塔式起重机安全发展趋势

（一）国家关注度不断提高，数字技术不断进步

开发安全防护装置 塔式起重机我国的塔式起重机系统始于20世纪50年代末，主要经历了机械式、电子仿真式、数字式和微机控制式等发展阶段。由于起步较晚，技术水平相对较低。早期主要集中于起重过载限制器、扭矩限制器、振幅和高度限制器等安全装置，且只能监测塔式起重机的运行数据。

随着科技的不断发展和政府及企业日益重视，相关政策相继出台。GB 5144-2006《塔式起重机安全规程》明确规定，塔式起重机必须配备监控和安全保护装置。目前，部分省市已开始实施该规程。随着安全监控管理体系的作用不断显现，全面推广塔式起重机安全管理体系将成为一种趋势。

市场上已经出现了有助于确保塔式起重机安全的各种产品。如今，许多塔式起重机都配备了“塔式起重机安全 监控管理系统用于实时监控塔式起重机的实际工作状况；但目前只有山东大正的“塔式起重机安全监控管理系统4.0”具备人员管理、工作状况数据、视频监控、起升监控和塔式起重机结构数据分析等功能，可以监控驾驶员操作是否规范以及塔式起重机结构是否存在异常，并能提前30天对重大隐患发出预警，从而全方位保障塔式起重机的安全。

（二）配备安全监控和管理系统的塔式起重机将全面普及

塔式起重机配备安全监控管理系统，不仅是出于政策的严格要求，也是产品自身发展的需求。市场需要“超安全塔式起重机”，这不仅要求塔式起重机在出厂时“本质安全”，而且要求其在市场应用中“安全可靠”。配备安全监控管理系统的塔式起重机能够实现“超安全塔式起重机”的目标。那么，最新的塔式起重机安全监控管理系统有哪些特点呢？

1. 智力

智能化是时代发展的趋势。智能手机的普及，使得智能塔式起重机不再是梦想。塔式起重机安全监控管理系统能够显著提升塔式起重机的智能化水平，并大幅提高其安全性。目前，山东大正塔式起重机安全监控管理系统4.0产品具备驾驶仪表、隐患预警、视频模块、性能监控、人员识别、空间限制、起升监控、数据记录、北斗定位、远程操作维护、安全评估等功能。

将塔式起重机安全监控管理系统应用于塔式起重机具有以下优点：

（1）塔式起重机各限位控制的精度大大提高。

（2）操作员可以实时观察塔式起重机的运行情况，并通过显示屏准确了解被吊物体的重量、起升扭矩、空间位置等工作数据。

（3）它具有“容错”和“限位”功能，可以对塔式起重机的危险动作发出警报，并自动终止起重程序，以避免危险的塔式起重机操作。

（4）可通过手机、电脑等移动终端随时随地监控塔式起重机。

2. 信息化

信息采集与应用是塔式起重机安全监控管理系统的核心技术。如何全面采集塔式起重机的全域信息，并做好数据传输与应用工作，是塔式起重机安全监控管理系统升级的关键技术。

山东大正塔式起重机安全监控系统融合了物联网、大数据、人工智能、信息采集与分析等多种应用技术，通过硬件系统采集塔式起重机的运行状态，并基于远程通信技术将状态数据上传至远程管理平台，进行数据分析计算，实现塔式起重机信息化，涵盖塔式起重机信息、驾驶员信息、操作指令信息、电气系统响应信息、机构动作信息、塔式起重机运行信息以及塔式起重机动态响应信息等。借助物联网技术，采集到的塔式起重机运行数据和运行状态实时传输至服务器，系统自动存储并记录塔式起重机运行过程中的所有运行参数，为安全管理和事故判定提供科学依据。

同时，该系统运用大数据和深度学习技术对采集到的塔式起重机数据进行综合分析，并对每台塔式起重机进行运行安全评估。它实现了塔式起重机的风险评估和分类、塔式起重机健康与生命状态评估、驾驶员定量评价以及30天预警，从而保障塔式起重机的安全运行。

3. 可视化

从宏观角度来看，塔式起重机安全监控管理系统是塔式起重机自动化系统的一部分，相当于塔式起重机的“驾驶仪表”。塔式起重机驾驶员可以通过显示屏精确监控塔式起重机吊装物体的重量、起升扭矩、空间位置等工作数据。

技术人员可以充分利用塔式起重机使用过程中收集的大量数据，来验证塔式起重机的初始设计要求是否得到满足。这些大量的塔式起重机使用数据也进一步丰富了塔式起重机设计过程中的实验数据库。
就像汽车有仪表盘一样，塔式起重机也有“操作仪表”，这将成为一种趋势。

（三）人工智能升级应用以弥补安全监控方面的不足

目前，市面上大多数塔式起重机安全监控管理产品无法对塔式起重机的结构进行监控和预测。正如我们在上文事故统计中所述，塔式起重机最终倒塌的主要原因是塔式起重机的结构性损坏，这意味着塔式起重机的安全监控存在较大缺陷。

早在2008年，山东建筑大学宋世军教授就对此进行了深入研究，力图填补这一空白。宋世军教授及其专家团队有机结合应用数学、图形学、信息数据、信息科学分析等方法，并运用人工智能和算法升级技术，创建了“塔式起重机动态图”（又称“塔式起重机损伤图”）。“塔式起重机动态图”填补了塔式起重机结构监测的空白，同时实现了对塔式起重机结构和驾驶员行为的诊断，能够“提前30天发现塔式起重机的重大安全隐患”，具有重要的历史意义。技术人员可以充分利用塔式起重机使用过程中收集的大量数据，验证塔式起重机的初始设计要求是否得到满足。这些大量的塔式起重机使用数据也进一步丰富了塔式起重机设计中的实验数据库。
就像汽车有仪表盘一样，塔式起重机也有“操作仪表”，这将成为一种趋势。

（三）人工智能升级应用填补安全监控方面的空白

目前，市面上大多数塔式起重机安全监控管理产品无法对塔式起重机的结构进行监控和预测。正如上文所述，塔式起重机最终倒塌的主要原因是塔式起重机的结构损坏，这意味着塔式起重机安全监控方面存在较大缺口。

早在2008年，山东建筑大学宋世军教授就对此进行了深入研究，力图填补这一空白。宋世军教授及其专家团队有机结合应用数学、图形学、信息数据、信息科学分析等方法，并运用人工智能和算法升级技术，创建了“塔式起重机动态图”（又称“塔式起重机损伤图”）。“塔式起重机动态图”填补了塔式起重机结构监测的空白，同时实现了对塔式起重机结构和驾驶员行为的诊断，能够“提前30天发现塔式起重机的重大安全隐患”，具有重要的历史意义。“塔式起重机动态图”相当于对塔式起重机进行“CT扫描”，能够分析和表达塔式起重机的健康状态信息，例如塔式起重机的起升情况、驾驶员的操作情况（级别）、塔式起重机的健康状况以及环境影响等。

“塔式起重机动态图”也可被视为塔式起重机的“心电图”。它实时记录塔式起重机驾驶员的每一次操作轨迹，以及塔式起重机结构的每一项相应数据。专家团队利用数据挖掘、信息处理和特征匹配等方法，结合理论图谱库，确定塔式起重机的损坏状态和程度，并找出塔式起重机的主要隐患。

截至2021年5月30日，山东大征已建立24357个图谱。随着图谱库的逐步丰富，应用该技术实现了动态、连续的危险源识别和评估过程，从而能够全面、完整、准确地识别现场危险。