邢台塔吊黑匣子

塔机安全监控管理系统软件
需求分析
塔式起重机是现代施工中必不可少的关键设备，是施工企业装备水平的标志性重要装备之一。随着近年来建筑行业塔机的大量使用，由于塔机违规**限作业和塔机群干涉碰撞等引发的各类塔机运行安全事故频繁发生，造成了巨大的生命财产损失。
市场迫切需要在塔式起重机搭建一套安全监控管理系统，来降低安全生产事故发生，大限度杜绝人员伤亡。
 
系统设计
塔机（塔式起重机）运行监控子系统是为建筑行业中使用频繁的建筑起重机械设备而设计。在塔式起重机安全监控管理系统中，通过高精度传感器采集塔机的风速、载荷、回转、幅度和高度信息，控制器根据实时采集的信息做出安全报警和规避危险的措施，同时把相关的安全信息发送给服务器，塔机的监管部门可通过客户端查看到网络中每个塔机的运行情况。
在群塔的解决方案中，塔机与塔机之间采用WSN进行实时通信，从而在单塔的解决方案的基础上，能够得到塔机之间的位置信息，解决群塔间相互碰撞的问题。
从塔吊基础设计开始，到塔吊完全拆除为止的生命周期当中，对塔吊进行安全备案管理、塔基设计与施工、塔吊运行全过程监控记录、塔吊安装拆除过程防倾覆控制。该系统能够实时地监控着塔机运行的具体参数，并且能通过无线网络将数据传输到服务器，再通过软件系统将实时的监控画面和运行参数显示，根据分析运行参数数据通过发送手机短信预警和报警。
系统组成
塔式起重机安全监控管理系统，基于传感器技术、嵌入式技术、数据采集技术、数据融合处理、无线传感网络与远程数据通信技术，高效率地完整实现建筑塔机单机运行和群塔干涉作业防碰撞的实时监控与声光预警报警功能，并在报警的同时自动中止塔机危险动作。
实现了开放式的实时监控，在对塔机实现现场安全监控、运行记录和声光报警的同时，通过远程高速无线数据传输，将塔机运行工况安全数据和预警报警信息实时发送到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报警，从而实现实时动态的远程监控、远程报警和远程告知，使得塔机安全监控成为开放的实时动态监控。
从技术手段上**了对塔机使用过程和行为的及时监管，切实防范、管控设备运行过程中的危险因素和安全隐患，有效地防范和减少了塔机安全生产事故发生。
系统功能
塔机运行监控系统主要包括七大功能：包括塔机监控电子地图、塔机实时数据、塔机工作循环信息、塔机告警信息、开关机记录、塔机在线统计及塔机数据查询等。
1、支持幅度、高度、回转角、重量、力矩、风速测量，支持单塔区域防碰撞监控记录，可选支持全塔防碰撞
2、支持IC、虹膜/人脸双验证
3、支持塔机运行实时数据、塔机工作循环信息、塔机告警信息，开关机记录，塔机在线统计及塔机数据查询
4、 司机在线查询、操作实时记录、塔司资料查询
5、产权登记备案
6、安装、移机、拆除全过程监督
7、检修规范记录存档备查
8、APP在线实时查询

塔吊全过程安全监管系统
产品概述
　　塔式起重机已经成为建筑工地必不可少的大型施工机械之一，但同时塔吊安全事故也屡屡发生，虽然各地建筑安全监督管理部门加大了监管力度，但由于监管手段的单一和监管人力物力的不足，从遏制和杜绝塔吊安全事故发生的效果来看，颇有力不从心之处。随着计算机技术、自动控制技术、通讯技术的飞速发展和广泛应用，以计算机系统为核心和操纵控制平台为基础的各种监控监管系统已经成为当今重大生产设备进行有效监督管理的*手段。
 塔吊安全全过程监控系统，是指从塔吊基础设计开始，到塔吊完全拆除为止的生命周期当中，通过信息化手段进行塔吊安全备案管理、塔基设计与施工、塔吊运行全过程监控记录、塔吊安装拆除过程防倾覆控制的一整套监控系统，本系统由植入式硬件设备和专业设计分析 管理软件共同组成，体现对塔吊一个生命周期的全过程监控，从而达到安全生产的根本目的。

　　推广系统意义
　　 1、为管理者提供有效可行的科技手段 
　　塔机使用分散，管理不便。而配备此系统后，每台塔机的工作地点、安装拆卸使用的时间以及运行全过程可以进行全程记录，通过GPRS传输后管理者更可适时调取相关信息，实现信息化管理，从而使管理多台塔机变得轻松自如。为管理部门评价操作者的技能、工作效率、有无违章劣迹等提供有效数据，使监督工作落到实处。 
　　2.、避免误操作和**载 
　　此系统可实时向操作者显示塔机当前的工作参数，即：起重量、幅度、力矩和起升高度等。使操作者胸中有数，改变以往靠司机个人经验估计的盲目性操作；在达到额定载荷的90%时，系统发出报警提醒操作者注意；**过额定载荷时，系统自动切断危险方向工作电源，强迫终止违章操作。 
　　3、为处理事故提供有效证据 
　　一直以来追溯塔机事故的起因是一件非常复杂且艰难的工作。此系统可连续存储半年以上的工作过程数据，一旦发生事故，系统可提供准确的历史数据，避免事故的误判和错判。 
　　4、为科学研究、制定规范提供依据： 
　　此系统的安装，将从根本上改变塔机的管理方式，做到事先预防事故，变行政办法管理为科技手段管理，变被动管理为主动管理，终达到减少乃至消灭因违章操作和**载所引发的塔机事故。

产品特点
　　 1.对塔吊司机合法身份的验证，预防非专业人员的非法操作 
　　2.对塔吊安全重大危险源均进行实时监控，"预防为主"得到落实 
　　3. 塔吊作业时各种数据全过程记录，并提供危险性预警 
　　4. 智能快速提供各种数据统计分析报表，便于监督和管理 
　　5. 真正的远程异地作业监控和预警，追赶简单视屏监控效果 
　　6. 系统自身技术条件成熟，运行稳定
 

产品构成
　　 本系统由塔吊监控硬件设备、数据传输系统、塔吊运行在线监督管理系统平台、三大部分组成，软硬件结合。
 



 

塔吊监控硬件设备
　　塔吊运行监控仪器设备综合利用微电子技术、信息传感技术和及时通讯技术，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。包括塔吊载荷监控仪、塔吊防碰撞监控仪、塔吊防倾覆监控仪和塔吊区域保护监控仪4 中仪器设备，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。
 



 

　　1、高度传感器
　　用于吊钩当前位置的测量 
 



 

　　2、回转角度检测器
　　用于实时测量塔吊工作时的回转角度 
 



 

　　3、液晶显示屏
　　用于塔吊运行信息的采集，包括转角、变幅、高度以及吊重、风速、安全数据以及相关塔吊的运行状态 
 



 

　　4、控制主机
　　可计算不同的危险，进行相应的报警和控制截断（针对塔吊可进行制动）真正起到安全保护作用 
 



 

　　5、无线通讯模块
　　用于塔吊之间状态信息的无线传输 
 



 

　　6、风速传感器
　　用于塔机施工现场风速的检测 
 



 

　　7、载荷传感器及变送器
　　测量塔吊时时吊重，用于塔机力以及力矩限制 
 



 

　　8、变幅传感器
　　用于变幅小车位置的测量

在工地现场的作业中，存在塔吊需要横跨低矮建筑作业的情况，当吊钩下放到低矮建筑物另一面时，由于建筑物的遮挡，塔吊司机看不见吊钩，完全由地面引导员指挥操作，给塔吊作业带来很大危险性。塔机司机在吊重中更多依赖于地面语音指挥以及作业经验，信息沟通不畅和环境误判容易造成重大安全生产事故。

塔吊是建筑工地上常用的一种起重设备 又名“塔式起重机”，以一节一节的接长（高）（简称“标准节”），用来吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等施工的原材料。塔吊是工地上一种必不可少的设备。
塔吊（tower crane）尖的功能是承受臂架拉绳及平衡臂拉绳传来的上部荷载，并通过回转塔架、转台、承座等的结构部件式直接通过转台传递给塔身结构。自升塔**有截锥柱式、前倾或后倾截锥柱式、人字架式及斜撑架式。 凡是上回转塔机均需设平衡重，其功能是支承平衡重，用以构成设计上所要求的作用方面与起重力矩方向相反的平衡力矩。除平衡重外，还常在其尾部装设起升机构。起升机构之所以同平衡重一起安放在平衡臂尾端，一则可发挥部分配重作用，二则增大绳卷筒与塔尖导轮间的距离，以利钢丝绳的排绕并避免发生乱绳现象。平衡重的用量与平衡臂的长度成反比关系，而平衡臂长度与起重臂长度之间又存在一定比例关系。平衡重量相当可观，轻型塔机一般至少要3～4t，重型的要近30t。
从塔吊行业的发展来看，行业与国家经济、建筑/房地产高度相关，因此，从国家经
塔吊
塔吊(2张)
 济走势以及房地产行业发展趋势看塔吊行业发展具有一定科学意义。2010年，中国经济延续了2009年以来的回升向好态势，为各个行业发展奠定了良好的基础，房地产行业随之迅速回升，塔吊行业也有明显上升，根据中国工程机械协会统计，2010年塔吊销量突破4万台。2011年受房地产调控、动车事故、日本地震等影响，塔吊市场规模扩张速度有所放慢，但仍保持10%以上的增速。
进入21世纪，中国塔吊行业整体格局也发生了很大的变化。不断有新的企业进入塔吊行业，据估计，中国的塔吊生产企业已有400多家(其中规模以上企业已**过百家)。
虽然优惠利率取消、提高首付、限购等因素将会继续困扰着2012年房地产行业，但考虑到未来一段时间内房地产业作为支柱产业的地位难以动摇，市场对房地产的刚性需求较强等因素，预计2012年房地产行业仍有所增长，**房建设将成为其发展引擎。从中国塔吊行业与房地产投资的运行情况对比分析来看，塔吊行业有着对房地产行业**指标的特点，房地产投资的变化在塔吊行业提**年显示出来。因此，根据当前国内外经济形势，结合2003-2011年中国塔吊市场发展情况，预计2012年行业销售收入有望接近190亿元，增长率约10%，较2011年略有回落。 [1] 
分类编辑
按变幅方式可分为：1.俯仰变幅式；2.小车变幅式。
按操作方式可分为：1.可自升式；2.不可自升式。
按转体方式可分为：1.动臂式；2.下部旋转式。
按固定方式可分为：1.轨道式；2.水母架式。
按塔尖结构可分为：1.平头式；2.尖头式。
按作业方式可分为：1.机械自动；2.人为控制。
一、按有无行走机构
可分为移动式塔式塔吊和固定式塔吊。
移动式塔式塔吊根据行走装置的不同又可分为轨道式、轮胎式、汽车式、履带式四种。轨道式塔式塔吊塔身固定于行走底架上，可在专设的轨道上运行，稳定性好，能带负荷行走，工作效率高，因而广泛应用于建筑安装工程。轮胎式、汽车式和履带式塔式塔吊无轨道装置，移动方便，但不能带负荷行走、稳定性较差。
固定式塔式塔吊根据装设位置的不同，又分为附着自升式和内爬式两种，附着自升塔式塔吊能随建筑物升高而升高，适用于高层建筑，建筑结构仅承受由塔吊传来的水平载荷，附着方便，但占用结构用钢多；内爬式塔吊在建筑物内部（电梯井、楼梯间），借助一套托架和提升系统进行爬升，**升较繁琐，但占用结构用钢少，不需要装设基础，全部自重及载荷均由建筑物承受.
二、起重臂的构造特点
可分为俯仰变幅起重臂（动臂）和小车变幅起重臂（平臂）塔式塔吊。
俯仰变幅起重臂塔式塔吊是靠起重臂升降未实现变幅的，其优点是：能充分发挥起重臂的有效高度，机构简单，缺点是小幅度被限制在大幅度的30%左右，不能完全靠近塔身，变幅时负荷随起重臂一起升降，不能带负荷变幅。
小车变幅起重臂塔式塔吊是靠水平起重臂轨道上安装的小车行走实现变幅的，其优点是：变幅范围大，载重小车可驶近塔身，能带负荷变幅，缺点是：起重臂受力情况复杂，对结构要求高，且起重臂和小车必须处于建筑物上部，塔尖安装高度比建筑物屋面要高出15-20米。
三、塔身结构回转方式
可分为下回转（塔身回转）和上回转（塔身不回转）塔式塔吊。
下回转塔式塔吊将回转支承、平衡重主要机构等均设置在下端，其优点是：塔式所受弯矩较少，重心低，稳定性好，安装维修方便，缺点是对回转支承要求较高，安装高度受到限制。
上回转塔式塔吊将回转支承，平衡重，主要机构均设置在上端，其优点是由于塔身不回转，可简化塔身下部结构、**升加节方便。缺点是：当建筑物**过塔身高度时，由于平衡臂的影响，限制塔吊的回转，同时重心较高，风压增大，压重增加，使整机总重量增加。
四、塔吊安装方式不同
可分为能进行折叠运输，自行整体架设的快速安装塔式塔吊和需借助辅机进行组拼和拆装的塔式塔吊。
能自行架设的快装式塔机都属于中小型下回转塔机，主要用于工期短，要求频繁移动的低层建筑上，主要优点是能提高工作效率，节省安装成本，省时省工省料，缺点是结构复杂，维修量大。
需经辅机拆装的塔式塔吊，主要用于中高层建筑及工作幅度大，起重量大的场所，是建筑工地上的主要机种。
五、按有无塔尖的结构
可分为平头塔式塔吊和尖头塔式塔吊。
平头塔式塔吊是近几年发展起来的一种新型塔式塔吊，其特点是在原自升式塔机的结构上取消了塔尖及其前后拉杆部分，增强了大臂和平衡臂的结构强度，大臂和平衡臂直接相连，其优点是：1、整机体积小，安装便捷安全，降低运输和仓储成本；2、起重臂耐受性能好，受力均匀一致，对结构及连接部分损坏小；3、部件设计可标准化、模块化、互换性强，减少设备闲置，提高投资效益，其缺点是在同类型塔机中平头塔机价格稍高。
设计外包编辑
定义
塔吊设计外包服务：是指企业客户聘请专业的塔吊设计服务商，为企业客户提供*的CMD技术服务，来增强企业技术优势、降低开发成本的行为。
分类
开发性设计 ：应用成熟设计经验或具有可行的新技术，设计新型塔吊，主要包括功能设计和机构设计。
升级性设计：根据使用经验和技术发展对已有的塔吊设计更新升级，以提高性能、降低制造成本或减少运行费用。
衍生性设计：为适应新的需要对已有的塔吊作部分的修改或增删，从而发展出不同于标准型的衍生产品。
系列化设计：以一种塔吊为母本，设计出一系列与之功能相同外形相似，但功率、吨位、尺寸有所不同的一系列产品。
开发流程
一、制定需求分析。根据功能、性能、作业环境等因素，与客户共同制定详细的用户需求说明书，进而确定开发目标。
二、初步方案设计。根据需求分析，进行方案制定，包括功能及参数设定、基础计算、绘制初步三维总等工作，进而与客户进行初步审查。
三、详细方案设计。听取初审意见，实施方案设计。修改细化三维模型总图，绘制零件三维图，对结构部件进行有限元分析及动态模拟。进而与客户进行二次审查。
四、终方案确定及图纸绘制。听取二审意见，修改方案设计。绘制平面图（如零件图、部件装配图和总装配图，涂装图等），出零件表、易损件清单。
五、制作全部技术文件，包括宣传及技术样本、产品使用说明书。
使用说明编辑
小高层100米以下，用QTZ5008，23万左右， 中高140米以下，用QTZ5013或QTZ5313，27万至32万， 高层200米以下，用QTZ6313或QTZ7030,80万至120万 以上价格为市场上的中等价位，因生产厂家和配置不同可能会有较大差异。
塔吊按照力矩进行划分，大致划分为QTZ125（力矩1250）.QTZ80（力矩800）..QTZ63（力矩630）..QTZ50（力矩500）..QTZ40（力矩400）QTZ31.5，QTZ25型塔式起重机，大部分工程建设使用QTZ63、QTZ50、QTZ40塔吊，QTZ31.5.QTZ25塔吊在大部分省市基本淘汰了。 [2] 
历史编辑
塔式起重机简称塔机，亦称塔吊，起源于西欧。据记载，**项有关建筑用塔机**颁发于1900年。1905年出现了塔身固定的装有臂架的起重机，1923年制成了近代塔机的原型样机，同年出现**台比较完整的近代塔机。1930年当时德国已开始批量生产塔机，并用于建筑施工。1941年，有关塔机的德国工业标准DIN8770公布。该标准规定以吊载(t)和幅度(m)的乘积(tm)一起以重力矩表示塔机的起重能力。
我国的塔机行业于20世纪50年代开始起步,相对于中西欧国家由于建筑业疲软造成的塔机业的不景气,我国的塔机业正处于一个迅速的发展时期。
从塔机的技术发展方面来看，虽然新的产品层出不穷，新产品在生产效能、操作简便、保养容易和运行可靠方面均有提高，但是塔机的技术并无根本性的改变。塔机的研究正向着组合式发展。所谓的组合式，就是以塔身结构为核心，按结构和功能特点，将塔身分解成若干部分，并依据系列化和通用化要求，遵循模数制原理再将各部分划分成若干模块。根据参数要求，选用适当模块分别组成具有不同技术性能特征的塔机，以满足施工的具体需求。推行组合式的塔机有助于加快塔机产品开发进度，节省产品开发费用，并能更好的为客户服务。
塔机分为上回转塔机和下回转塔机两大类。其中前者的承载力要**后者，在许多的施工现场我们所见到的就是上回转式上**升加节接高的塔机。按能否移动又分为：走行式和固定式。固定式塔机塔身固定不转，安装在整块混凝土基础上，或装设在条形式X形混凝土基础上。在房屋的施工中一般采用的是固定式的。
操作规程编辑
1． 使用前，应检查各金属结