【课件】塔机远程监控系统PPT

塔式起重机安全监控管理系统一、系统介绍塔式起重机（塔吊）监控系统是基于传感器技术、嵌入式技术，数据采集技术、数据处理技术、无线传感网络与远程通信技术相融合的系统平台，通过前端监控装置和平台无缝融合，实现了开放式的实时塔吊作业监控，在对塔吊实现现场安全监控的同时，通过远程高速无线数据传输将塔吊运行工作状况安全数据和报警信息通过3G CDMA 实时发送到远程GIS可视化监控平台，并能在报警时自动触发手机短信向相关人员告知，从而实现实时的动态远程监控、远程报警和远程告知，使得塔吊安全监控成为开放的实时动态监控。

监控平台的主要目的是实现工地级、企业级、区域（省市）级三级网络化、信息化远程安全监督与实时管理；参与监控管理的主体主要有工地安全员、塔吊租赁公司、施工单位及安监部门；施工单位需对塔吊报警进行相应处置，安监部门可以实时监督查看各个施工企业处置塔吊报警的详细信息，形成企业与政府监管部门的监控管理闭环，真正把监管责任落到实处。

二、系统架构图1系统架构及系统逻辑示意图三、系统功能图2系统功能模块示意图、塔吊监管GIS地图图3项目塔吊在线实时图、单塔在线实时运行图四、产品功能塔吊运行监控硬件设备综合利用微电子技术、信息传感技术和即时通讯技术，将塔吊的主要安全装置，包括力矩限制器、起重量限制器、幅度限位器、回转限位器及高度限位器的各项运行数据进行采集、记录和存储。

包括塔吊荷载监控仪、塔吊防碰撞监控仪和塔吊区域保护监控仪3种仪器设备，主要用于平臂和动臂两种塔吊，用户可根据工程实际需要进行选配。

《塔机安全监控管理系统》实现了从地基基础的设计，到塔吊安全专项方案编制，力和力矩监控，防碰撞功能，以及强大的系统监控平台，构建一个全过程、全方位的塔吊监控系统，对塔吊作业的安全能起到更好的保障作用。

1、塔吊在线备案功能系统平台可以提供在线塔吊资质备案，并提供电子地图，准确定位塔吊安装位置，对塔吊作业状况及时掌控。

2、作业数据记录及存储功能塔吊黑匣子以10ms为采样周期，至少存储最近16000条工作循环对应的最大力矩及时间，并且记录只可读取不可随意更改。

塔式起重机机器视觉监控系统摘要：为解决各类建筑施工现场塔机运行过程中的安全问题，设计了一套基于视觉传感技术的智能视频监控系统。

根据实际需要，在嵌入式平台上配合图像传感器和视觉跟踪TLD算法，实现了对塔机吊臂运动轨迹的追踪定位、判断和预警。

测试结果表明：系统的检测率和正确率均能达到95 %以上。

关键词：塔式起重机；机器视觉；TLD算法；图像传感器引言塔式起重机存在着碰撞等一系列安全隐患。

鉴于塔机使用的普遍性以及潜在的事故可能性，国外学者做出了许多相关研究，塔机区域控制和防碰撞系统也相继出现：新加坡的TAC-3000塔机防碰撞、区域保护系统通过32位CPU实现了128 bit的数据加密算法，用于实现塔机之间的数据无线交互；日本大林组开发了基于GPS传感器的3台塔机防碰撞系统；德国的Liebherr、法国的Potain等公司也通过引入激光、超声等先进传感器技术实现了对塔机运行状态更加精确的测量。

国内产品大多基于传统传感设备或安装复杂，或功能简单、智能化不足，基于计算机视觉、图像传感器测量技术的快速发展，本文提出了一种基于视觉传感技术的安全监控系统，为塔机吊臂的运行范围划定一片“安全区域”，即“电子围栏”，通过在嵌入式平台上运行TLD视觉跟踪算法，对图像传感器采集到的视频、图形的关键信息进行分析处理，实现对塔臂运动轨迹的追踪定位、判断和预警，保障塔机安全作业的顺利进行。

1 系统概述1.1 系统总体框架设计系统总体框架如图1，其中：1）图像采集模块：负责采集塔机视频画面，输入至运算处理模块；2）运算处理模块：进行机器视觉智能算法识别运算和处理；3）用户界面：经运算处理模块识别和处理的数据输出并呈现给用户，同时该模块也负责接受用户输入；4）软件部分又包括任务管理和线程管理等环节。

1．2 系统功能模块传统的视频监控系统均是基于PC或服务器平台，在本设计中，结合其应用现场性强的特点，提出了嵌入式塔机智能视频监控平台，将显示和控制部分用嵌入式软硬件的方式实现，并包含智能机器视觉的模块，形成一套“智能黑盒子”迷你系统。

塔机安全监控管理系统产品概述塔机安全监控管理系统，以建筑起重机械在线监控系统平台为支撑，通过高度、幅度、回转、倾角、重量、风速等传感采集设备，结合有线或无线网络，实时将塔机运行全过程数据留存至数据平台服务器并传输至塔吊黑匣子上，不但有效预防塔式起重机超重超载、碰撞、倾覆等安全事故隐患，更让安全看得见，事故可留痕、可追溯，控防“物的不安全状态”。

在当今新形势的推动和压力下，本塔机安全监控系统可以大大的提高施工效率、减少安全事故、节约人力成本，已经成为智能化标准工地不可缺少的行业利器。

产品功能塔机安全监控系统对塔机进行实时监控，真正做到预防为主，以避免事故发生。

及时直观显示塔机各项工作状态，为塔机司机提供全面的安全信息。

塔机作业全程记录，方便诊断塔机运行状态。

智能生成各种数据统计分析报表，便于监督和管理。

1) 安全保护预警功能：本装置可实现塔机多种安全限制器的预警功能，如起重力矩限制预警、起重量限制预警、起升高度限制预警、幅度限制预警、回转限制预警、单机/多机防碰撞预警等。

如幅度运行达到预设限制位置时，系统将发出预警信号。

再如多个塔机运行至预设防碰撞区域时，系统将发出多机防碰撞报警信号。

预警功能提醒塔机司机操作当前有风险，需要谨慎操作，达到预防事故发生的目的。

2) 实时显示功能塔机工作的关键参数，系统以约100毫秒为采样周期实时采集塔机的工作参数，在屏幕实时显示力矩、额定重量、实际重量、吊钩高度、吊钩幅度、风速、回转、倾角。

所有运行状态数据化展现出来，并且通过FLASH动画直观模拟现场的塔机，以供操作人员参考达到安全合理的操作塔机，改变以往经验操作等习惯，避免超载与误操作。

3) 数据云存储功能：系统主机不但自带存储功能，可将相关运行数据存储指主机内，而且整合GPRS模块，可通过3G/4G网络传输至远程监控云平台，实现远端云存储，便于后期事故追溯。

在塔机运行过程中，本系统将以约100毫秒为采样周期实时采集塔机的工作参数，主要参数包括吊重、幅度、高度、回转角度、力矩、力矩百分百、风速、前倾角、状态等，并将塔机运行全过程数据留存至数据平台服务，数据在封存后可保存10年不丢失。

PM530—塔机安全监控系统系统功能1.1 力和力矩监控，防止超限超载塔吊在作业过程中，超限超载比较容易发生，轻者造成塔机关键部位疲劳，缩短塔机使用寿命；重者直接导致塔臂断裂或塔吊倾覆，造成大量人员财产伤亡。

品茗解决方案：（1）安装智能力矩监控设备，自动采集每吊重量；（2）司机室安装显示屏，实时显示每吊重量，司机随时可看；（3）当吊重超限超载时，系统自动声光预警，当起重量大于相应档位的允许额定值时，系统自动切断上升方向的电源，只允许下降方向的运动；（4）塔吊每吊数据均通过GPRS模块实时发送到监控系统平台，远程可同步监控。

1.2 群塔作业监控，防止碰撞群塔作业时，由于塔吊大臂回转半径的交叉，容易造成大臂之间碰撞事故发生；由于视觉误差，高位塔吊吊绳与低位塔吊吊臂在交叉作业区容易发生碰撞；塔吊吊物与周边建筑物容易发生碰撞。

品茗解决方案：（1）群塔中每塔均安装防碰撞监控设备，对塔吊作业状态（转角、半径等）进行实时监控，塔吊智能识别和判断碰撞危险区域；（2）大臂进入碰撞危险区域，系统即开始声光预警，距离越近，报警越急，及时提醒塔吊司机停止危险方向的操作。

1.3 特定区域监控，防止坠物伤人由于塔吊大臂回转半径较大，容易出现大臂经过学校、马路、房屋、工棚等人群密集区域；塔吊钢丝绳容易碰触高压线；塔吊容易撞击高层建筑、山体等周边高物。

品茗解决方案：安装区域保护监控设备，设定塔吊作业区域，智能限制大臂禁入特定区域，实现区域保护。

1.4 安全专项编制，防止安拆事故塔吊安装、拆卸和顶升的过程中，普遍存在无方案施工的错误行为，安拆工仅仅依靠经验办事，对经验盲目自信，对施工方案不屑一顾。

品茗解决方案：通过专业的软件智能编制塔吊安拆安全专项方案，确保设计计算符合规范要求，方案内容翔实，可操作性强。

1.5 塔基和附着设计，防止塔吊倾覆塔吊基础和附着基本是在塔吊公司指导下由项目部负责施工的，普遍存在着不设计、无计算等行为，塔吊公司一套方案打天下，塔吊基础抗倾覆能力不足，塔基产生沉降，附着设计不合理时有发生，导致塔吊倾覆的严重后果。