近年來，中國由于建設項目繁多，在役塔機數(shù)量急劇上升，盡管建筑安全監(jiān)督部門不斷加大監(jiān)管力度，但塔機的超載使用、無證操作和野蠻施工等違章行為頻現(xiàn)，倒塔傷人的安全事故也經常發(fā)生，造成了人民生命財產的重大損失。如何

降低塔機事故頻率，最大限度減少事故損失，成為擺在政府部門和施工企業(yè)面前的一道難題。

1塔機安全系統(tǒng)技術發(fā)展現(xiàn)狀

1.1塔機安全監(jiān)控系統(tǒng)

1）大多數(shù)塔機安全控制裝置簡陋目前，

很多塔機上安裝了相應的保護裝置，如高度限制器、力矩限制器等裝置，但是由于大多數(shù)塔機本身的價值相對移動式起重機來講不是很高，因此塔機的安全保護裝置也非常簡單。很多塔機的安全裝置就一個限位開關，替代力矩限制器使用，精度很差，導致測量的載荷同實際的載荷相差太多，很容易導致事故的發(fā)生。一旦事故發(fā)生，也無法清晰認定責任，故這種簡易型安全裝置將逐步被淘汰。

2）安全監(jiān)控裝置從單機化、本地化向集群化、遠程化、網絡化發(fā)展從 2005 年開始，國內開始流行專門針對塔機單機的安全監(jiān)控系統(tǒng)，如黑匣子記錄儀（圖 1）、起重量限制器和力矩限制器，但是只是針對塔機單機安全控制的應用，主要目的是用戶與施工方單臺起重機的自我監(jiān)控。

從 2006 年開始，在部分規(guī)模較大的施工單位和塔機使用方中，開始應用塔機集群化管理系統(tǒng)，如塔機群防碰撞保護功能的應用（圖 2）。但是推廣范圍還比較窄，只適用于塔機較多的單個工地。

從 2008 年開始，遠程無線監(jiān)控網絡平臺開始應用于塔機。通過這個平臺，施工方、主機廠等各個單位都可以實時監(jiān)測塔機的工作狀況。施工方的目的在于工地監(jiān)控、防盜、監(jiān)控操作等功能，主機廠用于定位跟蹤、硬件鎖車等功能，雙方可以通過不同的使用權限來行使各自權利。

3）政府監(jiān)管部門缺乏合適監(jiān)控手段與工具

目前還沒有出現(xiàn)專門針對政府監(jiān)管部門的網絡平臺，也沒有從政府統(tǒng)一宏觀監(jiān)管的高度，建立一個共享的網絡平臺，將監(jiān)管部門、施工方、主機廠都能納入其中。但隨著技術和市場的發(fā)展，加強政府部門宏觀監(jiān)督勢在必行。

4）融合物聯(lián)網技術的塔機監(jiān)控系統(tǒng)市場初現(xiàn)

　隨著塔機數(shù)量的增加和遠程監(jiān)控技術的發(fā)展，融合物聯(lián)網技術的塔機安全監(jiān)控裝置和遠程接入手段應運而生。目前采用 GPRS 的通訊方式是比較流行的。它可以將塔機上取得的各類傳感器信號通過無線網絡發(fā)送到固定的服務器上，并進行儲存，用戶只要登錄互聯(lián)網，即可以查詢到所有的塔機信息。系統(tǒng)工作流程如圖 3 所示。

1.2　塔機安全評估系統(tǒng)

1）人工檢測手段落后　塔機的安全評估重點在金屬結構，如對結構腐蝕、磨損、裂紋程度等物理量的評估，國內還沒有實現(xiàn)傳感器的自動實時監(jiān)測。因此，都需要通過人工的檢測來記錄，

效率較低，誤差較大，人為干擾因素較多。

2）評估計算方法與實際檢測難度較大　針對塔機正常工作年限和安全壽命的評估，目前各地尚不統(tǒng)一，檢測的方法和側重點有所不同，對塔機的報廢和降級使用的要求也各不相同。對剩余壽命的評估，目前采用比較廣泛的是應力循環(huán)次數(shù)法

[1] 。對于塔機安全現(xiàn)狀的評估，卻大多依據《建筑起重機械安全評估技術規(guī)程》進行級別評定

[2-3] 。由于目前塔機的載荷記錄設施并不完善，無法精確采集塔機塔機的以往載荷信息，因此利用循環(huán)應力次數(shù)法進行安全評估和剩余壽命的計算并不精確，實際檢測難度較大。

3）傳感融合與理論計算相結合的評估方法成為現(xiàn)實　由于物聯(lián)網的發(fā)展，新一代的塔機逐步具備了載荷記錄功能，隨著物聯(lián)網的發(fā)展及應用為精確記錄循環(huán)次數(shù)奠定了物質基礎。通過對塔機金屬結構的傳感檢測，如腐蝕、磨損、焊縫裂

紋等物理量，建立合適的壽命發(fā)展模型，為精確反映當前塔機的安全工作狀態(tài)和剩余壽命奠定了理論基礎。因此，傳感融合和經典理論計算相結合，使得更加精確的安全評估成為現(xiàn)實。