅度提高了检测设备水平度仪器的加装难度。此外因为架桥机中主导梁可能存在倾斜问题，因此需要利用承载面检测仪器和水平面检测仪器。安装数量要超过三处，不仅可以测量主梁倾斜度，同时可以保持在同一水平面中置于两个主梁，进一步提高起重机械整体水平度。

3.3 支腿垂直度

通过检测支腿垂直度，避免因为支腿倾斜导致起重机械发生倾覆问题。例如公路架桥机主要包括前后支腿和前后支承，前支腿负责承担一部分自重，后支腿负责承担运梁工况的重量，前后支承可以可以满足各种工况中的荷载需求，如果某个支腿和支撑发生倾斜问题，将会引发安全隐患，因此需要在机械设备每处支腿和支承中安装支腿垂直度检测装置，有效保证受力支腿和支承的垂直度。

3.4 操作指令

可以通过显示器实时显示起重机的各种动作指令，起重机操作指令主要包括各机构的方向指令和调速指令等。但是一些安全监控系统采集的信息表少，只是可以显示各个机构的动作方向，忽视了其他指令信息，因此需要完善起重机械安全监控系统，全面显示起重机械各种操作指令，准确的跟踪操作人员的工作方式和工作进展。

3.5 工作循环次数

工作循环指的是起重机械吊起一个物品开始，到吊起另外一个物品为止，通过跟踪起重机械的循环次数，可以将起重机的使用频率反映出来，并且结合每次吊装的荷载，可以确定起重机械使用状态是否符合工作标准，从而保障起重机械使用的可靠性。因为不同类型的起重机械具有不同的工作循环计算特点，因此可以结合称重传感器变化值及工作循环次数。如果称重装置检测值超过了额定起重量5%，以此作为工作循环的起点，当重量降低到5%以下，即可确定结束了工作循环。

4 起重机械安全监控管理系统检测误区及处理对策

4.1 监控参数

（1）起重量：工程现场的起升荷载，对显示器进行分析，明确计量单为t。保留小数后两位。检验时发现系统显示器内，保留了两位小数。但由于起重器的限制器，只保留一位小数。在超重限制器，直接对监控系统的重要信息进行读取。这说明了监控系统显示器第二位小数，是为了符合规定才加上去的，数据为无效的。因此原有超重量限制器，精度是不足的，需要更换新的起重量限速器，更换之后要保证读书达到两位小数。

（2）起升高度和大小车行程：在检验过程中发现起重机械的监控系统在监控起升高度和大小车行程参数的过程中，没有利用卷筒和车轮部位的编码器。获取起升高度和大小车行程参数的过程中，通过行程接触器吸合时间乘以产品合格证的运输速度，在实际计算过程中没有考虑计算段和减速段，不符合实际运行距离。因此需要在合适的位置设置编码器，全面监控起升高度和大小车的行程。

（3）工作循环：检验时，要明确某个门式起重机监控系统次工作的循环，不下降、上升运行至接触器接通后一次后，计数一次的循环数。工作循环是在吊起一个重物，开始到下一个重物为止。利用上述的次数计次方式，未能符合实际，一方面没有同时监测起重量，另一方面没有完整的统计整个作业流程。

不同的起重机具有不同的工作特点，在判断起重量的变化的过程中，可以根据起重量或者力矩超过5%，并且起升高度超过5%，因此定义起吊。

4.2 监控状态

（1）起升机构的制动状态。在检查过程中，发现安装在龙门起重机上的监控系统在监控起升机构制动器的过程中，没有在起升机构制动器中安装检测开关，而是获得了抱闸接触器的信号，因此确定了抱闸的动作。

起升机构制动器能有效保护起重机械。所有监控系统都需要实时监控制动器的动作，通过监控系统的显示屏可以直观地显示不同起升机构制动器的状态。不能只是根据抱闸接触器的通断信号判断制动器的制动状态，需要结合制动臂的开合状态确定制动器的制动状态。

（2）门联锁状态。起重机械通常有不同的门。例如，对于普通桥式起重机，从登记平台到起重机有一扇门，从驾驶室到桥梁有一扇门，在两侧的端梁栏杆上有一扇门。检查中发现以下问题：部分车门未设置联锁保护开关。还有一些联锁保护开关串联，因此监控系统显示屏上只显示一扇门的状态。

因此，应在每个门上设置联锁保护开关，并在监控系统中独立显示每个门的状态。如果每个联锁保护开关串联，即使门在监控系统中显示为打开，也无法准确判断哪个门打开。供电电缆卷筒状态

在实际检验过程中，发现起重机械监控系统只是监控供电电缆卷筒的过紧状态，但是没有同时监控卷筒的过松状态，这是因为安装单位片面的认为电缆过紧将会拉断电缆，但是过松的影响比较小。如果开关安装部位不合理，在电缆过紧或者过松状态中，无法发挥出保护开关的作用。

处理上述问题，需要结合检验规定全面监控电缆卷筒过紧状态和过松状态，并且需要合理调整开关安装位置，同时验证保护开关逻辑和动作。

4.3 信息采集和存储

（1）扫描周期。时间系统程序扫描周期是否达到了100ms以上。现场检验中要结合历史数据，如果存储时间达到了100ms以上，明确不符合的标准。处理这个问题要对存储周期进行检查。如果在这个范围内就可以说是合格的。但超出了这个值则要根据说明书的扫描周期，明确判断其是否符合了标准。

（2）存储时间。检查误区：做好大数据的检测，在一个月前储存的，判断数据的储存时间是否与标准相符，并且查看有关视频，如果是三前的数据则可判断时间安全需求。

根据有关需求，超出1个月连续工作日的，判断其是否存在问题：一是1个月内是否每天都记录了数据，另外是每天所记的数据是不是完整的。如果一台设备每天的工作时间为8h，在查看历史数据的过程中，无法保障每天8h的数据存储都维持完整性。有关规定要求数据在座时间需＞72h，如果一个设备一天工作时间为8h，那么在查看原有视频时，不利于确保这9天内的完整数据。

4.4 其它配置

（1）设定管理权限。检查中发现系统界面登录过程中只能有一个账号。进入界面后，可以掌握管理员的权限，不符合相关要求。起重机械司机室可以实现检测、故障分析和状态显示的权限，但司机室内的监视器不能用于修改系统参数。电气房监控器负责监控整个系统，同时还可以 发挥出故障诊断和打印以及存储等功能。并且可以由业主制定维护人员修改系统参数。总之应该由授权的人员授权账号之后再管理系统参数。

（2）故障自诊断。检查人员对相关术语理解不够，在实际工作中，主要结合显示界面的显示内容完成判断。因此，故障诊断需要利用PLC模块实现自诊断，同时能够检测通信的完整性。如果启动前手动拔下通讯线路，启动后进入程序，显示器将会显示出报警信息，并且可以发出报警信号。

（3）报警装置。检测某一门式起重机，当监控系统报警之后，发现只能在司机室监视器界面发出声光信号，这样一来只有司机可以发现报警信号，不利于向危险区域的工作人员发送报警信号。为解决上述问题，需要合理设置现场检查报警装置，该装置能同时向司机和危险区域的人员发出报警信号。在起重机械空载状态下，可以断开一个信号通信，从而验证报警装置动作的正确性。

5 结语

针对不同的起重机械设备，起重机械设备安全监控管理系统的检验配置和要求具有一定的差异性，针对同类设备，不同厂家设计的条款，细节是不一样的。在检验时需要工作人员认真阅读条款并做好把握，对其安全监护管理系统的检验误区进行分析，工作人员才能更好地判断现场情况。因此提高起重机械安全监控管理系统检验误区及检验水平，降低检验过程中的风险性是研究人员的职责，同时提供针对性的建议，保障起重机械运行的安全性更是职责所在。