视频监视和遥控操纵在塔式起重机上的应用
仪器信息网 · 2009-05-20 21:40 · 26286 次点击
1问题的提出
塔机的使用已很广泛,不仅应用于房屋建筑工程,而且也广泛应用于电力、桥梁、水利等工程施工中。按结构型式除常见的塔机外,还有汽车式塔机和履带式塔机等等。为了使塔机能完成所需要的作业,要有指挥人员进行指挥,塔机司机按照指挥人员的指令进行操纵。在高层建筑施工及部分起重吊装工程施工中,有时甚至需要增设中间指挥人员以便逐级传递指挥信号;现在使用对讲机进行指挥的情况已较普遍,某些情况下其效果还是优于前者的。
无论采用哪种指挥方式都涉及安全及工作效率的问题,尤其是在塔机司机看不见吊物的情况,甚至也看不到指挥人员的情况下,塔机司机与指挥人员的配合尤为重要。关键是无论采用何种指挥方式,塔机司机和指挥人员之间信息传递、沟通有一个过程。塔机司机在看不见吊物及其周围的情况时,他的操纵若过于慎重,就会影响作业效率,若过于粗放,就可能造成事故。指挥人员虽然在按需要发出指挥信号,但他不能确定塔机司机的操纵是否会完全符合他的要求;他指挥时的“提前量”很重要,配合不好甚至会发生事故。曾经就有在施工现场钢筋存放区和钢筋加工区倒运钢筋时塔机司机快速落下吊钩险些造成事故的案例,其原因是塔机司机说是在对讲机里听到了指挥发出的下降指令,而司机却说是发出的上升指令。事后其他人无法考证当时的指令情况。如果塔机司机能清楚的看到吊物的话,他基本上能判断出下一步吊物应是上升还是下降。
2解决问题的基本思路
如果在吊物进入塔机司机视线之外的盲区时,或者由于建(构)筑物较高,虽能看到但看不清吊物和周围情况时,用视频监视系统使塔机司机在操纵室就可以清楚地看到吊物和吊物周围的情况,或将塔机的操纵改为遥控方式,暂时交另一名塔机司机(兼指挥,我们暂且称为“遥控司机”)
进行操纵,那么,对于减少操纵失误、提高工作效率和作业准确性都将是有利的。
视频监视系统的优点是塔机司机可直接看到吊物,但也许需配置若干个摄像头;遥控操纵的优点是遥控司机可以随时到其认为可以很好地看清吊物及吊物周围环境情况且安全的位置去,其看到的吊物及其周围环境是直观的,对塔机的操纵是直接的,在保证安全和提高工作效率方面比塔机司机在司机室操纵会更好。
无线遥控装置主要分为红外遥控和无线电遥控两种方式。红外遥控适合于接收器与发射器之间可视性较好、距离较短的场合,对于塔机来说,显然应使用无线电遥控方式。
起重机械的遥控操纵装置已有厂家进行生产,技术上不存在大的问题,也可以造的很灵巧。迄今采用既可由司机室操纵又可遥控操纵的两种操纵模式组合方式在塔机上的应用很少有报道。《起重机械无线遥控装置》(JB/T
8437—1996)对于起重机械两种操纵模式组合的问题也没有做具体的规定。
配置视频监视系统目前在技术上几乎没有什么障碍,在其他领域已广泛使用。从摄像头到显示器的信号传递既可以采用有线型式,也可以采用无线型式,当然,有线型式在信号传输效果上要优于无线型式。这种方法我们多年前在物料提升机上就有了应用。操作人员在显示器上可以清楚地看到吊篮内部和楼层进料口的情况。近年来,随着视频监视系统性能的提高及价格的降低,给在塔机上应用提供了有利条件。由于目前汽车式和履带式塔机基本上都采用以柴油机为动力源,液压控制和驱动的方式,难以实现遥控操纵,但可配置视频监视系统。
3需要解决的一些具体技术问题
3.1配备遥控操纵装置时,应设置一套司机室操纵与遥控操纵的切换装置
该装置要能保证随时有且仅有一套操纵装置能可靠地对塔机进行操作。亦即,司机室操纵与遥控操纵二者之间应实现联锁。如果采用PLC,控制系统结构有比继电控制简单、紧凑、维护方便等优点。
3.2塔机司机将对塔机的操纵交给遥控司机操纵时,作业范围应有一定限制
塔机司机将对塔机的操纵交给遥控司机操纵时,作业范围应有一定限制,如档位(速度)的限制、升降范围、旋转范围、小车行走范围的限制等,这种限制在作业前应是可预置的。原因是遥控司机虽然可以很好地看到吊物及其周围环境,但其对塔机及施工区域整体的观察是不如塔机司机的。
3.3司机和指挥人员联络后,操作及显示过程应符合表1
按照上表的设想,交接过程操作很简单,正常交接塔机司机和遥控司机仅仅各按按钮1次即可完成。指示属自动提示,不占用操作时间。表中的操作和指示在电气装置的设计上应予保证。