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智慧工地技术在起重机械安全管理中的运用

创作时间:

作者:

@小白创作中心

智慧工地技术在起重机械安全管理中的运用

引用

来源

https://www.fx361.cc/page/2024/1231/25519145.shtml

随着智能技术的发展和应用，智慧工地技术逐渐成为解决建筑领域起重机械安全管理问题的有效途径。本文将探讨智慧工地技术在起重机械安全管理中的具体应用，包括塔机管理监控系统、工地智能交通管理子系统、大数据可视化技术、传输数据标准化技术等。

引言

起重机械是建筑领域常用的关键工程设备，其安全管理直接影响工地施工顺利进行。然而，传统的起重机械管理工作存在诸多问题，如安全监控手段单一、数据信息化程度低等，导致安全隐患和效率低下的情况时有发生。随着智能技术的发展和应用，智慧工地技术逐渐成为解决这类问题的有效途径。本研究旨在探讨智慧工地技术在起重机械安全管理中的应用，借助大数据可视化、传输数据标准、建筑信息模型（BIM）等关键技术，构建重机械智能安全监控系统，以提升工地起重机械的安全性和管理效率。

智慧工地系统组成及功用

智慧工地即利用先进的信息技术和智能化设备，实现对施工现场的全面监测、管理和优化的现代化施工模式。在智慧工地中，各智能子系统与设备相互连接，共同实现对工地运营的全面优化及智能化管理。具体而言，智慧工地系统涵盖安全监控、设备管理、工程进度、环境监测、虚拟现实及增强现实等诸多子系统，这些子系统负责不同功能及任务，共同实现工地管理的智能化。

塔机管理监控系统

塔机管理监控系统是智慧工地中重要的设备管理子系统之一，主要负责对工地上的塔机进行实时监控、维护和管理。该系统利用先进的信息技术和传感器设备，通过数据采集、分析和处理，提供全面的设备管理服务。塔机监控系统结构如图1所示。

具体功能包括以下方面：通过安装在塔机上的传感器和摄像头，实时监测塔机的运行状态、工作环境以及周围安全情况，包括监测塔机的高度、倾斜角度、工作负荷、风速等参数，确保塔机在安全范围内稳定运行。系统可以远程监控和控制塔机的运行状态和操作，包括远程启动、停止、调整和故障处理等功能。

工地智能交通管理子系统

工地智能交通管理子系统通过在工地大门安装车辆识别摄像头，实现对车辆的抓拍、统计和管理。该系统具备三大核心功能：通过图像留存功能，记录车辆进出的抓拍图像，便于事后问题排查和追溯；利用车辆进出统计功能，评估施工强度和工地运营效率；通过进出语音提醒，提升工地的人文关怀，确保施工安全和管理效率。这一智能交通管理子系统有效地提升了工地交通管理水平，为工地运营提供了可靠的数据支持和便捷的管理手段。工地车辆出入智慧管理系统构成如图2所示。

智慧工地关键技术

大数据可视化技术

大数据可视化技术在智慧工地中扮演着重要角色，借助大数据可以直观地展现工地实际情况，帮助管理人员快速了解工地各项数据情况。结合传感器网络数据，可以实现对工地环境和设备状态的实时监测和可视化展示。

例如在起重机械、混凝土泵等设备上安装传感器，实时监测其工作状态和运行参数，并将数据通过大数据可视化技术呈现在监控平台上。管理人员可随时查看设备运行情况，及时发现异常并进行预警和处理，以提高设备利用率和减少故障停工时间。

结合工地人员和车辆的定位数据，则可实现对施工进度和人员安全的监控和管理。例如在工人和车辆上安装定位设备，实时监测其位置和移动轨迹，并将数据可视化展示在地图上，管理人员可以实时了解施工人员和车辆的分布情况，优化施工流程和调配资源。

传输数据标准化技术

为了提高某新建大桥工程施工过程的监控和管理效率，项目部采用了智慧监控系统。该系统通过传感器、摄像头和数据处理平台等组件，实现对施工现场的实时监测和数据分析。

其采用统一的数据采集与传输标准如Modbus、OPC UA等，将各类传感器获取的数据实时传输至监控中心。借助温度传感器、应变计等设备，采集桥梁结构的温度、应力等数据，并通过标准化的通信协议将数据传输至监控平台，确保数据的一致性和准确性。传输数据标准化技术实现了不同厂家、不同型号的设备之间的互联互通。例如将监控摄像头、振动传感器等设备接入统一的网络，通过标准化的数据接口实现设备状态数据的实时采集和管理，可与其他系统实现数据交换和共享。

智慧工地技术在起重机械安全管理中的应用

起重机械智慧安全监控系统工作机理

为了充分发挥智慧工地技术的优势，工程企业需要根据项目特点，构建智慧安全监控系统，以实现对起重机械设备的全面监控和管理。其中一种创新的方案是基于智能传感器和云平台的智慧安全监控系统。

在起重机械设备上安装各种智能传感器，如倾斜传感器、载荷传感器、温湿度传感器等，用于实时监测起重机的工作状态、环境条件等关键数据。这些传感器可以采集到的数据通过物联网技术传输到云端，形成海量数据。利用大数据技术对这些数据进行实时分析和处理，大数据平台不仅可处理海量数据，并通过算法分析出起重机工作状态是否正常、是否存在安全隐患等，还可结合历史数据进行预测性分析提前发现潜在的安全问题。

其可利用可视化技术将分析结果直观地展现出来，通过图表、曲线等形式，管理人员可以清晰地了解起重机的工作状态、安全情况等重要信息。如果发现异常情况，系统还可以发出警报，提醒管理人员及时采取措施。如对于塔式起重机，系统可以监控其运行状态、吊重、起重力矩等重要参数，确保设备运行安全。智慧安全监控系统的优势在于其智能化特征，能够动态监控设备整体和各个构成部分的运行状态，并实现安全风险识别与预警。通过对各种信息的及时分析和处理，系统能够帮助工程企业快速做出安全管理决策，提升施工安全水平。

在使用智慧安全监控系统时，需要注意安装和检验的相关要求。系统的安装需要在塔机和施工升降机主体安装任务结束后进行，并且需要由专业检验检测机构进行检验，确保系统符合安全标准并能够正常工作后方可投入使用。塔式起重机安全监测构成如图3所示。

起重机械智慧安全监控系统主要功能

起重力及起重力矩监控功能

起重机械智慧安全监控系统主要功能之一为起重力及起重力矩监控功能。该功能通过实时监测起重机械设备的起重力和起重力矩，有效提高了施工现场的安全性和效率。起重力监控功能可以实时监测起重机械在吊重作业时所受到的实际重力，确保吊重操作的稳定性和安全性。

起重力矩是评估起重机械吊重稳定性和安全性的关键参数，其超过额定数值可能导致起重机械失稳或发生倾倒事故。系统通过传感器技术实时采集起重机吊钩所受到的重力信息，并将数据传输至监控系统进行分析和处理。一旦监测到起重机械的起重力超出安全范围或出现异常情况，系统将立即发出警报并采取相应的安全措施，如停机报警或自动调整起吊操作参数，避免发生意外事故。

群塔作业防碰撞功能

在建筑工地中经常会出现多台塔式起重机同时作业的情况，如果不加以有效监控和管理，容易发生起重机之间的碰撞事故，影响工程安全。为此群塔作业防碰撞功能的应用对于提高施工现场安全水平至关重要。

其通过智慧工地技术中的传感器、摄像头和数据处理系统等技术手段，实时监测和分析各台塔式起重机的工作状态、位置和运动轨迹，以及周围环境的情况。系统据此可以精确计算出每台起重机的工作范围和安全距离，并根据实时数据，对各个起重机之间的距离和相对位置进行动态调整和预警，避免发生碰撞事故。

在引入智慧安全监控系统后，工地管理人员及时收集并分析起重机的实时数据，系统通过对塔机位置、高度、吊钩位置等参数的监测和计算，实现对群塔作业过程的精准控制和管理。在实际作业中，当系统检测到不同塔机之间距离过近或存在潜在碰撞风险时，即发出警报，并通过声光信号或手机APP等方式通知各作业人员，及时采取措施避免事故发生。