اتجاه تطوير سلامة الرافعات البرجية

(أ) اهتمام الدولة يتزايد باستمرار، والتكنولوجيا الرقمية تتحسن باستمرار

تطوير أجهزة الحماية الأمنية لـ رافعة برجيةبدأت صناعة الرافعات البرجية في بلدي أواخر خمسينيات القرن الماضي، واعتمدت بشكل رئيسي على المحاكاة الميكانيكية والإلكترونية والتحكم الرقمي والميكروحاسوب. ونظرًا لتأخر بداياتها، فإن مستواها التقني منخفض نسبيًا. في بداياتها، ركزت بشكل رئيسي على أجهزة السلامة، مثل محددات الحمل الزائد لرفع الأثقال، ومحددات عزم الدوران، ومحددات السعة والارتفاع، واقتصرت على مراقبة بيانات تشغيل الرافعات البرجية.

مع التطور المستمر للعلوم والتكنولوجيا وتزايد اهتمام الحكومة والشركات، طُرحت سياساتٌ متتابعة. تنص اللائحة GB 5144-2006 "لائحة سلامة الرافعات البرجية" بوضوح على ضرورة تزويد الرافعات البرجية بأجهزة مراقبة وحماية للسلامة. وقد طبقتها بعض المقاطعات والمدن حاليًا. ومع استمرار انعكاس دور نظام إدارة مراقبة السلامة، سيُصبح تعميم نظام إدارة سلامة الرافعات البرجية بالكامل اتجاهًا سائدًا.

ظهرت في السوق منتجات تُساعد على ضمان سلامة الرافعات البرجية. واليوم، يُجهّز عدد كبير من الرافعات البرجية بـ "سلامة الرافعات البرجية "أنظمة المراقبة والإدارة" لمراقبة ظروف العمل الفعلية لرافعات الأبراج في الوقت الحقيقي؛ ولكن حاليًا، يتمتع "نظام مراقبة وإدارة سلامة رافعة الأبراج 4.0" من Shandong Dazheng فقط بوظائف إدارة الموظفين، وبيانات ظروف العمل، ومراقبة الفيديو، ومراقبة الرفع، وتحليل بيانات هيكل رافعة الأبراج، والذي يمكنه مراقبة ما إذا كان تشغيل السائق موحدًا وما إذا كانت هناك أي خلل في هيكل رافعة الأبراج، ويمكنه إصدار تحذير من المخاطر الخفية الرئيسية قبل 30 يومًا، وذلك لضمان سلامة رافعات الأبراج في جميع الجوانب.

(II) سيتم تعميم الرافعات البرجية المجهزة بأنظمة مراقبة وإدارة السلامة بشكل كامل

تُجهّز الرافعات البرجية بأنظمة مراقبة وإدارة السلامة، ليس فقط بسبب المتطلبات الصارمة للسياسات، بل أيضًا بسبب احتياجات تطوير المنتج نفسه. يحتاج السوق إلى "رافعات برجية فائقة الأمان"، والتي لا تشترط فقط أن تكون "آمنة جوهريًا" عند مغادرة المصنع، بل أيضًا أن تكون "آمنة في الاستخدام" عند استخدامها في السوق. تُحقق الرافعات البرجية المجهزة بأنظمة مراقبة وإدارة السلامة "رافعات برجية فائقة الأمان". ما هي خصائص أحدث نظام مراقبة وإدارة سلامة الرافعات البرجية؟

1. الذكاء

الذكاء هو اتجاه التطور في العصر الحديث. مع انتشار الهواتف الذكية، لم تعد الرافعات البرجية الذكية حلمًا. يُحسّن نظام مراقبة وإدارة سلامة الرافعات البرجية مستوى ذكاء الرافعات البرجية بشكل كبير، وسيُحسّن أيضًا من سلامتها بشكل كبير. حاليًا، يتضمن نظام مراقبة وإدارة سلامة الرافعات البرجية 4.0 من شاندونغ دازهينغ أدوات قيادة، وتحذيرًا من المخاطر الخفية، ووحدة فيديو، ومراقبة الأداء، وتحديد هوية الأفراد، وتحديد المساحة، ومراقبة الرفع، وتسجيل البيانات، وتحديد المواقع عبر نظام بيدو، والتشغيل والصيانة عن بُعد، وتقييم السلامة، ووظائف أخرى.

إن تطبيق نظام مراقبة وإدارة سلامة الرافعات البرجية على الرافعات البرجية له المزايا التالية:

(1) تم تحسين دقة التحكم في كل حد لرافعة البرج بشكل كبير.

(2) يمكن للمشغل عرض تشغيل رافعة البرج في الوقت الحقيقي، ويمكنه فهم وزن الجسم المرفوع، وعزم الرفع، والموقع المكاني وبيانات العمل الأخرى بدقة من خلال شاشة العرض.

(3) يحتوي على وظيفتي "التسامح مع الخطأ" و"الحد"، والتي يمكنها تنبيه الإجراءات الخطيرة التي تقوم بها رافعة البرج وإنهاء برنامج الرفع تلقائيًا لتجنب عمليات رافعة البرج الخطيرة.

(4) يمكن مراقبة رافعة البرج في أي وقت وفي أي مكان من خلال محطات متنقلة مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر.

2. المعلوماتية

يُعد جمع المعلومات وتطبيقها تقنيةً أساسيةً في نظام مراقبة وإدارة سلامة الرافعات البرجية. وتُعدّ كيفية جمع معلومات شاملة عن نطاق الرافعات البرجية، ونقل البيانات وتطبيقها بكفاءة، التقنية الأساسية لتطوير نظام مراقبة وإدارة سلامة الرافعات البرجية.

يستخدم نظام مراقبة سلامة الرافعات البرجية في شاندونغ دازهنغ مزيجًا من تقنيات التطبيقات، مثل إنترنت الأشياء، والبيانات الضخمة، والذكاء الاصطناعي، وجمع المعلومات وتحليلها. يجمع النظام بيانات حالة عمل وتشغيل الرافعات البرجية من خلال أنظمة الأجهزة، ويرفعها إلى منصة الإدارة عن بُعد القائمة على تقنية الاتصال عن بُعد، ويُجري تحليلًا للبيانات وحسابًا لتحقيق عملية معلوماتية شاملة للرافعات البرجية، بما في ذلك معلومات الرافعة البرجية، ومعلومات السائق، ومعلومات تعليمات التشغيل، ومعلومات استجابة النظام الكهربائي، ومعلومات عمل الآلية، ومعلومات تشغيل الرافعة البرجية، ومعلومات الاستجابة الديناميكية للرافعة البرجية. ومن خلال تقنية إنترنت الأشياء، تُنقل بيانات تشغيل الرافعة البرجية المجمعة وحالة التشغيل إلى الخادم في الوقت الفعلي. ويُخزّن النظام جميع معلمات التشغيل أثناء تشغيل الرافعة البرجية ويُسجلها تلقائيًا، مما يوفر أساسًا علميًا لإدارة السلامة وتقييم الحوادث.

في الوقت نفسه، يُجري النظام تحليلًا شاملًا لبيانات الرافعات البرجية المُجمعة من خلال البيانات الضخمة والتعلم المُعمّق، ويُمكنه إجراء تقييم للسلامة التشغيلية لكل رافعة برجية. كما يُجري تقييمًا للمخاطر وتصنيفًا للرافعات البرجية، وتقييمًا لحالة صحتها وعمرها الافتراضي، وتقييمًا كميًا للسائقين، وتحذيرًا مُسبقًا قبل 30 يومًا، لضمان التشغيل الآمن للرافعات البرجية.

3. التصور

من منظور شامل، يُعد نظام مراقبة وإدارة سلامة الرافعات البرجية جزءًا من نظام أتمتة الرافعات البرجية. وهو بمثابة "أداة القيادة" للرافعة البرجية. يستطيع سائق الرافعة البرجية مراقبة وزن الرافعات، وعزم الرفع، والموقع المكاني، وبيانات العمل الأخرى بدقة من خلال شاشة العرض.

يمكن للفنيين الاستفادة الكاملة من الكم الهائل من البيانات المُجمعة أثناء استخدام الرافعة البرجية للتحقق من استيفاء متطلبات التصميم الأولية لها. كما ساهمت هذه الكميات الهائلة من بيانات استخدام الرافعة البرجية في إثراء قاعدة البيانات التجريبية عند تصميمها.
وكما أن السيارات لديها لوحات قيادة، فإن الرافعات البرجية لديها أيضًا "أدوات تشغيل"، وهو ما سيصبح اتجاهًا.

(ثالثًا) تطبيقات ترقية الذكاء الاصطناعي لسد الثغرات في مراقبة السلامة

حاليًا، معظم منتجات مراقبة وإدارة سلامة الرافعات البرجية المتوفرة في السوق لا تستطيع رصد هيكلها والتنبؤ به. وكما ذكرنا في إحصائيات الحوادث السابقة، فإن السبب الرئيسي لانهيارها النهائي هو الضرر الهيكلي، مما يعني وجود فجوة كبيرة في مراقبة سلامة الرافعات البرجية.

أجرى البروفيسور سونغ شيجون من جامعة شاندونغ جيانزو بحثًا معمقًا حول هذا الموضوع منذ عام 2008، سعيًا لسد هذه الفجوة. دمج البروفيسور سونغ شيجون وفريقه الخبير بشكل عضوي بين الرياضيات التطبيقية والرسومات وبيانات المعلومات وتحليل علوم المعلومات وغيرها من الأساليب، واستخدموا الذكاء الاصطناعي وترقيات الخوارزميات لإنشاء "الرسم البياني الديناميكي للرافعات البرجية"، المعروف أيضًا باسم "الرسم البياني لأضرار الرافعات البرجية". يسد "الرسم البياني الديناميكي للرافعات البرجية" الفجوة في مراقبة هياكل الرافعات البرجية، وفي الوقت نفسه يُمكّن من تشخيص هيكل الرافعة البرجية وسلوك السائق. ويمكنه "اكتشاف مخاطر السلامة الرئيسية للرافعات البرجية قبل 30 يومًا"، وهو أمر ذو أهمية تاريخية بالغة. ويمكن للفنيين الاستفادة الكاملة من الكم الهائل من البيانات التي جُمعت أثناء استخدام الرافعات البرجية للتحقق من استيفاء متطلبات التصميم الأولية للرافعات البرجية. كما ساهمت هذه الكميات الكبيرة من بيانات استخدام الرافعات البرجية في إثراء قاعدة البيانات التجريبية عند تصميم الرافعات البرجية.
وكما أن السيارات لديها لوحات قيادة، فإن الرافعات البرجية لديها أيضًا "أدوات تشغيل"، وهو ما سيصبح اتجاهًا.

(ثالثًا) تطبيق ترقية الذكاء الاصطناعي لسد الفجوة في مراقبة السلامة

حاليًا، لا تستطيع معظم منتجات مراقبة وإدارة سلامة الرافعات البرجية المتوفرة في السوق رصد هيكلها والتنبؤ به. عند الحديث عن إحصائيات الحوادث المذكورة أعلاه، كان السبب الرئيسي لانهيار الرافعات البرجية في النهاية هو الأضرار الهيكلية التي لحقت بها، مما يعني وجود فجوة كبيرة في مراقبة سلامة الرافعات البرجية.

أجرى البروفيسور سونغ شيجون من جامعة شاندونغ جيانزو بحثًا معمقًا في هذا الشأن منذ عام ٢٠٠٨، سعيًا لسد هذه الفجوة. دمج البروفيسور سونغ شيجون وفريقه الخبير بشكل عضوي الرياضيات التطبيقية والرسومات وبيانات المعلومات وتحليل علوم المعلومات وغيرها من الأساليب، واستخدموا الذكاء الاصطناعي وترقيات الخوارزميات لإنشاء "الرسم البياني الديناميكي للرافعات البرجية"، المعروف أيضًا باسم "الرسم البياني لأضرار الرافعات البرجية". يسد هذا "الرسم البياني الديناميكي للرافعات البرجية" الفجوة في مراقبة هياكل الرافعات البرجية، وفي الوقت نفسه يُجري تشخيصًا لهيكل الرافعات البرجية وسلوك السائق. يمكنه "اكتشاف مخاطر السلامة الرئيسية للرافعات البرجية قبل ٣٠ يومًا"، وهو أمر ذو أهمية تاريخية بالغة. يهدف "الرسم البياني الديناميكي للرافعات البرجية" إلى إجراء "فحص مقطعي محوسب" للرافعة البرجية. يمكنه تحليل معلومات الحالة الصحية للرافعة البرجية والتعبير عنها، مثل حالة رفعها، وحالة تشغيل السائق (المستوى)، وحالة الرافعة البرجية، والتأثير البيئي.

يُمكن اعتبار "الرسم البياني الديناميكي للرافعة البرجية" بمثابة "مخطط كهربائي للقلب" للرافعة البرجية. يُسجَّل كل مسار تشغيل لسائق الرافعة البرجية آنيًا، كما تُسجَّل جميع البيانات المقابلة لهيكل الرافعة البرجية آنيًا. يستخدم فريق الخبراء تقنيات استخراج البيانات ومعالجة المعلومات ومطابقة الميزات مع مكتبة الأطلس النظري لتحديد حالة الضرر ودرجة الضرر في الرافعة البرجية، وتحديد المخاطر الرئيسية لها.

اعتبارًا من 30 مايو 2021، أنشأت شركة شاندونغ دازينغ 24,357 أطلسًا. ومع الإثراء التدريجي لمكتبة الأطلس، تُطبّق هذه التقنية عملية تحديد وتقييم مصادر المخاطر بشكل ديناميكي ومستمر، مما يُتيح تحديد المخاطر في الموقع بشكل شامل ودقيق وكامل.