Une grue à tour a eu un accident sur le chantier de construction. L'une des questions les plus courantes posées par l'équipe d'enquête après l'entrée sur le site est: Est-il un enregistrement de la levée de poids, le couple, la vitesse du vent et de l'angle de rotation à l'époque? S'il n'existe qu'un fermé de la boîte noire et les données ne peuvent être obtenues, ou que le conducteur l'a vu par lui-même, la traçabilité de l'accident devient une proie les uns avec les autres. C'est exactement l'embarras du traditionnel grue de surveillance: quelque chose est installé, mais pas de l'efficacité de la supervision est formé. La surveillance de la sécurité et de la gestion du système que je veux parler aujourd'hui, c'est pour résoudre ce problème-il n'est pas d'ajouter un “accessoire” pour le matériel, mais la conformité de la ligne de fond de grande échelle, engins de levage, l'infrastructure de l'accident de la traçabilité et de l'entrée de données pour la construction intelligente.
Quel est le traditionnel tour de la grue système de surveillance de l'air? L'arrière-plan de la technologie de brevet CN202575791U est très simple: le système d'origine consistait en une boîte noire, un enregistreur et un moniteur, qui ne peuvent communiquer les uns avec les autres à l'intérieur de la tour de la grue, et a été utilisé uniquement par le pilote de l'auto-surveillance. , Il n'y a pas d'accès à un réseau de communication. Les données enregistrées est principalement utilisé dans le post-mortem à l'étape de l'enquête après l'accident, et, habituellement, de ne pas jouer un rôle de supervision. Ce qui est plus gênant, c'est que la plupart de l'écart de l'opération enregistrements de la tour de la grue dossiers techniques sont remplis par l'utilisateur de l'unité ou de la location de l'unité, et le département de la gestion ne peut pas vérifier l'authenticité, laissant la place à des opérations illégales.
Les gens de l'industrie ont subi les conséquences de ce système fermé. Surcharge, haubans de la pendaison, l'arrêt d'urgence et le retour d'urgence, ces comportements ne peuvent quitter une chaîne de données que l'on ne peut voir dans le stand-alone de surveillance, et ils vont seulement être activé que lorsque quelque chose se passe. Ce moderne de surveillance de la sécurité et système de gestion de a à faire est de transmettre ces données en temps réel, de sorte que les conducteurs, la sécurité des sites leaders, les unités de construction, supervision de la sécurité de ministères et sociétés de leasing pouvons tous voir le même ensemble de conditions d'exploitation. Dans les mots de brevet CN202575791U, il est “en temps réel contrôle dynamique de grues à tour dans un réseau interconnecté de manière.”
Les règlements sont également de pousser cette question à l'écart. L'Article 7.2 de STG 51-2023 "Règlement Technique pour la Sécurité des engins de Levage" stipule clairement que métallurgique ponts-grues de plus de 10t qui ont été expédiés de l'usine avant la publication du présent règlement doit être installé en conformité avec les exigences de la réglementation. Surveillance de la sécurité et de la gestion du système. Ce n'est pas une recommandation, il est obligatoire. Nouvellement construit à grande échelle des engins de levage, l'Annexe a donne directement le répertoire qui doit être installé. En d'autres termes, pour de nombreux appareils, que ce soit pour installer ou pas n'est plus une question à choix multiples.
Pour comprendre les exigences de la réglementation, nous devons d'abord distinguer la division du travail entre les trois documents.
La première est STG 51-2023, la sécurité des spécifications techniques des équipements spéciaux, qui régit “l'équipement doit être installé” et “les exigences de sécurité”. Son annexe un "Catalogue de Grande échelle des engins de Levage pour l'Installation de Surveillance de la Sécurité et des systèmes de Gestion des listes" très clairement: usage général, ponts-grues au-dessus de 200t, métallurgique, ponts-grues de plus de 10t, à usage général des grues à portique au-dessus de 100t, de la construction navale des grues à portique de pont et construire des machines avec un nombre illimité de paramètres, d'ordinaire, les grues à tour au-dessus de 315t·m, la Puissance de la station de grue à tour 315t·m ou plus, les pneus grue 100t ou plus, chenilles grue de 200 tonnes ou plus, portique grue de 60 tonnes ou plus, le câble de la grue paramètres ne sont pas limités, le mât de la grue 100t ou plus. Notez que le “haut” dans le catalogue contient le nombre de copies.
La deuxième est GB/T 28264-2017 “de Surveillance de la Sécurité et de la Gestion de Système de Levage pour Machines”, la norme nationale qui régit le général-cadre technique de "comment construire le système". Il précise la composition, la surveillance du contenu, les exigences de performance et les exigences d'inspection du système, et est adapté pour le pont, porte, mobile, tour, porte du siège, le câble, le mât, la construction de ponts de la machine et le navire de levage de la machine. L'erreur globale du système ne doit pas être supérieure à 5%, le matériel pendant la période d'échantillonnage ne doit pas être supérieur à 100ms, la commutation de données doivent être stockées de manière séquentielle en cas de changement, et la période de stockage, d'autres données ne doit pas être supérieur à 2, et les données de surveillance pour pas moins de 30 jours ouvrables consécutifs doit être stocké, et la vidéo ne doit pas être inférieur à 72 heures consécutives.
Le troisième est GB/T 37366-2019 "Spécifications de Sécurité Système de Surveillance et de Transmission de Données de Grues à Tour", qui est spécifiquement pour les grues à tour et est plus fine que la norme générale. Il exige que le système de recueillir de levage de poids, de levage moment, hauteur de levage, de la plage de travail, le boom de l'angle d'élévation, la vitesse du vent, l'angle de rotation, d'exploitation de l'avc, le temps de travail, cumul du temps de travail, chaque cycle de travail, etc., le cycle de collecte n'est pas supérieur à 100ms, et le travail continu de la journée d'information de la pas moins les 30 derniers jours est stockée, de l'audio et de la vidéo storageNot moins de 72h. Une pré-alerte et de contrôle du signal de sortie de la table est également donnée, et le seuil d'alarme et la sortie de signal de commande les exigences sont spécifiées pour le levage moment, soulever des poids, la taille, la rotation, l'amplitude, la vitesse du vent et de l'exploitation d'avc, respectivement.
La relation entre les trois documents peuvent être compris comme suit: STG pipe “doit être installée”, GB/T 28264 pipe “exigences générales”, GB/T 37366 pipe “de la tour de la grue spéciale”. Lors de l'élaboration d'un plan, d'abord vérifier les STG catalogue pour vérifier si l'équipement est à l'intérieur de l'obligatoire gamme, et ensuite construire le cadre selon GB/T 28264, puis ajouter les exigences particulières de GB/T 37366 de la grue à tour.
Un ensemble complet de surveillance de la sécurité et de système de gestion, selon le cadre de GB/T 28264 et GB/T 37366, les unités fonctionnelles comprennent: l'information unité d'acquisition, de traitement de l'information de l'unité, de contrôle de sortie de l'unité, de l'information de l'unité de stockage, l'affichage des informations de l'unité, de l'information de l'interface de sortie de l'unité. Quand il ya un besoin pour la surveillance à distance, une distance de l'unité de transmission est ajouté, un anti-collision de l'unité est ajoutée au cours du groupe d'exploitation de la tour, et une unité d'identification est ajouté lorsqu'il y a un besoin d'identification. Une phrase est spécifié dans la norme: Ce système est une partie du système de contrôle électrique des engins de levage et n'est pas un produit indépendant. Cette phrase est très importante. Cela signifie que le système ne peut pas être exploité séparément de l'original système électrique de la grue, et la fonction de l'origine de sécurité dispositif de protection ne doit pas être modifié lors de l'installation.
La base de la couche matérielle est le capteur. Selon GB/T 28264 Tables 1 et 2, les sources d'informations qui doivent être collectées incluent la levée de poids limiteur de levage, limiteur de couple, limiteur de hauteur de levage, d'exploitation avc un limiteur d'amplitude maximale, l'inclinaison maximale, verrouillage de sécurité de protection de l'appareil, capteur de niveau,Anti-vent, anti-dérapage de l'appareil, gps, limiteur de rotation, anti-collision, dispositif de survitesse, dispositif de protection, etc. La surveillance des paramètres incluent la levée de poids, de levage moment, hauteur de levage/descente de la profondeur, de l'exploitation de l'avc, de l'amplitude, de fonctionnement du véhicule inclinaison, niveau, vitesse du vent, l'angle de rotation, des instructions de fonctionnement, la verticalité de la jambe, temps de travail, cumul du temps de travail et cycle de travail.
Brevet CN202575791U donne une configuration de capteur exemple: le poids d'un capteur est une pin-arbre du capteur de charge, qui est installé sur le mécanisme de levage de la grue à tour; le capteur de vitesse du vent est disposé sur le dessus de la rotation du corps de tour; l'amplitude du capteur est équipé avec le boom de l'lofant mécanisme; le capteur d'angle est équipé d'une non-rotation de la tour principale du corps.Sur le mécanisme de rotation entre la rotation du corps de tour; le capteur de hauteur est prévu à l'arrière de la balance des bras; le contrôleur principal et l'affichage à cristaux liquides d'écran sont fournis dans le pilote de la chambre; les modules de communication sans fil est fourni dans la rotation du corps de tour ou dans le pilote de la chambre. Bien que cette configuration vient de un 2012 brevet, le capteur de la logique de présentation a encore de la valeur de référence à ce jour.
En termes de communication de couche, GB/T 28264 spécifie quatre signal formulaires de l'interface: passive de commutation, analogique, la pulsation et le bus de données. GB/T 37366 donne le MODBUS-RTU protocole de communication entre la tour de la grue et le PLC, avec une vitesse de transmission de 9600, de données de 8 bits, bit d'arrêt 1, et même de vérifier; il communique avec le centre de télésurveillance basé sur TCP/IP, et le terminal établit une connexion avec le centre de contrôle et envoie une pulsation régulière. Il y a plus de solutions de pointe dans les articles académiques: Zhang Xiaoyuan et coll. (2022) ZigBee réseau de capteurs sans fil utilise CC2530 puce et Cluster-algorithme d'Arbre, Geng Donghong et coll. (2026) big data solution utilise 433MHz sans fil module de temps d'accès multiple par répartition de la technologie.
La plate-forme de couche est organisé dans une structure à trois niveaux: l'exploitation des informations collectées au niveau du site, la surveillance à distance est fourni pour les gestionnaires au niveau local, et toute opération de grue et de défaut d'information est vérifiée au niveau à distance. Quand il y a une distance de la demande, les données sont envoyées au centre de télésurveillance ou de la plate-forme de cloud grâce à la télécommande de l'unité de transmission.
Les fonctions peuvent être décomposés en une chaîne de: surveillance—alarme—enregistrement—traçabilité—à distance—vidéo.
La surveillance en temps réel et l'affichage sont à la base. GB/T 28264 requiert que le système avoir la fonction d'enregistrement en temps réel de l'état de fonctionnement et de défaut d'information, et d'afficher l'état de travail et les paramètres de travail dans les graphiques, les images, les graphiques et le texte. GB/T 37366 nécessite la grue à tour pour afficher la levée de poids, le pourcentage de levée de l'instant, de la hauteur de levage, la plage de fonctionnement, l'angle de rotation, le zoom, l'angle d'élévation de la rampe, l'exploitation de l'avc, etc., l'affichage de l'information est clairement visible sous les conditions d'éclairage dans toutes les directions.
D'alerte, d'alarme et de contrôle de sortie sont les valeurs fondamentales. GB/T 28264 stipule que, en plus de l'émission d'une alarme lorsque le système détecte une anomalie, il doit également avoir un préréglage arrêt de la fonction de contrôle selon les exigences; l'alarme de l'appareil peut émettre un son clair et lumière d'alarme pour l'opérateur et le personnel dans la zone dangereuse. Le tableau 2 de GB/T 37366 est plus spécifique: le son et la lumière alarmes et de contrôle des signaux de sortie lors de la levée de couple atteint 100% à 110% de la valeur nominale, le son et la lumière les alarmes doivent être de sortie quand ils atteignent 90% à 95%, et les instructions devraient être de sortie quand ils atteignent 80%; soulever le poids, la taille, la rotation, l'amplitude,La vitesse du vent et de l'exploitation de l'avc ont également correspondant de l'alarme et des exigences de contrôle. Le cas ingénierie de Geng Donghong et coll. (2026) a également donné trois niveaux seuils d'alerte: normal structurels de stress [0,203)MPa, jaune d'avertissement [203,276) MPa, d'avertissement rouge [276,345) MPa, pour une normale de la verticalité de la tour [0,3)%, jaune[3,4)%, rouge[4,5); La vitesse du vent est normal [0,9) m/s, jaune[9,12) m/s, rouge[12,15) m/s.
L'enregistrement des données et la traçabilité historique sont à la base des accidents de la responsabilité. GB/T 28264 exige que les données stockées ou les informations de l'image comprennent le nombre et le temps de travail, de garder toutes les informations collectées lorsque l'alimentation est coupée ou que l'alimentation est interrompue, et de stocker pas moins de 30 jours de travail consécutifs de données de surveillance et de pas moins de continue 72h données vidéo. GB/T 37366 nécessite la grue à tour pour stocker des paramètres statiques, cycle de travail de l'information, travailler en temps réel de l'information, et de basculer de l'information, et d'enregistrer en temps réel des informations sur le travail à une fréquence de 1/2s de stockage normal. L'A4.1.6.7 de STG 51-2023 exige également le système d'avoir une interface matérielle qui permet de l'ouvrir au monde extérieur, qui peut facilement exporter les données enregistrées.
La supervision à distance et de la vidéo du lien à envoyer des données de la construction du site. GB/T 37366 stipule que lorsqu'il y a de la surveillance à distance en fonction des exigences, le système doit être en mesure de communiquer avec le centre de télésurveillance; l'audio et la vidéo de surveillance de système peut inclure des caméras, des microphones, des écrans d'affichage et de périphériques de stockage. La vidéo recueille la position initiale et la position finale de l'information du point de suspension, et à l'audio doit recueillir le conducteur, à l'intérieur de l'audio, et le temps de stockage ne sont pas moins de 72h. Le crochet de visualisation de l'appareil de Geng Donghong et coll. (2026) ajoute également une caméra rotative et un système de nettoyage automatique, ce qui augmente l'angle de vue de la couverture de 40% et la clarté de l'image par 25dB.
Sur la technique de la route, il y a eu plusieurs changements notables au cours des dix dernières années.
Dans les premiers jours, le champ de la communication a été principalement filaire, mais plus tard, les réseaux de capteurs sans fil entrés dans le champ de vue. La ZigBee solution par Zhang Xiaoyuan et coll. (2022) utilise CC2530 comme le noyau du matériel réseau, USB et piles au lithium sont conjointement alimenté, et distribué adresse mécanisme d'allocation et de Clusters algorithme d'Arbre sont utilisées pour simplifier nœud de fonctions et de réduire les pertes de communication. Expériences de Simulation montrent que la valeur moyenne de l'acquisition d'erreur du système est à l'intérieur de 0.02 V, et le maximum d'informations, taux de perte de paquets est de 1,81%. Toutefois, il convient de noter que lorsque le nombre d'utilisateurs atteint 200, l'information taux de perte de paquets est de 75,4%, ce qui indique qu'il y a encore des goulots d'étranglement dans les solutions sans fil à grande échelle de la simultanéité des scénarios.
L'introduction de big data et de l'IA a poussé le système à partir de “l'enregistrement” de “prévision”. Dans le cas ingénierie de Geng Donghong et coll. (2026), le système utilise Hadoop pour la distribution de stockage de données, la Spark Streaming pour l'analyse en temps réel, isolé de la Forêt algorithme pour détecter les encombrantes, et le hasard de la forêt modèle de prédiction structurelle stress tendances. L'alerte rapide, le temps de réponse est inférieur à 50 ms, et la structure de stress erreur de prédiction est inférieure à 5%. Cela signifie que le système ne se contente pas d'attendre pour les paramètres de dépasser la limite avant d'alerte, mais peut détecter de façon anormale à l'avance à partir de données historiques.
La prévention des collisions de groupe de tours est juste nécessaire pour l'aéroport de vue de la tour. Le schéma de Geng Donghong et coll. (2026) utilise une fréquence de 433 mhz module sans fil pour construire une inter-grue à tour réseau de communication. Chaque grue à tour agit comme un noeud indépendant, adopte de temps d'accès multiple par répartition de la technologie pour éviter la congestion, et remplit un statut d'échange d'informations de toutes les 50ms. La distance Euclidienne entre les points d'extrémité de la rampe des deux machines est calculée à travers un espace à trois dimensions modèle de détection de collision.. Ingénierie données montrent que les quatre grues à tour sont dynamiquement isolées à partir de la zone de travail grâce à cet algorithme, et le taux d'exactitude de l'anti-collision d'alerte précoce est de 98,7%. Au cours de l'ensemble du projet période d'exploitation, la fréquence des accidents a été réduit de 82%, de la construction de l'efficacité a été augmenté de 12%, et le projet de construction de la période a été de 35 jours à l'avance.
Si vous êtes en charge d'un projet, il est recommandé de suivre les étapes suivantes.
La première étape est de vérifier que le catalogue de la première. Reportez-vous à l'Annexe a de STG 51-2023 afin de confirmer si votre équipement est dans le répertoire où la surveillance de la sécurité et de la gestion du système doit être installé. Spécial à l'attention de: ponts roulants de plus de 10t qui ont été expédiés de l'usine et sont en cours d'utilisation doit être installé avant d'inspections régulières. Cette étape détermine “l'opportunité de construire ou pas”, pas "comment bien construire".
La deuxième étape consiste à définir la fonction selon la norme. La prise de GB/T 28264 le cadre général, il s'assure que les six unités fonctionnelles de la collecte des informations, le traitement, la sortie de contrôle, de stockage, d'affichage et d'interface de sortie sont complètes; il y a de distance exigences et transmission à distance, et le groupe d'exploitation de la tour sont de collision-preuve. Les exigences particulières de GB/T 37366 sont superposés sur la tour de la grue projet. Ne manquez pas les indicateurs clés: la période d'échantillonnage n'est pas plus de 100ms, le stockage n'est pas moins de 30 jours, la vidéo n'est pas moins de 72h, le protocole de communication est ouvert au monde extérieur, et l'autorité de gestion est notée.
La troisième étape consiste à sélectionner la technologie en fonction de la scène. Stand-alone tour de machines de donner la priorité à la satisfaction de la collecte, de l'affichage, alarme, et les exigences de stockage de GB/T 37366; Groupe d'exploitation de la tour se concentrer sur la lutte anti-collision des solutions, et 433MHz plus TDMA la route est-elle vérifiée par le projet; si la supervision à distance est nécessaire, l'utilisation de TCP/IP en plus de la 4G/5G pour envoyer des données à la plate-forme cloud; je veux envoyer des données à la plate-forme cloud.Pour de plus amples analyse de données, vous pouvez vous référer à la combinaison de Hadoop plus Spark Streaming plus isolé de la forêt/forêt au hasard, mais le volume de données et de l'exploitation et de la maintenance doivent être évalués.
La quatrième étape est la vérification de fonctionnement et d'entretien. Plans des fabricants doit être vérifié, ne regardez pas seulement le dépliant. L'accent sur la vérification de plusieurs choses: si les données peuvent être exportées, que ce soit la faute de l'auto-diagnostic est valide, si les informations sont enregistrées après la panne de courant, si le seuil d'alarme conforme aux normes, et si le protocole de communication est ouvert au monde extérieur. Le schéma breveté pouvez vous référer à la conception de la structure, mais la technique pour 2012 régime doit être ré-évalué par rapport aux normes actuelles. L'installation du système n'est pas la fin. Au cours des inspections régulières, des éléments tels que la gestion des autorisations, de l'échantillonnage de cycle, le temps de stockage, et de la clarté d'affichage doit être vérifiée.
Un dernier rappel: la valeur d'une surveillance de la sécurité et de la gestion du système n'est pas dans le nombre de capteurs, mais si les données sont vraiment utilisés. Un système qui répond aux normes mais personne ne regarde, il est fondamentalement différent d'une boîte noire.
À ce jour, la grue de surveillance de la sécurité et de la gestion du système a dépassé le stade de ”voulez-vous l'installer ou pas". Pour l'équipement inclus dans la STG catalogue, c'est une condition obligatoire; pour les équipements non inclus, c'est une infrastructure pour l'incident de la traçabilité et de gestion intelligente. L'ordre dans lequel il est construit est très clair: premier contrôle obligatoire répertoire, puis définissez l'architecture selon la norme, et enfin sélectionner la technologie en fonction de la scène. Les normes sont le bas de la ligne, et c'est la valeur de données qui est réellement utilisé.
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