隨著我國經濟建設的發展，在基礎設施現代化建設過程中，起重機械發揮了重要的作用。門式起重機作為一種起重設備，廣泛應用于各種工礦企業、交通運輸及建筑施工等領域。近幾年，伴隨寧夏境內公路施工項目的增多，門式起重機在公路施工現場的使用數量也逐漸增加。然而，由于門式起重機自身設計缺陷和工作人員高空野外作業出現人為失誤等原因，起重機在使用過程中隱藏危險因素較多，極容易發生事故。2014年4月，國家質檢總局和國家安全監管總局聯合發出通知，要求使用單位對在用的100噸及以上通用門式起重機依據GB/T28264-2012進行改造，完成加裝安全監控管理系統的工作。因此，針對施工現場門式起重機在使用過程中存在的一些安全隱患，寧夏路橋工程股份有限公司于2014年4月份引入簡單實用的新型門式起重機安全監控和保護系統。門式起重機安全監控系統應用項目的實施主要依托銀川至中寧高速公路（銀川至滑石溝段）第LJ1合同段，具體實施地點選擇在該項目的箱梁預制場。對其中2臺正在使用的門式起重機安裝安全監控系統，并試用1～2個月的時間，如果該系統能夠有效預防和抑制事故發生，達到了預期效果，計劃在全公司范圍內進行推廣使用。
引進和應用的門式起重機安全監控系統主要由傳感器、通訊箱和主控制箱三部分組成，三者之間通過通訊電纜連接。首先通過安裝在門式起重機不同部位的傳感器采集起重量、高度位置、限位信號、主梁傾斜角度等信息，然后通過通訊電纜輸出給通訊箱。通訊箱采集數據信息后再傳輸到主控制箱，最后由主控制箱處理數據，顯示及控制輸出。
傳感器部分是通過在鋼絲繩上加裝重量傳感器，小車卷揚機加裝高度位置編碼器，行走大車的端部加裝防撞報警光電開關和主梁上方加裝雙軸傾角傳感器來達到安全操作和運行的目的。
重量傳感器用來測量起重量，固定于鋼絲繩上，由采集模塊讀取計算重量。當起吊物品的重量大于額定起重量時，系統便會發出報警提示，同時自動斷開起升系統電路，禁止起升作業，起到保護作用。高度位置編碼器用來測量起升高度位置，安裝在多功能限位上的編碼器與卷筒同步旋轉，經采集模塊運算后得出準確位置。當起吊物品到達起升極限時便會自動停止上升，有效防止沖頂，保護卷揚機。防撞報警光電開關用于門式起重機之間防撞或限位，當防撞報警光電開關感應到兩臺門式起重機之間的距離達到設定值之后，便會發出報警，同時控制繼電器動作，禁止該方向運行。雙軸傾角傳感器用來測量主梁的水平度，使用過程中，如果主梁相對于水平面的傾斜角度正負偏差超過設定范圍之后，系統將報警，同時輸出繼電器信號，禁止起吊操作。
   
重量傳感 高度位置編碼 防撞光電報警開關 雙軸傾角傳感器
通訊箱是通過通訊電纜將傳感器的數據上傳到主控制箱。通訊箱模塊采用智能模塊，具備MODBUS通訊功能，通過讀取傳感器采集來的起重量、高度位置、限位信號、主梁傾斜角度等信息后傳輸給主控制箱，即可將所有數據完整的讀取及控制。
主控制箱的人機界面采用7寸彩色工業觸摸屏，具有清晰度高，操作靈敏，性能穩定可靠，支持外接U盤存儲故障記錄等特點。能夠采集通訊信號，處理數據，顯示及控制輸出，可監控起重機的起重量、起升高度、運行行程、主梁傾斜角度等常規工況參數，到達極限位置或臨界值時會報警并切斷相關電路控制回路。
 
安裝在操作室內的主控箱 主控箱內部電控系統
通過觀察安全監控系統在施工現場的實際工作，該系統具有信號采集和處理準確，控制輸出實時，主控制箱監控軟件界面友好的特點。能夠有效檢測和監控門式起重機的起重量、起升高度、運行行程、主梁傾斜角度等參數，并在起重機相關部位工作狀態到達極限位置或臨界值的時候發出報警，同時切斷相關電路控制回路，禁止動作運行，實時記錄報警內容。成功實現了預期的安全保護功能和監控目的，有效預防和抑制事故發生。
 
主畫面 報警記錄畫面
無論從響應國家有關部門推廣和應用安全監控系統的政策，還是從施工現場的安全管理來講，引進和使用安全監控系統對促進現場作業標準化和規范化，提高門式起重機安全性都具有很好的應用前景和推廣價值。
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