中鐵一局渝黔鐵路8標項目部夜郎河雙線特大橋250T纜索起重機安全視頻監控系統投標文件
（2）纜索起重機安全監控管理系統介紹2.1分布式起重機安全監控管理系統介紹
　　分布式起重機安全監控管理系統是上海睿技土木工程咨詢有限公司獨立設計、研發、制造的符合國際**水平的起重機械管理系統。該系統除了滿足常規企業對起重機械的管理需求以外，還具備以下幾點特色功能。
　　1.數據的無線或者總線采集及傳輸
　　    為了解決大型起重機械監控系統施工過程中布線困難、傳感器導線過長、現場電磁干擾強等難題，公司基于:ZIGBEE、CAN總線等**手段將數據的采集傳輸通過無線或者單一總線方式進行傳輸，具備以下優點：
　　（1）現場施工周期短：現場*布線或者很少布線，施工周期能夠減少70%；
　　（2）抗干擾能力強：傳感器距離采集端近，能夠有效減少信號干擾，獲得準確的數據；
　　（3）能解決某些情況下有線不能解決的問題：如門座起重機中心滑環無空位的數據傳輸；
　　2.**的防碰撞技術
　　目前常用防碰撞技術缺點：
　　紅外反射或激光反射：距離有限制，在霧霾天氣或者出現阻擋時會出現漏報和誤報。
　　GPS定位：采用RTK差分技術精度較高，但設備成本高，單一設備不低于10-20萬，部分有保密要求的企業不能使用。
　　我公司通過傳感器獲得的本機的運動狀態，如角度、幅度、高度、軌道空間位置等信息以及基于無線傳輸獲得相鄰起重機的運動狀態進行空間建模，計算不同關鍵點的水平距離差值和高度差值進行綜合碰撞判斷、報警，具備以下優點：
　　（1）系統造價低：在安全監控系統改造的過程中增加無線通訊模塊和系統防碰撞計算模塊即可；
　　（2）防碰撞精度高：基于空間模型進行多點防碰撞計算，能夠獲得<0.5m的防碰撞計算精度；
　　（3）系統可靠性高：屬于區域防碰撞，不受外部天氣、其他環境因素的影響；
　　3.遠程監控管理
　　特有的三層次管理模式，有效的解決了設備級管理、項目級管理及區域及管理的不同需求，大大提升了管理效率。從起重機司機至設備管理部門及集團公司、**部門都有其相應的權限對單一設備進行管理。
　　4.產品化設計
　　目前安全監控管理系統大多以項目改造形式進行，工期及改造質量難以**。而我公司的分布式起重機安全管理系統是基于產品化理念進行設計，對所需改造的起重設備模糊化，實現了對不同設備不同控制方式統一化改造，提高了運行的可靠性，降低了成本，后續維護保養簡便。
　　
　　
　　2.2 系統需求分析
　　針對纜索起重機、門式起重機、橋式起重機、門座式起重機、造船起重機、塔式起重機等大型復雜起重機械安全監測預警系統在現場安裝過程中存在安裝難、傳感器信號類型多、走線困難、信號干擾大、信號衰減等諸多問題，上海睿技研發出新一代分布式起重機安全監測預警系統。
　　大型復雜起重機械的安全監控系統可以分為模擬量類傳感器和狀態量監測兩個方面：
　　1）模擬量類傳感器（4類）
小車行程傳感器
起升高度傳感器
重量傳感器
風速儀
　　2）狀態量信號（11類）
**速保護裝置
各機構運行減速、極限限位及**限位
起升高度限位器、下降深度限位器
起升機構制動接觸器粘連保護
排繩限位器狀況檢測
起升卷筒及盤式制動狀態檢測
聯合臺各功能按鈕工作狀況
各急停按鈕工作狀況
各空氣斷路器運行狀態
各交流接觸器運行
聯鎖保護安全裝置，門限位、機構之間的運行聯鎖狀態
　　3）系統統計、存儲以及顯示功能
各機構運行頻次、運行時間
綜合吊載≤10t持續吊載時間累計統計
綜合吊載≥額定荷載60%持續吊載累計統計
綜合吊載重量累計統計
工作電量消耗、設備耗時累計時間
各檔位動作時間統計
安全監控系統存儲時間大于45天。
　　
　　
　　
　　
2.3 分布式起重機安全監測系統概述
　　            ——智能結構物聯網，數字化港口
　　分布式起重機安全監測預警系統是由上海睿技土木工程咨詢有限公司研發的新一代針對纜索起重機、門式起重機、橋式起重機、門座式起重機、造船起重機、塔式起重機等大型復雜起重機安全監測和信息化管理產品，其能夠實現對大型起重機運行狀態的*監測、多種不同危險的預警以及運營作業的信息化管理，能夠有效提升起重機的安全水平和運營效率。
　　    分布式起重機安全監測預警系統由安裝在起重機上的分布式數據采集系統和RJ-106視頻監控器、安裝在遠程管理中心的RJ-104型起重機械信息管理系統兩部分組成。
　　分布式數據采集系統由帶動態顯示的主機（內置遠程控制器）、分布式數據采集盒、分布式控制盒以及多種不同類型的傳感器（角度傳感器、高度傳感器、傾角傳感器、風速傳感器、起重量傳感器、縱向行程傳感器、橫向行程傳感器、水平傳感器、回轉傳感器）等組成，能夠實時采集并顯示起重機的運行狀態。
　　RJ-106視頻監控器由分別布設在吊鉤、大車運行軌道處的4個攝像頭以及駕駛室的顯示器、操作搖桿構成，用于監控起重機的過孔狀況和與運梁車連接情況。
　　RJ-104型起重機械信息管理系統能夠實現對區域多個項目工地、多類起重機運營信息以及安全狀態的實時管理，便于實現區域起重機遠程信息化管理的需求。
　　系統特點：
　　1）實現了對起重機各種運動量（包括有天車縱向行程、高度、天車橫向行程、重量、風速、水平度、支腳垂直度、整體縱向行程、整體橫向行程、回轉角度等多種不同量）的測量、記錄，從而能夠有效避免起重機運轉過程中存在的結構自身危險（**重、風速、傾斜危險）等；
　　2）系統能夠實現起重機司機、遠程管理者（建設公司、生產公司）等兩層次的管理需求，有效提升了起重機的安全性能和信息化管理效率；
　　3）輔助視頻監控系統即可以擴展司機的操作視野，也可以提升遠程監管力度；
　　4）總體技術參數國內良好，如系統監控參量較多、系統刷新速度較快、系統自組網時間較短、性能較穩定。
　　系統功能：
　　1）起重機運行狀態測試、顯示及記錄功能，包括有大型起重機的天車縱向行程、高度、天車橫向行程、重量、風速、水平度、支腳垂直度、整體縱向行程、整體橫向行程、回轉角度等數據，對起重機運行過程中的數據可以記錄在本地監控儀（大于45天）中，同時也可以存儲在遠端的服務器中，滿足起重機安全事故分析及起重機運行效率分析的要求；
　　2）起重機區域防碰撞監測功能，對起重機運行過程中的空間位置進行實時監測，并結合區域內其他起重機的空間運動位置進行區域防碰撞計算，避免起重機碰撞事故的發生；
　　3）起重機安全狀態遠程監控功能，能夠遠程實現對起重機運行狀態的實時監控，滿足起重機遠程管理的需求。
　　4）系統的技術參數如下表所示：
　　序號
　　項目
　　單位
　　數值
　　備注
　　1
　　天車縱向行程測量范圍
　　m
　　0-300
　　
　　2
　　天車縱向行程測量誤差
　　m
　　<0.05
　　
　　3
　　天車高度測量范圍
　　m
　　0-500
　　
　　4
　　天車高度測量誤差
　　m
　　<0.05
　　
　　5
　　起重量測量范圍
　　t
　　0-5000t
　　
　　6
　　起重量測量精度
　　
　　<5%
　　
　　7
　　風速測量范圍
　　m/s
　　0-40
　　
　　8
　　風速測量精度
　　m/s
　　0.3
　　
2.3 分布式起重機安全監測儀
　　一、概述
　　分布式數據采集系統是全新智能化起重機安全監測預警系統和信息化管理系統，能夠***起重機的安全運行，包括有起重機防**載、防偏斜、防傾翻、防風速、防碰撞等功能，能夠提供起重機安全狀態的實時預警和控制，是集精密測量、人工智能、自動控制等多種高技術于一體的電子系統產品和信息管理系統。
　　上海睿技土木工程咨詢有限公司研發的起重機安全監測儀，技術水平達到國內良好，能夠滿足各種不同類型用戶的需求。
　　二、系統組成
　　分布式數據采集系統由帶動態顯示的主機（內置遠程控制器）、分布式數據采集盒、分布式控制盒以及多種不同類型的傳感器（角度傳感器、高度傳感器、傾角傳感器、風速傳感器、起重量傳感器、縱向行程傳感器、橫向行程傳感器、水平傳感器、回轉傳感器）等組成，能夠實時采集并顯示起重機的運行狀態。
　　從系統構成上分析，分布式數據采集系統可以分為分布式控制端、采集端和傳感端，控制端為分布式控制器構成，采集端由分布式采集盒和控制盒構成，傳感端由各種不同類型的傳感器所構成。其系統構成圖如下：
　　
　　以纜索起重機為例，分布式數據采集系統的主要構成如下：
　　
　　纜索起重機分布式采集拓撲結構圖
　　
　　分布式采集終端
　　
　　分布式數據采集盒和控制盒
　　
　　行程傳感器：              
　　測量天車運行幅度
　　量程：0-100m
　　精度：0.20m
　　溫度范圍：-20℃-- +60 ℃
　　
　　高度傳感器：              
　　測量天車吊鉤高度
　　量程：0-300m
　　精度：0.20m
　　溫度范圍：-20℃-- +60 ℃
　　
　　風速傳感器：
　　測量起重機風速
　　量程：0-40m/s
　　分辨率：0.1m/s
　　精度：±3%
　　
　　重量傳感器
　　測量起重的重物重量
　　量程：2-500t
　　精度：0.05%
　　
　　無線通訊模塊
　　用于起重機與起重機之間，起重機與現場辦公室間的數據通訊
　　有效距離：2000m；
　　
　　
　　
　　三、系統功能
　　功能：
　　    10.4英寸大液晶動態實時顯示，分辨率800*600，能夠直觀的顯示起重機的運行狀態以及起重機的運行閾值，易于使用；
　　
　　起重機安全監測儀主界面顯示如下參數：1）顯示實際測量值：包括有行程、幅度、高度、起重量、偏斜量、風速等；2）顯示起重機的基本信息：包括有吊臂長度、起重倍率；3）顯示起重機的額定值：包括有起重量、風速值；4）顯示起重機的負荷比率、運行狀態以及預警原因，提醒起重機司機進行有效判斷；5）顯示起重機安全制動狀態。
　　    可以實現高達20個不同類似限制區域的設置，每個區域較多可以設置12個控制點，在**起重機安全運行的前提下，盡可能的提高起重機的空間作業面；
　　
　　起重機空間限制功能：1）可以設置直線、圓形、多邊形等三種形式的障礙物或限制區，能夠充分滿足高壓線、道路、住宅、建筑物、煙囪等不同類型物體的抽象；2）在多邊形障礙物或限制區中可以提供高達12個控制點，能夠真實地逼近實際障礙物或限制區的形狀；3）系統可設置高達20個障礙物（目前國內數量較多），能夠滿足密集區域設防的要求。
　　    基于獲得的其他起重機的運行狀態的數據，進行起重機的防碰撞計算，實現不同起重機間的距離預警和高度預警，避免起重機間碰撞事故的發生；
　　    并集成了防碰撞、力矩限制、風速報警、偏斜報警、制動控制、黑匣子等多種功能，完全解決了起重機*的安全監測預警功能；
　　    當出現影響起重機安全的預警事件后，系統可以實現聲、光、圖像等多種報警方式提醒起重機司機謹慎操作，在必要時能夠實現自動控制；系統基于測量得到的本起重機的運動狀態、其他起重機的運動狀態以及系統障礙物的信息進行防碰撞計算，并依據防碰撞計算的結果采用聲、光、圖像的方式綜合預警。
　　在不同預警程度時系統的預警方式如下：1）二級預警時，發生預警危險的物體顯示為黃色，報警音開啟；2）一級預警時，發生預警危險的物體顯示為紅色，報警音開啟，報警燈閃爍。
　　
　　    具有制動控制功能，能夠在碰撞發生前先報警提示，若繼續前行則根據算法對要碰撞的方向進行制動，停止前進，避免進一步的危險發生，大大提高了安全防護能力和等級。
　　    系統設置有安全制動系統，能夠**在出現意外危險時安全制動起重機的運動，避免事故的發生。
　　性能：
　　    采用工業等級設計、生產、加工標準，性能穩定可靠；
　　    易于安裝、省時省力、參數設定簡便快捷；
　　    具有良好的抗干擾性能，能夠**測量數據的準確性。
　　*防護：
　　    單機安全防護：風速報警、偏斜報警、吊重報警控制、空間區域保護。
　　群機安全防護：防碰撞報警、防碰撞制動、區域防護；
2.4系統配置清單
　　分布式起重機安全監測預警系統
　　序號
　　名稱
　　數量
　　備注
　　1
　　分布式控制終端
　　1
　　標配
　　2
　　分布式數據采集盒
　　若干
　　標配
　　3
　　分布式控制盒
　　若干
　　標配
　　4
　　各類傳感器
　　若干
　　標配
2.5系統預警設置
　　起重機的預警原因有以下幾種：重量**載、限位預警、水平度預警、垂直度預警、風速預警等幾種危險，各種危險的判斷標準如下：
　　1）重量**載、力矩**載預警；
　　2）限位預警：高度、行程、幅度、回轉限位；
　　3）偏斜度預警；
　　4）風速預警；
　　5）碰撞報警；
　　6）傳感器故障預警；
　　7）系統故障報警。
　　

2.6 RJ-104型起重機信息管理系統
　　RJ-104型起重機信息管理系統用于遠程對區域內的多臺門式起重機的運行狀態進行實時監控和管理，及時掌握區域內多臺起重機的運行狀態。
　　區域內的各起重機的運行狀態的數據可以通過有線網絡或者無線網絡傳輸到區域管理中心，管理中心將結合GPS、GPRS、GIS技術實現起重機運行狀態的遠程監控。
　　其具有以下特點：
能夠實現實時、動態、遠程地對起重機狀態進行監測；
依據起重機的運行狀態提供起重機運行狀態報表，實現起重機區域監督和管理；
實現對起重機運行狀態異地監控、遠程控制；
系統具有起重機信息查詢、監測數據查詢、報警起重機查詢、運營報告管理、系統信息設置、系統管理等功能；