随着我国经济建设的发展，在基础设施现代化建设过程中，起重机械发挥了重要的作用。门式起重机作为一种起重设备，广泛应用于各种工矿企业、交通运输及建筑施工等领域。近几年，伴随宁夏境内公路施工项目的增多，门式起重机在公路施工现场的使用数量也逐渐增加。然而，由于门式起重机自身设计缺陷和工作人员高空野外作业出现人为失误等原因，起重机在使用过程中隐藏危险因素较多，极容易发生事故。2014年4月，国家质检总局和国家安全监管总局联合发出通知，要求使用单位对在用的100吨及以上通用门式起重机依据GB/T28264-2012进行改造，完成加装安全监控管理系统的工作。因此，针对施工现场门式起重机在使用过程中存在的一些安全隐患，宁夏路桥工程股份有限公司于2014年4月份引入简单实用的新型门式起重机安全监控和保护系统。门式起重机安全监控系统应用项目的实施主要依托银川至中宁高速公路（银川至滑石沟段）第LJ1合同段，具体实施地点选择在该项目的箱梁预制场。对其中2台正在使用的门式起重机安装安全监控系统，并试用1～2个月的时间，如果该系统能够有效预防和抑制事故发生，达到了预期效果，计划在全公司范围内进行推广使用。
    引进和应用的门式起重机安全监控系统主要由传感器、通讯箱和主控制箱三部分组成，三者之间通过通讯电缆连接。首先通过安装在门式起重机不同部位的传感器采集起重量、高度位置、限位信号、主梁倾斜角度等信息，然后通过通讯电缆输出给通讯箱。通讯箱采集数据信息后再传输到主控制箱，最后由主控制箱处理数据，显示及控制输出。

    传感器部分是通过在钢丝绳上加装重量传感器，小车卷扬机加装高度位置编码器，行走大车的端部加装防撞报警光电开关和主梁上方加装双轴倾角传感器来达到安全操作和运行的目的。
    重量传感器用来测量起重量，固定于钢丝绳上，由采集模块读取计算重量。当起吊物品的重量大于额定起重量时，系统便会发出报警提示，同时自动断开起升系统电路，禁止起升作业，起到保护作用。高度位置编码器用来测量起升高度位置，安装在多功能限位上的编码器与卷筒同步旋转，经采集模块运算后得出准确位置。当起吊物品到达起升极限时便会自动停止上升，有效防止冲顶，保护卷扬机。防撞报警光电开关用于门式起重机之间防撞或限位，当防撞报警光电开关感应到两台门式起重机之间的距离达到设定值之后，便会发出报警，同时控制继电器动作，禁止该方向运行。双轴倾角传感器用来测量主梁的水平度，使用过程中，如果主梁相对于水平面的倾斜角度正负偏差超过设定范围之后，系统将报警，同时输出继电器信号，禁止起吊操作。
 

         重量传感             高度位置编码               防撞光电报警开关    双轴倾角传感器

    通讯箱是通过通讯电缆将传感器的数据上传到主控制箱。通讯箱模块采用智能模块，具备MODBUS通讯功能，通过读取传感器采集来的起重量、高度位置、限位信号、主梁倾斜角度等信息后传输给主控制箱，即可将所有数据完整的读取及控制。

    主控制箱的人机界面采用7寸彩色工业触摸屏，具有清晰度高，操作灵敏，性能稳定可靠，支持外接U盘存储故障记录等特点。能够采集通讯信号，处理数据，显示及控制输出，可监控起重机的起重量、起升高度、运行行程、主梁倾斜角度等常规工况参数，到达极限位置或临界值时会报警并切断相关电路控制回路。

 安装在操作室内的主控箱                                           主控箱内部电控系统

    通过观察安全监控系统在施工现场的实际工作，该系统具有信号采集和处理准确，控制输出实时，主控制箱监控软件界面友好的特点。能够有效检测和监控门式起重机的起重量、起升高度、运行行程、主梁倾斜角度等参数，并在起重机相关部位工作状态到达极限位置或临界值的时候发出报警，同时切断相关电路控制回路，禁止动作运行，实时记录报警内容。成功实现了预期的安全保护功能和监控目的，有效预防和抑制事故发生。
 

主画面                                                  报警记录画面

    无论从响应国家有关部门推广和应用安全监控系统的政策，还是从施工现场的安全管理来讲，引进和使用安全监控系统对促进现场作业标准化和规范化，提高门式起重机安全性都具有很好的应用前景和推广价值。