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大型起重机械安全监控管理系统的检验

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：虞晓斌

[导读] 摘要：起重机械广泛应用于港口、造船、冶金、电力、建筑业等国民经济各行业中。

        浙江省特种设备检验科学研究院浙江杭州 310000
        摘要：起重机械广泛应用于港口、造船、冶金、电力、建筑业等国民经济各行业中。随着起重机械数量的快速增加和大型化、高参数发展的趋势，与起重机械相关的安全生产形势日益严峻，对起重机械安全操作和规范管理的要求也日益提高。为进一步加强起重机械的安全监管，提高安全监管的科学化和有效性，本文就针对大型起重机械安全监控管理系统的检验展开探析。
        关键词：大型起重机械；安全监控管理系统；检验
        导言：
        安全监控管理系统的检验应验证其是否能真实、有效、实时地反映起重机械工作时的运行状况，并能对这些状况和司机的操作指令进行实时的监控、记录及历史回放。本系统的检验不包含对系统所选元器件及安全保护装置的合格性检验，系统所选元器件及安全保护装置应有合格证和相应的资质证明。基于此，本文首先介绍大型起重机械安全监控管理系统的必要性及目的，并详细分析大型起重机械安全监控管理系统的检验，最后研究大型起重机械安全监控管理系统的注意事项。
        1 大型起重机械安全监控管理系统的必要性
        起重机械在工业生产和基础设施建设中应用十分广泛，随着社会经济的发展，对起重机的需求量越来越大，且日益向大型化、高速化、自动化的方向发展。与此同时起重机也是一种蕴藏危险因素较多，事故发生机率较大的机械设备，国内外每年都发生大量因起重机作业造成的设备损坏和人身伤亡事故。以往国务院印发的《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》第9条强制推行先进适用的技术装备中首次提出“大型起重机械要安装安全监控管理系统”。根据国务院的要求国家质检总局会同国家安全监管总局以提高大型起重机械本质安全为目的，逐步实现在大型起重机械上安装安全监控管理系统的任务，对大型起重机械安装安全监控管理系统的工作进行了一系列的部署，以此强化大型起重机械技术安全管理和控制，推动大型起重机械使用单位和生产单位落实安全生产主体责任，促进现场操作标准化和规范化，遏制起重机械重特大事故发生，实现起重机械安全形势的根本好转。为做好推广应用产品的检验工作，质检总局明确了大型起重机械安全监控管理系统检验项目、内容、方法并要求将具体检验内容并入检验报告中。
        2 大型起重机械安全监控管理系统实现的目标
        国家标准“起重机械安全监控管理系统”确立了起重机械安全监控管理系统的总体要求和相应标准。安全监控管理系统就是对起重机械工作过程进行监控、能够对重要运行参数和安全状态进行记录并管理的系统，是起重机械电气系统的一部分，非独立产品。系统由信息采集单元、信息处理单元、控制输出单元、信息存储单元、信息显示单元、信息导出接口单元组成。起重机械安全监控管理系统由下列单元构成：信息采集单元、信息处理单元、控制输出单元、数据存储单元、信息显示单元、信息导出接口单元等。当有远程监控要求时，应增加远程传输单元。通过分析，大型起重机械安全监控管理系统应实现以下目标。（1）符合国家标准的要求，采集起重机械运行的相应现场数据、信息，且能确保数据准确可靠。（2）实现设备的远程管理，数据的远程传输和远程服务器存储。（3）实现起重机械结构远程智能检测及安全分析、评估、预警。安全监控管理系统可以有效解决现有测试系统的弊端，实现数据的远程传输、设备故障的实时分析、运行数据的实时统计等，对于保障设备的安全运行具有重要的意义。
        3 大型起重机械安全监控管理系统的现场检验
        由于需检验的项目较多，本文重点分析较重要或经常出问题的现场检验项目。
        3.1 起重量综合误差试验
        根据试验工况将小车停放在相应位置，起升机构按100％额定起重量（该点为必测点）加载，载荷离地100～200mm高度，悬空时间≮10min。整个过程中观察系统应反映起重机械载荷的实时变化，待载荷稳定后观察显示屏上的载荷数值作为系统显示的数据并记录为Qa；将现场经过标定的试验载荷作为检验载荷的实际数据记录为Qb。选取在30％额定起重量与100％额定起重量之间其他两点的载荷继续进行重复上述的试验。做三次载荷试验后，按照公式（1），分别计算三个测试点的起重量综合误差单位为吨（t），三次计算结果均≯5％可判定该项目检验结论为合格，但有一次计算结果大于5％则该项目检验结论为不合格。

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        EQ=X100%（1）
        3.2 幅度综合误差试验
        查阅资料确定被检设备的最大工作幅度，在空载状态下，取最大工作幅度的30％（RO．3）、60％（R0．6）、90％（R0．9）做为测试点，变幅机构首先在30％的测试点附近小范围内往返运行两次后停止，在该测试点测定实际幅度RO．3a同时读取显示器显示幅度R0．3b，然后在60％和90％两个测试点继续进行重复上述的试验并测定和读取RO．6a、RO．9a和RO．6b、R0．9b。根据三个测试点测定的实际幅度值计算出它们的平均值Ra，三个测试点对应读取的显示幅度值计算出它们的平均值Rb，按照公式（2）计算幅度综合误差单位为米（m）。计算结果不大于5％可判定该项目检验结论为合格。
        ER=×100％（2）
        3.3 起重力矩的综合误差试验
        查阅力矩曲线图，选定三个能代表起重力矩变化特性的检测点，因起重力矩是幅度与其相对应的起吊物品重力的乘积，所以可根据幅态下，变幅机构首先运行至M1检测点，在该检测点通过力矩曲线图确定实际力矩Mla同时读取显示器显示力矩Mlb，然后在M2和M3两个检测点继续进行重复上述的试验并确定和读取M2a、M3a和M2b、M3b。做三次试验后，按照公式（3）分别计算三个检测点的起重力矩综合误差单位为千牛米（kN．m），三次计算结果均不大于5％可判定该项目检验结论为合格，但有一次计算结果大于5％则该项目检验结论为不合格。
        EM=X100％（3）
        安装、改造、重大维修监督检验中安全监控管理系统检验项目为A类项目，检验人员应进行实物检查，未经监检确认或者监检确认不合格，施工不得转入下道工序。定期检验时安全监控管理系统检验项目有不合格项，检验结论应判定为不合格。检验机构在出具检验报告时，应当在检验报告备注中标明“新制造、新安装许可范围内产品”或“在用设备改造产品”。
        3 大型起重机械安全监控管理系统的注意事项
        3.1 安全监控管理系统能否适应不同的机型，如何能保证研制的这套系统能适应公司及市场上其他起重机械，是研制之初我们面临的第一大难题。在硬件设计时，我们对照国标中起重机机械监控项目及其应采集的信号源进行分类，在保证大多数起重机械信号采集通道数量的同时，留有一定的冗余备用。软件设计师对这些通道的信息采集设计密码登陆，当需要开启时输入密码即可启动这些通道的监控。
        3.2 安全监控管理系统与起重机械的具体使用工况相适应。为使系统能适应具体的施工工况，可专门成立调研组，对各种工况进行分析，了解现场的施工组织和施工作业流程，对架桥机、门/桥式起重机的使用工况进行了细致功能分类，设计出架桥机版、龙门吊版等监控系统软件包，适用不同的机型和使用工况。
        3.3 安全监控管理系统的远程监控管理功能。作为选配项目，安全监控管理系统功能可实现对设备的远程监控，可使设备管理者在千里之外便可了解设备的即时信息。此项功能开发融合了互联网、数据库等多项技术，更契合了当下正流行的物联网技术，即是一大难点也是一大亮点。另外架桥机等起重机械的使用大多在较偏远的地区，有些甚至在山区和隧道，网络信号较差，研发及试验过程采用在隧道口和附近高地临时设立中继站将信号进行中转和加强。
        4 结语
        总而言之，起重机械安全监控管理系统的出现，对起重机械的控制系统提出了新的要求。起重机械的安全监控管理系统是提高起重机械本质安全的重要装置，检验人员应按相关法规、标准针对不同品种的设备进行细致、全面的检验，并对检验结果进行科学、公正的评价，以确保设备能在安全的环境下工作，从而进一步减少事故的发生，保障从业人员和公众的生命安全。
        参考文献：
        [1]万当.基于WEB的起重机械结构监测系统研究[D].2017.
        [2]潘攀，李靖宇.桥式起重机安全监控管理系统研究[J].2018.
        [3]王伟亚.WinCC在起重机监控系统中的应用[D].2016.