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塔吊防倾覆智能监测报警系统研究简介

作者:张意浏览次数: 日期:2010年10月26日 11:44

由于土地面积的有限性和城市人口的急剧增加,我国多数大中城市用于商业或居民住宅的楼群都呈现出向高层建筑发展。山城重庆由于特殊的地理环境,平坦而广阔的地段较为欠缺;同时近年来城市经济的快速增长,外来人口急剧增加,发展这种高层建筑更是势在必行。 

在所有的高层建筑施工过程中,塔吊是目前应用最为广泛的垂直运输机械设备。塔吊是建筑起重机械设备中技术含量较高的设备,从安装、使用到拆卸整个过程基本上是高空作业,本身就有较高的危险性。塔吊事故屡屡发生,导致人员财产的重大损失,2008年7月14日,宝鸡市区大庆路一在建楼盘工地上,一座大约50m高的塔吊拦腰折断,6名正在作业的工人2人死亡,4人受伤;2009年7月2日,重庆高新区大竹林一在建工地的34米高塔吊倾覆;2010年5月3日,长春高新区一工地正在施工的30多米高的塔吊倒塌,塔吊司机当场死亡。因此,塔吊倾覆事故在重庆、乃至全国都时有发生,这些事故导给人民群众和生命财产造成了极大损害,给施工人员带来沉重的心理压力,社会影响恶劣。从众多塔吊安全事故案例分析可知,触发塔吊事故除塔吊材料问题外,多数是安装或施工不当造成塔吊倾斜而引发倒塌事故。GB5031-2008《塔式起重机》规定:空载,风速不大于3m/s 状态下,独立状态塔身(或附着状态下最高附着点以上塔身)轴心线的侧向垂直度允差为4/1000,最高附着点以下塔身轴心线的垂直度允差为2/1000。尽管采用常规方法如经纬仪测量法能够避免在塔吊安装过程时产生超过允许的垂直偏差,但这一手段对应建筑施工现场存在诸多不便,同时人为测量不具备长期性和实时性,因此,仍然较难实现塔吊使用阶段的实时防倾覆监测。针对塔吊防倾覆监测的其他手段,目前国内外尚缺少有效的方法和具体研究。

目前,重庆主城区正在和即将建设的高层建筑还很多,事故隐患和风险时时存在,塔吊的防倾覆监测问题也愈发突出。如何有效降低作业风险,促进建筑行业的安全、科学、高效施工是迫切需要解决的问题,也是提高建筑施工安全和实现十六大提出的“高度重视安全生产、保护国家财产和人民生命安全”国家战略目标的重大需求。

本项目有机结合微电子、无线通信、信息感知和处理、安全科学等知识,在充分研究塔吊垂直度与其安全关系的基础上,提出无线通信技术的塔吊防倾覆监测报警研究,设计出一套具有实时、现场和远程监控塔吊安全状态的系统,以构建具有预报和预警功能的建筑用塔吊安全监测机制,从而避免传统理论和技术难以实施等不足,也有利于提高建筑施工的安全性和高效性。因此,本项目的研究内容、研究思路与方法具有重要的理论意义与很好市场应用价值。

总之,塔吊防倾覆监测报警对保护国家财产和人民生命安全意义重大,如何科学、高效地构建其防倾覆监测报警系统已成为迫切需要解决的问题。本项目将有机结合微电子技术和智能算法等相关理论与技术,针对塔吊倾覆的典型问题,研究与塔吊倾覆密切相关的参数模型,分析和设计适合塔吊防倾覆监测报警的处理技术,为其防倾覆监测报警提供全新的研究思路与方法。

该项目的研究成果能够直接应用到各种建筑工地的塔吊防倾覆监测中,实时监测塔吊健康状态,塔吊垂直偏差度的实时变化情况,通过本地控制器的智能数据处理算法,分析出当前工作或非工作状态的塔吊风险等级,一方面将实时参数采用无线通信方式发送到远程的监控中心,另一方当风险较高时,自动触发本地警报系统,使塔吊安全监控系统具有本地和远程联动控制的特性,从而提高建筑施工的效率和降低塔吊倒塌或折断事故发生的风险。

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