近年來(lái)，隨著國(guó)家基本建設(shè)規(guī)模逐年加大，施工現(xiàn)場(chǎng)建筑機(jī)械數(shù)量不斷增加，建筑機(jī)械安全事故也在逐年增多。建筑機(jī)械安全事故通常都是重大事故，容易造成群死群傷，在生命財(cái)產(chǎn)遭受損失的同時(shí)，社會(huì)負(fù)面影響也很大。
　　建筑機(jī)械安全事故的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)表明，必須通過(guò)科技手段，對(duì)建筑機(jī)械使用過(guò)程和行為進(jìn)行監(jiān)管，才能管控設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的危險(xiǎn)因素和隱患，有效防范和減少建筑機(jī)械安全事故的發(fā)生。
　　鑒于建筑機(jī)械安全事故頻發(fā)的嚴(yán)峻形勢(shì)，2010年，國(guó)務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》在第9條“強(qiáng)制推行先進(jìn)適用的技術(shù)裝備”中特別提出“大型起重機(jī)械要安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)”；國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)管總局發(fā)布的《關(guān)于貫徹落實(shí)國(guó)務(wù)院（通知）精神強(qiáng)化安全生產(chǎn)綜合監(jiān)管工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》，在第19條“推進(jìn)大型建筑機(jī)械安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)”中提出“重點(diǎn)推進(jìn)在塔機(jī)和電站塔機(jī)上安裝應(yīng)用安全監(jiān)控管理系統(tǒng)……2012年在全國(guó)推廣應(yīng)用”。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《關(guān)于貫徹落實(shí)<國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知>的實(shí)施意見(jiàn)》，在第3項(xiàng)要求“加強(qiáng)安全生產(chǎn)保障體系建設(shè)”中強(qiáng)調(diào)“工程項(xiàng)目的起重機(jī)械設(shè)備等重點(diǎn)部位要安裝安全監(jiān)控管理系統(tǒng)”。
　　智能化系統(tǒng)建設(shè)
　　為了便于闡述智能化在建筑機(jī)械上的應(yīng)用研究，本文選取塔吊作為研究對(duì)象。塔吊的智能化主要是塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)，主要包括6個(gè)部分：主控器、傳感器、顯示器、通信模塊、塔吊工監(jiān)控軟件、遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)。塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)是將塔機(jī)報(bào)警及工作記錄顯示裝置、塔吊群防互撞及區(qū)域保護(hù)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程在線電腦監(jiān)視管理系統(tǒng)融為一體，可實(shí)時(shí)在塔吊、在線電腦上顯示塔吊或塔吊群的工作狀況，同時(shí)具有黑匣子功能、手機(jī)提醒功能、防互撞和區(qū)域保護(hù)功能、超載警示功能、防傾斜功能等。該監(jiān)控平臺(tái)采用觸摸屏操作，信息直觀易讀，安裝使用簡(jiǎn)便，在塔吊使用過(guò)程中，為操作人員和監(jiān)管人員提供了全面的塔吊工作狀態(tài)信息和充分的安全保障。
　　塔吊運(yùn)行數(shù)據(jù)采集
　　通過(guò)精密傳感器，實(shí)時(shí)采集吊重、變幅、高度、回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角、環(huán)境風(fēng)速等多項(xiàng)安全作業(yè)工況實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
　　實(shí)時(shí)顯示
　　通過(guò)顯示屏，以圖形數(shù)值方式實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前實(shí)際工作參數(shù)和塔吊額定工作能力參數(shù)，使駕駛員直觀了解塔吊工作狀態(tài)，正確操作。
　　單機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控
　　監(jiān)控單臺(tái)塔吊的運(yùn)行安全指標(biāo)，包括吊重、起重力矩、變幅、高度、工作回轉(zhuǎn)角及作業(yè)高度風(fēng)速，在臨近額定限值時(shí)發(fā)出聲光預(yù)警和報(bào)警。
　　單機(jī)防碰撞監(jiān)控
　　監(jiān)控單臺(tái)塔吊與建筑物的干涉防碰撞、禁行區(qū)域、塔吊自身各種限位，在臨近額定限值時(shí)發(fā)出聲光預(yù)警和報(bào)警。
　　塔吊群防碰撞
　　監(jiān)控塔吊群實(shí)時(shí)干涉作業(yè)的防碰撞，使塔吊駕駛員直觀、全面地掌握周邊塔吊與本機(jī)塔吊當(dāng)前干涉情況，并在發(fā)現(xiàn)碰撞危險(xiǎn)時(shí)自動(dòng)進(jìn)行聲光預(yù)警和報(bào)警。如圖1所示。
　　遠(yuǎn)程可視化監(jiān)控平臺(tái)
　　塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程可視化監(jiān)控平臺(tái)，可在系統(tǒng)的主界面顯示塔吊的相關(guān)信息，如：塔吊編號(hào)、起吊重量、小車(chē)變幅、起吊力矩、負(fù)載系數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速、作業(yè)轉(zhuǎn)角等信息，還可顯示工地名稱(chēng)、開(kāi)發(fā)商名稱(chēng)、施工單位、安全責(zé)任人、責(zé)任電話、塔吊坐標(biāo)等信息。如圖2所示。
　　違規(guī)操作發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)觸發(fā)手機(jī)短信告警，向有關(guān)人員自動(dòng)發(fā)送手機(jī)短信，實(shí)時(shí)告知報(bào)警內(nèi)容。如圖3所示。
　　塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)采用主控器及分布式數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，保證數(shù)據(jù)安全；通過(guò)傳感設(shè)備及無(wú)線通信技術(shù)，及時(shí)準(zhǔn)確地將現(xiàn)場(chǎng)信息反映到用戶(hù)界面。同時(shí)，通過(guò)層級(jí)權(quán)限設(shè)計(jì)，對(duì)塔吊安全進(jìn)行全方位監(jiān)管：施工單位——施工現(xiàn)場(chǎng)塔吊的及時(shí)監(jiān)控和歷史查詢(xún)；租賃單位——對(duì)本公司塔吊所在的地理位置、運(yùn)行狀況進(jìn)行查看和統(tǒng)計(jì)；監(jiān)管部門(mén)——便于對(duì)所管轄區(qū)域進(jìn)行監(jiān)管和統(tǒng)計(jì)查詢(xún)，使各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)能夠全面掌握所有塔吊的分布情況和運(yùn)行狀況。
　　良好的推廣價(jià)值
　　基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)的塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)，在全面、系統(tǒng)地實(shí)現(xiàn)塔吊單機(jī)運(yùn)行安全監(jiān)控和群塔作業(yè)防碰撞監(jiān)控功能的同時(shí)，還創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)了塔吊的開(kāi)放式、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)了塔吊上網(wǎng)，使塔吊駕駛員、工地安全負(fù)責(zé)人、施工單位、安全監(jiān)管部門(mén)、租賃公司等相關(guān)各方都能實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地監(jiān)控塔吊的運(yùn)行工況和安全狀態(tài)。如圖4所示。
　　推廣使用塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)高科技手段獲取真實(shí)的第一手?jǐn)?shù)據(jù)，而且不可人為更改，為貫徹國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)文件要求，提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。同時(shí)，也促進(jìn)了相關(guān)管理法規(guī)的落實(shí)。
　　推廣使用塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)，是加大監(jiān)督管理力度、消除事故隱患的需要。安裝塔吊安全監(jiān)控管理裝置可以有效減少違規(guī)現(xiàn)象的發(fā)生，并形成一定威懾力。塔吊管理人員已經(jīng)習(xí)慣的“灰色地帶”，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)提取和分析，將全部開(kāi)放和實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)管；不熟練的甚至不具備資質(zhì)的操作人員的技能評(píng)估，將通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)被曝光；所有塔吊的使用過(guò)程（包括吊載狀態(tài)和非吊載狀態(tài)）將通過(guò)數(shù)據(jù)分析得到再現(xiàn)，從而使相關(guān)人員的工作狀態(tài)被有效監(jiān)督。有些管理人員錯(cuò)誤地認(rèn)為，只要保證目前的安全限位器正常使用就能保證塔吊安全，實(shí)際上，非超載狀態(tài)的安全和所有的運(yùn)行記錄，是無(wú)法通過(guò)目前的安全限位器實(shí)現(xiàn)的。
　　使用塔吊安全監(jiān)控系統(tǒng)，是提高從業(yè)人員素質(zhì)、提高監(jiān)督管理技術(shù)水平的需要。通過(guò)處罰駕駛員操作過(guò)程中打反車(chē)、急停急吊、斜拉斜吊等錯(cuò)誤行為，教育駕駛員和管理者進(jìn)行安全操作，能夠降低惡性事故的發(fā)生概率。特別是當(dāng)塔吊駕駛員觀察不到所吊重物時(shí)，若指揮人員不限制工人裝配的貨物狀態(tài)（重量、位置），起吊時(shí)駕駛員可通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)獲知所吊重物是否超載或斜拉，及時(shí)采取措施糾正。
　　安全監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄功能保證了事故責(zé)任認(rèn)定的科學(xué)性，并為塔機(jī)壽命預(yù)測(cè)以及塔機(jī)鋼結(jié)構(gòu)完好狀態(tài)診斷，提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也為科學(xué)管理和事故預(yù)防提供了可能。
　　在建筑機(jī)械管理中推廣智能化應(yīng)用已經(jīng)顯得非常迫切。智能化應(yīng)用能夠準(zhǔn)確顯示和記錄建筑機(jī)械的運(yùn)行情況，為操作者提供操作指示和安全預(yù)警。在違規(guī)操作發(fā)生時(shí)，能夠自動(dòng)觸發(fā)監(jiān)控平臺(tái)以及手機(jī)短信，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程告知、遠(yuǎn)程報(bào)警，為監(jiān)管部門(mén)及時(shí)處理處罰違規(guī)作業(yè)提供了依據(jù)和手段，進(jìn)而督促操作者和指揮人員提高安全意識(shí)，減少或杜絕事故隱患，提高了建筑機(jī)械的安全管理水平。