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塔机目前安全现状怎样?发展趋势如何?

作者:富友 日期:2021-06-02 17:24:11 点击数:

在建筑施工过程中,由于高层建筑的增多,起重机械(塔机、施工升降机等)在全国各地的使用率很高,且使用范围广泛。但是起重机械在安装、使用和拆除中,时有发生机毁人亡的重大事故。怎样防止起重机械事故的发生,保障施工安全,是从国家到企业都十分关心的一项课题。今天将通过对近三年有官方报道的塔机事故进行综合统计和分析,浅谈塔机安全现状及发展趋势。



一、塔机安全现状

据新闻报道不完全统计,2018年一年全国各地共发生塔机安全事故84起,人员死亡总量为38人,塔机在用量为40万,事故比为4819:1;2019年一年全国各地共发生塔机安全事故83起,人员死亡总量为91人,塔机在用量为40万台,事故比为4761:1;2020年由于疫情原因,1-2月份无塔机工作,3-12月份全国各地共发生塔机安全事故72起,死亡总量为41人,塔机在用量为30万台,事故比为4166:1。

注:以上数据来源为不完全统计各网络新闻报道,其中约70%事故的伤亡数量无官方报道。

塔机目前安全现状怎样?发展趋势如何?(图1)
塔机目前安全现状怎样?发展趋势如何?(图2)

由图可见,近三年塔机事故比逐年呈现缓慢下降趋势,可以看出建设项目安全生产随着国家的相关安全系统、法律法规、制度等的完善落实,建筑安全生产形势稳定好转。但由起重机械引发的伤亡事故仍是建筑行业“四大伤害”事故之一,所以必须始终重视。

塔机目前安全现状怎样?发展趋势如何?(图3)

 目前,塔机的安全事故频频发生,主要有:整机倾覆、起重臂折断或碰坏、塔身折断等,其中塔机的倾覆和断臂等事故占了77%。引起这些事故发生的主要原因有:

⑴设备问题

有的塔机缺少安全保险、限位装置或装置失灵;塔机起重机存在设备陈旧、老化及有的塔机超过使用年限仍在使用的现象;设备缺乏定期检修保养,安全装置(如,力矩限制器)失灵、长期超负荷运行等造成事故;塔机的行走路基、轨道铺设不坚实、平整,致使路轨的高低过大,塔机重心失去平衡而倾覆;企业无塔机装拆或相应资质,有些起重设备未经有资质的安全主管部门验收合格即投入使用,给安全施工带来隐患。

⑵操作问题

超载起吊导致塔机失稳而倒塌;违章斜吊增加了张拉力矩再加上原起重力矩,往往容易造成超载;没有正确地挂钩,盛放或捆绑吊物不妥,致使吊物坠落伤人;塔机在工作过程中,由于力矩限制器被司机有意关闭,造成司机在操作中盲目或无意超载起吊;起重指挥失误或与司机配合不当,造成失误;有的塔基基础地基未经相关部门验槽合格,或勘察报告不详细,施工单位就进行了塔基基础工程的施工,给塔机留下安全隐患。

⑶人员、制度等问题

监督管理工作薄弱,缺少监管机制;塔机装拆管理不严,指挥、操作人员有的未持证上岗和培训,缺乏应有的安全技术常识,违章指挥、操作,冒险蛮干;企业、施工现场、作业班组有令不行、有禁不止、有章不循、管理不严、责任制不落实等等。

 

实际使用过程人员操作不规范的问题确实存在较多,但是真正导致塔机倾覆或折断的主要原因还是塔机本身结构问题。90%以上的塔机出厂时都是安全的,但随着塔机的长期使用,塔机的结构状态会发生改变,就如人类身体,随着年龄增长,必有老化磨损或者疾病产生。


二、塔机安全发展趋势


(一)国家重视度不断提高,数字化技术不断提高


我国的塔机安全保护装置研制大约始于 20世纪 50 年代后期,主要经历了机械式、电子模拟式、数字式及微机控制式等形式,由于起步晚,技术水平较低。早期主要集中在起重量超载限制器、力矩限制器、幅度和高度限位器等这些安全装置上,只能对塔机运行的数据进行监测。

随着科技的不断发展和政府、企业的重视度加强,一些政策相继出台,GB 5144—2006《塔式起重机安全规程》明确规定塔机必须配备监测与安全保护装置。目前已有部分省市强制施行,随着安全监控管理系统的作用不断体现,全面普及塔机配备安全管理系统将成为一种趋势。

市场上辅助保障塔机安全的产品应运而生。如今有大量塔机安装了“塔机安全监控管理系统”,可以实时监测塔机工作实况;但目前只有山东富友的“塔机安全监控管理系统4.0”,同时拥有人员管理、工况数据、视频监控、顶升监控和塔机结构数据分析等功能,可以监测司机操作是否规范、塔机结构是否存在异常,并且可以提前30天进行重大隐患预警,做到全方位保障塔机安全。

 

(二)塔机配备安全监控管理系统将全面普及


塔机配备安全监控管理系统,除了因为政策的硬性要求,还因为产品自身发展的需求。市场需要“超级安全塔机”,不仅要求塔机在出厂时“本质安全”,更是需要塔机在市场应用时“使用安全”。塔机配备安全监控管理系统可以实现“超级安全塔机”。最新塔机安全监控管理系统的特点有哪些呢?

1.智能化

智能化是时代发展的趋势,智能手机已经普及,智能塔机也不是梦。塔机安全监控管理系统,能使塔机的智能化水平有一个质的提高,塔机的安全性也会极大提高。目前,山东富友的塔机安全监控管理系统4.0产品拥有驾驶仪表、隐患预警、视频模块、性能监控、人员识别、空间限位、顶升监测、数据记录、北斗定位、远程运维、安全评估等功能。

塔机目前安全现状怎样?发展趋势如何?(图4)

塔机安全监控管理系统应用于塔机,主要有以下优势:

(1)塔机的各个限位控制精度极大提高。
(2)操作人员对塔机作业可做到实时查看,通过一个显示器就可以准确的了解吊物的重量、起重力矩、以及空间位置等各项工作数据。
(3)具有“容错”和“限位”功能,可以对塔机危险的动作予以报警,并且自动终止吊运程序,避免塔机危险作业。
(4)通过手机、电脑等移动终端可随时随地监管塔机。
塔机目前安全现状怎样?发展趋势如何?(图5)

 2.信息化

信息的采集与应用,是塔机安全监控管理系统本质技术。如何能全面的采集塔机全域信息、并做好数据传输与应用,是塔机安全监控管理系统升级换代的关键技术。

山东富友的塔机安全监控系统综合运用物联网、大数据、人工智能、信息采集分析等应用技术,通过硬件系统采集塔机工作及运行状态,基于远程通讯技术将状态数据上传远程管理平台并进行数据分析计算,实现塔机信息化,对包括塔机信息、司机信息、操作指令信息、电气系统响应信息、机构动作信息、塔机运行信息和塔机整机动态响应信息等进行监测。通过物联网技术,将采集塔机的运行数据和运行状态实时传输到服务器,塔机作业期间的所有运行参数,系统自动储存记录,为安全管理和事故判断提供科学依据。

塔机目前安全现状怎样?发展趋势如何?(图6)

同时,系统将采集的塔机数据通过大数据和深入学习进行综合分析,可以对每台塔机进行运行安全评估。实现塔机的风险评价和分级,塔机健康及寿命状况评估,司机量化评价,30天提前预警,确保塔机安全运行。 

塔机目前安全现状怎样?发展趋势如何?(图7)

3.可视化

从宏观上看,塔机安全监控管理系统属于塔机自动化系统的一部分,它相当于塔机的“驾驶仪表”,塔机司机通过一个显示器就可以准确的塔机的吊物的重量、起重力矩、以及空间位置等各项工作数据。

塔机目前安全现状怎样?发展趋势如何?(图8)

技术人员可以充分利用塔机在使用过程中采集的大量数据,来验证是否达到塔机初始设计需求。这些大量的塔机使用数据,也进一步充实了设计塔机时的实验数据库。

如同汽车拥有仪表盘一样,塔机也拥有“操作仪表”,将成为一种潮流。

 

(三)人工智能升级应用,填补安全监控的空白项


目前市场上大部分塔机安全监控管理产品都不能对塔机的结构进行监测和预判,而上事故统计时我们说过,造成塔机最终倒塌的主要原因是由于塔机结构性损伤,那么也就说塔机安全监控就有一处很大的缺口。

山东建筑大学宋世军教授早在2008年就对此展开了深入研究,力争填补这一缺口。宋世军教授及其专家团队通过将应用数学、图形学、信息数据、信息科学分析等方法有机结合,运用人工智能和算法升级,创造了“塔机动态图谱”,又称“塔机损伤图谱”。“塔机动态图谱”填补了关于塔机结构监控的空白,同时实现了对塔机结构的诊断、司机行为的诊断等功能;实现了可以“提前30天发现塔机重大安全隐患”的作用,具体历史性重大意义。

塔机目前安全现状怎样?发展趋势如何?(图9)

“塔机动态图谱”就是给塔机做“CT检查”。可以对塔机吊载情况、司机操作情况(水平)、塔机的健康情况、环境影响等塔机健康状态信息进行整体分析和表述。

“塔机动态图谱”也可以说是给塔机做“心电图检查”。塔机司机的每一条操作轨迹都记录在册,塔机结构的每一条相应数据也实时记录。专家团队通过数据挖掘、信息处理,和理论图谱库进行特征匹配,来判断塔机的损伤状态和损伤程度,查找塔机重大危险源。

截止到2021年5月30日,山东富友已建立了24357个图谱,随着图谱库的逐渐丰富,通过应用该技术实现动态、连续的危险源辨识、评价过程,使得现场危险源的全面、充分、精准辨识成为可能。

塔机目前安全现状怎样?发展趋势如何?(图10)





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