SPS16型塔式起重机防碰撞智能监控系统 在深圳机场T3航站楼工程中的应用
（申建三局第一建设工程有照责任公司，期北武汉430040） 岳进，董晓刚，孙海涛，徐敏
圳机场航站区扩建工程T3航站楼工程的应用，具体讲述了塔式起重机的防碰撞系统功能，实时预警，单机运行状 [摘要]述SPS16型塔式起重机防碰撞智能监控系统的工作原理，包含的系统部件和主要性能参数.并结合深态监控，运行数据采集，实时动态监控等.SPS16整塔式起重机防碰撞智能监控系统的应用，有效预防了塔式起重机安全生产事故的发生，提高了工程施工效率.
[关键词]机场：航站楼：建筑机械：塔式起重机：防碰：实时预警：远程监控：无线传输
[中图分类号]TU6I 【文献标识码]A [文章编号]1002-8498（2012）04-0023-03
ApplicationofSPS16Anti-collisionIntelligentMonitoringSystem of Tower Cranesat Terminal3inShenzhenAirport
Yue Jin Dong Xiaogang Sun Haitao Xu Min( Tht Firs Construction Enginering limited Company of China Conatruction Third EngineeringBarrsu Fshan Hubei 430040 China)
Abstract:The working principle ponents and main performance parameters of SPS16 anti-collisionintelligent monitoring system of tower cranes are described. Based on the project of Terminal 3 inShenzhen Airport the anti-collision function real-time waming operation monitoring of single crane datacollection real-time and dynamic monitoring of tower cranes are put forward. The application of SPS16 anti-collision intelligent monitoring system of tower cranes prevent the accidents.The constructionefficiency is improved.
Key words;airports; terminals; construction equipment; tower cranes; anti-collsion; real-time warning;remote monitoring; wireless transmission
（臂长60m）型塔式起重机，2台JT6020（臂长60m）型塔式起重机，1台ST5015（臂长50m）型塔式起重机，1台JT6015（臂长60m）型塔式起重机.平面布置如图1所示.
1工程概况
1.1工程设计
深圳机场是中国第四大机场，也是地位重要的国内干线机场及区域货运框纽机场.T3航站楼工程占 地19.5万m²，总建筑面积45.1万m²，由航站楼主楼和十字指廊组成.工程以轴线分界，分为两个标段，主楼工程建筑面积29.2万m²，地下2层，地上5层.最大单层建筑面积达7.8万m”.
1.2塔式起重机布置安装概况
本工程主体施工阶段共安装14台塔式起重机.其中4台ST70/30（臂长70m）型塔式起重机.2台ST70/27（臂长70m）型塔式起重机，4台ST60/15
图1塔式起重机平面布置Fig. 1 Layout of tower cranes
1.3工程施工概况
本工程主体结构施工（含地下室）工期为206d，
2.1系统概述
2.2系统部件
施工工期特别紧.安全文明施工要求特别高，确保“广东省安全文明样板工地”.塔式起重机群作业是本工程施工重大危险源之一，且塔式起重机群作业贯穿整个基础、主体施工过程.为保证塔式起重机群安全运行，项目采用目前先进的SPS16型塔式 起重机防碰撞智能监控系统，本系统由1套EMS16和14套SPS16组成，SPS16安装于每台塔式起重机上，EMS16安装于项目机电部微机监控机房.
2SPS16型塔式起重机防碰撞智能监控系统工作原理
塔式起重机防碰撞智能监控系统用于建筑用塔式起重机，防止塔式起重机之间、塔式起重机与其他物体之间的碰撞，防止塔式起重机非法侵人限制区域的集成电子系统.对碰撞可能和非法 侵人提供实时预警、远程监控、地面管理、无线传输等多种媒介表现形式的智能测控系统，是现代建筑重型起重机的一种安全防护控制措施.SPS16型塔式起重机防碰撞智能监控系统如图2所示.
图2SPS16型塔式起重机防碰擅智能监控系统Fig. 2SPS16 anti-collision inteligent monitoring system of tower cranes
控系统由塔式起重机防碰撞报警系统（SPS16）和塔 一个完整的SPS16型塔式起重机防碰撞智能监式起重机群远程监控系统（EMS16）两部分构成.
1套EMS16和2-16套SPS16可以组成一个防碰撞网络，网络内各个塔式起重机可以相互防碰.SPS16安装于每台塔式起重机上，用于塔式起重机 运行位置的测量和碰擅报警信号的产生，EMS16安装于监控机房，用于塔式起重机防碰撞系统的参数设置、数据存储以及状态显示.各个SPS16之间以及它们与EMS16之间通过无线通信方式进行数据 交换，从而各塔式起重机均可获实时的周边塔式起重机的运行位置，即可以结合自身位置进行计算，决定是否发出报警信号.
控制器、角度传感器、幅度传感器、高度传感器、位 1）塔式起重机防碰撞报警系统（SPS16）由报警移传感器、无线通信控制器、风速传感器、吸盘天线等部件构成.SPS16系统部件安装如图3所示.
系统各部件作用：①幅度传感器用于测量塔式操作.
围3SPS16系统部件安装示意Fig 3 Components installation of SPSI6 system
起重机小车距离标准节的距离，检测小车运行位置：②角度传感器用于测量塔臂水平旋转角度；③报警显示器为操作人员提供塔式起重机运行和安 全状态提示，并在出现危险时，给出提示信号；④防碰控制器用于对塔式起重机运行状态给出风险评估：风速传感器用于检测塔式起重机大臂所受的风力等级.
EMS16主机、工控计算机、显示器、操作台机柜、吸 2）塔式起重机群远程监控系统（EMS16）由盘天线等部件构成.
2.3主要性能参数
参数指标：①防碰网络最大组网个数16台：②通信范围2km（无障碍物）：③回转测量范围0~ 360°：④回转测量精度<0.6%：幅度测量范围0~100m：6幅度测量精度<3%：②报警精度<3m；⑧报警延时<0.6s. 3SPS16塔式起重机防碰撞智能监控系统运用 3.1塔式起重机群防碰撞 SPS16型塔式起重机群智能防碰撞系统主要功能包括塔式起重机之间的碰擅报警和塔式起重机区域保护两方面. 3.1.1塔式起重机间碰撞报警 1）塔臂之间碰撞报警两塔式起重机等高时，它们的塔臂之间（包括后臂）可能会发生相互碰撞，SPS16系统可以在两塔式起重机塔臂接近时发出报警信号，提醒司机谨慎操作. 高时，低塔式起重机塔臂有可能与高塔式起重机塔 2）塔臂与塔身碰撞报警两塔式起重机不等身发生碰撞，SPS16系统可在低塔式起重机塔臂接近高塔式起重机塔身时发出报警，提醒司机谨慎操作. 等高时，低塔式起重机塔臂有可能和高塔式起重机 3）塔臂与钢丝绳碰撞报警两塔式起重机不钢丝绳发生碰撞，SPS16可在低塔式起重机塔臂接近高塔式起重机钢丝绳时发出报警，提醒司机谨慎 机工作位置的实际风速不一致，因此大风天气时塔1）塔臂区域保护可限制塔臂进人某些特定式起重机的作业安全问题一直是项目部很关注的区城，防止塔臂与建筑物、电线杆等静止障码物发问题.SPS16型塔式起重机防碰撞智能监控系统的2）吊钩区城保护可限制吊购进人某些特定器实时采集吊重、变幅、高度、回转角度、环境风速 风速监控功能很好地解决此问题，它通过精密传感等多项安全作业工况实时数据.据此，塔式起重机司机和安全员都可以随时获得工作高度的实际风速，并根据系统的提示和预警有效避免大风天气的 3.1.2塔式起重机区域保护 生碰撞. 区域，防止钢丝绳、吊钩及所吊重物与特定物体发生碰撞或重物落到特定区域. 3.2实时预警 SPS16型塔式起重机防碰撞智能监控系统能通危险作业.际工作参数和塔式起重机额定工作能力参数，并做相应预警，使司机直观了解塔式起重机工作状况，正确操作. 过报警显示器，以图形数值、声音实时显示当前实3.5远程可视化监控平台 项目机电部微机监控机房配置EMS16主机和专用工控计算机并安装监控平台软件.塔式起重控平台，基于EMS16系统技术实现塔式起重机安全 机运行数据和报警信息通过无线网络实时传至监运行可视化远程监控.监控平台数据库黑匝子能够完整储存塔式起重机运行期间全部历史数据（包含塔式起重机小车幅度、回转大臂角度、吊钩力矩、风速风力信息、报警状态存储、违章信息存储等信 息），并且能将监控过程录像、储存、播放. 以清楚、直观地向塔式起重机司机显示和提示关于 在塔式起重机工作时，防碰撞智能监控系统可起重重量、起重力矩、小车变幅和起重臂转角等设备运行参数，并且其图形参数数字显示醒目明确，预警发生准确，使司机在操作中得到可靠的、实时 的塔式起重机运行状况及相关预警报警信息.其预警报警可以发光发声，以提示司机安全操作，此功能比传统塔式起重机限制器和限位装置更先进且实用.传统机械式限位装置只提供临界限制，在紧急限制时会有较大冲击，在临界限值时，不能起 到预警和报警作用.传统塔式起重机司机作业操作时，主要是凭借工作经验判断，面现在的SPS16型塔式起重机防碰撞智能监控系统能提供精确的数重机进行安全状态评估.载情况和安全趋势，指导司机正确操作，从面提高工作效率和安全性. EMS16系统能对工地现场塔式起重机群的事故进行历史依据查看，通过对塔式起重机群历史数据（包含小车位置变化、吊钩高度变化、回转大臂角度变化等物理信息）分析，可重现事故发生过程. EMS16系统可对塔式起重机运行状态记录并统计报警次数、违章操作次数，且可对施工塔式起 字信息，使司机随时准确了解当前塔式起重机的负3.6实时动态监控 SPS16型塔式起重机防碰撞智能监控系统前端SPS16监控装置和后端EMS16远程监控平台无缝融合，实现了开放式的实时动态监控，在对塔式起单台塔式起重机的运行安全指标包括吊重、起重力时，通过远程高速无线数据传输，将塔式起重机运 重机实现现场安全监控、运行记录和声光报警的同行工况安全数据和预警报警信息实时发送到EMS16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，从面实现实时动态的远程和专用工控计算机，安装监控平台软件，实现同步监控、远程报警和远程告知，使得塔式起重机安全 3.3单机运行状态监控 SPS16型塔式起重机防碰撞智能监控系统监控矩、变幅、高度、工作回转角及作业高度风速，并在临近额定限值时发出声光预警和报警. 项目在机电部微机监控机房配置EMS16主机接收塔式起重机上监控装置无线传回的运行安全监控成为开放的实时动态监控.参数数据.监控平台使高空塔式起重机运行情况完全透明，工地机械设备管理员和安全员随时可以在工控计算机上监督司机的每一次作业，以纠正违高空作业时，安全管理难以掌控的问题，也促进司机自觉规范作业. 4SPS16型塔式起重机防碰撞智能监控系统技术 特点 SPS16型塔式起重机防碰撞智能监控系统具有出：②附加安装，不改变塔式起重机原有线路和结构，不会产生任何负面效果；③声光提示，简单便捷，既可及时提醒司机注意危险，又不会分散司机注意力：④集中管理，数据更改和参数调整都 3.4塔式起重机运行数据采集 快，天气预报或地面感觉到的风速与高空塔式起重 由于本工程位于海边，风力较大且天气变化较 （下转第33页） 3.5协调管理 3.6技术、资料管理 （上接第25页） 5结语 素、提交赶工措施等.为便于业主领导及时掌握工商资料进行全面检查，出现问题及时整改.承包管理工作报告》，每月一期，对整个项目的进展情况进行进度分析，做好业主的帮手. 项目通过制定总平面布置、机械设备使用、物一系列严格管理规定与检查制度并加以落实.项 资进场、堆放、出场的管理、交接管理、会议制度等目部通过每周二召开总承包协调会、每周四召开生产例会，每周施工过程中出现的问题和矛盾，在会调，保证施工顺利进行. 议上协商解决.设立专人负责对外各方面关系协 总承包管理部的技术管理重点体现在技术协调、施工组织设计（方案）管理、技术资料管理、文件信息管理. 从工程施工准备阶段开始，总承包管理部即进行竣工资料和竣工图组织协调管理体系的建设：在和各分包单位充分协商的基础上，统一竣工资料的要求，明确各分包单位资料管理责任制度和责任 格式和形式，明确峻工资料和峻工图的技术标准和人.建立项目经理部技术资料管理职责，明确管理 可以在项目机电部微机监控机房完成，面不需要上 塔式起重机操作：集中现测，项目机电部微机监控机房可以实时观测各个塔式起重机上设备的运转情况，及时发现故障：通信可靠，通信距离远，穿越障碍物能力强：安装拆卸方使，安装过程对塔式起重机作业影响小：⑧塔上设备操作简单，司 机不需要修改任何数据，避免了人为误操作造成的故障：9体积小、结构紧凑，占用驾驶室空间小，便手安装和使用. 对于塔式起重机这种频繁高强度作业的高空起重运输设备，由于过去缺少切实可行的技术管理手段，塔式起重机安全管理的制度和办法一定程度上是依靠有关人员的责任心、个人能力和工作经验 等人为因素来实现，往往会造成自我监督不力的情况发生，使工地塔式起重机安全管理工作不能完全落实.SPS16型塔式起重机防碰撞智能监控系统完全解决了工地塔式起重机安全管理工作的难题.该系统使用简便，观察塔式起重机运行安全数据和 程进展，化解商务风险，总承包管理部通过编制《总4结语 参考文献： 参考文献： 体计划进展讲评会.在评审会上通报整个工程的办法和奖惩条例.联合施工总承包单位每月不定重点讲评，要求进度滞后的单位按期提交滞后因人对项目施工技术资料、质量保证资料、分包 从施工总承包到总承包管理也仅是跨越的第一步，因为在国际上，总承包的范围已经超出过去单纯的工程施工和安装，延伸到投资规划、工程咨询、国际融资、采购、技术贸易、劳务合作、人员培方位服务的诸多领城.谁能快速适应市场的变化， 训、指导使用、项目运营维护等涉及项目全过程、全站在引导行业发展的制高点，谁将获得有利竞争地位. [1]水宁.大整公共建筑施工总承包管理研充[D].西安：西安建筑科技大学，2007.[2]费建备，加强工程项目总承包管理的对策思考[1].建筑管 理现代化，2004（2）：9-12.[3]李博，程酶持，亚州，北京国贸三期工程施工总承包管理模式[4]游嘉奇，施工总承包情理难点及损施分析（J].出西建筑， 实践[J].地工技术 2009 38(10);82-85 96.2007(8) ;213-214.[5]关春林，大要建设项日施T.总承包管用创斯与实践[D].天 津：天排大学，2008.[6]张登峰，现院股工程总承包管理模式优化分析研究[J].中外建筑 2011(8);109-111. 查找数据非常方便.在系统运行过程中，监控装置没有发生过故障. 和监控平台稳定、耐用.在整个工程施工过程中， SPS16型塔式起重机防碰撞智能监控系统在本项目的运用使得塔式起重机群施工作业连续安全、高效运行320多d，圆满完成基磁施工阶段、主体施工阶段、装饰装修施工阶段各项运输任务，给项目 带来巨大的安全效益、经济效益和企业品牌效益. [1]高亮，魏机，塔式起囊机安会检测蛋点[J]工业建筑.2010[2]张友科、某T程塔式起重机澳升事肢处理[J].工业建筑， (S1 ) :904-906.[3]唐齐超，播晓略，周碳海，行走式墙品上楼层吊装加固施工 2009(9) ;124-126 137.技术[J].铺结构，2011（9）：61-65 74.[4]虞类.《塔式起致机安全规程）修订对行业的影响[J].建筑 机械，2009(5);20-25 4.[5]目佳妮，邓宗白.塔要防碳摘监测系统的研究[J].建筑机[6]张广明，等承物，塔式起重机运行状态实时监测系统的研制 械 2011(3);106-110 20.[1].建筑机械，1998(3）;19-22 2.
