塔吊质量保证承诺书

塔吊质量保证承诺书（精选5篇）

塔吊质量保证承诺书 篇1

致：广州富利建筑安装工程有限公司

我司承建保利金沙洲B3702A05地块项目中签订《塔吊安装、拆卸协议》和《安全管理协议》，该协议所涉及的费用及其他相关责任均由我司承担。

中天建设集团第七建设有限公司

2010年10月06日

承诺书

致：广州富利建筑安装工程有限公司

我(吴勇华施工队)有一份关于广东劳安职业安全事务有限公司技术合同，需要用广州富利建筑安装工程有限公司公章。该协议所涉及的费用及其他相关责任均由我（吴勇华施工队）承担。

签名确认：

日期：

2011年12月12日

承诺书

1、砼墙面以及与砖墙交接20cm处必须做保温砂浆，并且保温砂浆厚度

不能小于15mm。

2、做保温砂浆部位必须二次满挂网。

3、普通防水砂浆部位必须一次满挂网。

4、如再出现空鼓、开裂造成的一切后果，责任都由本人承担。

5、必须做到保质量、保工期。

6、必须做到工完场清，不浪费材料，垫好木板，砂浆清理干净，第二次

使用

7、如达不到以上几点要求，任由甲方项目部处罚。

承诺人：

日期：年月日

干混砂浆购销合同承诺书

致：广州富利建筑安装工程有限公司

我司承建保利金沙洲B3702A05地块项目中签订干混砂浆购销合同，因合同必须要盖项目章。该合同所涉及的费用及其他相关责任均全部由我司承担。

中天建设集团第七建设有限公司

2010年10月10日

金沙洲04地块（进度：准备竣工验收）

1-24#、79-114#、197#

1、未见防水涂料出厂检验报告

2、止水带等合格证、内容填写不齐全

3、防水施工应由专业分包单位进行交底

4、砼塌落度取值（180±20）与配合比报告（140±20）不吻合（垫层、承

台、底板、地下室墙柱）

5、砼在隐蔽掉之后则无法再进行养护，养护记录时间应注意合理性

6、砼塌落度检测时间应与养护记录时间一致

7、预制桩桩芯砼未见检测报告，钢筋未见隐蔽验收记录

8、交底内容中有后浇带，但未见后浇带砼报告

9、钢筋焊接送检日期不合理

10、工程基线复核表（基础、主体）未盖章

11、砂浆试块制作时间与砌体验收日期冲突，交底日期晚于砌筑日期（所

有栋号、楼层）

12、抽查7-8#楼二层住砼浇筑时间5月4号，而该层钢筋焊接检验日期为

5月6日。柱钢筋验收时间为5月3日，时间顺序有误

13、节能资料应单独组卷

14屋面防水：原材为防水卷材，但过程记录中为涂膜防水，且合格证日期不对，应更换

15英红瓦出厂检验报告未见

16、沉箱未见蓄水试验记录

17、施工组织设计及施工方案未见

金沙洲05地块开工：2010.03.181、2#40/39层地下2层全部封顶灌注桩

1、地下室施工专项方案编制、审批3月28、4月3，晚于开工日期3月182、图纸会审时间晚于开工时间

3、塔吊基础钢筋抽出

4、防水涂料缺出厂检验报告，防水卷材缺2010年4月份一份出厂检验报告，是复印件应加盖厂家公章

5、砼塌落度140±20与专项施工方案不一致6、1、2#楼负一层柱剪力墙及首层梁板砼送检数量不足

7、抽查2#楼负一层柱砼浇筑日期为2010.6.8，但该部位焊接送检为

2010.6.108、1号楼焊接与机械连接报告表达不清楚

9、地下结构建议1、2#楼合并组卷

10、柱砼强度与梁板强度等级相差两个及两个以上时，柱头未单独留置试

块

关于塔吊的使用与管理 篇2

关键词：塔式起重机,使用,管理,机械管理

1 选用塔吊

选用塔吊时, 首要的是选择参数合适的自升塔吊。在诸参数中, 最重要的是主参数:幅度、最大幅度起重量和起升高度。但是, 在确定主参数时, 还要确定选用何种形式塔吊:是内爬式塔吊, 还是附着式塔吊;是俯仰变幅动臂式塔吊, 还是小车变幅水平臂架式塔吊。

经验表明, 1台40t·m级内爬塔吊的功能可抵上1台80t·m级附着式塔吊的功能。采用附着式塔吊需配用较多的塔身标准节, 并要备有必需数量的附着杆和相应的锚固件。因此, 从节省一次性投资出发, 选用内爬式塔吊是经济合理的。但是, 为保证安全生产和取得最好的效益, 应做好采用内爬塔吊进行吊装施工的施工组织设计和结构竣工后的塔吊拆卸方案。

2 拆装管理

塔吊的拆装是事故的多发阶段。因拆装不当和安装质量不合格而引起的安全事故占有很大的比重。塔吊拆装必须要具有资质的拆装单位进行作业, 而且要在资质范围内从事安装拆卸。拆装人员要经过专门的业务培训, 有一定的拆装经验并持证上岗, 同时要各工种人员齐全, 岗位明确, 各司其职, 听从统一指挥, 在调试的过程中, 专业电工的技术水平和责任心很重要, 电工要持电工证和起重工证。拆装要编制专项的拆装方案, 方案要有安装单位技术负责人审核签字, 并向拆装单位参与拆装的警戒区和警戒线, 安排专人指挥, 无关人员禁止入场, 严格按照拆装程序和说明书的要求进行作业, 当遇风力超过4级要停止拆装, 风力超过6级塔吊要停止起重作业。特殊情况确实需要在夜间作业的要有足够的照明, 特殊情况确实需要在夜间作业的要与汽车吊司机就有关拆装的程序和注意事项进行充分的协商并达成共识。

3 塔吊基础

塔吊塔机基础是塔吊的根本, 实践证明有不少重大安全事故都是由于塔吊基础存在问题而引起的, 它是影响塔吊整体稳定性的一个重要因素。有的事故是由于工地为了抢工期, 在混凝土强度不够的情况下而草率安装, 有的事故是由于地耐力不够, 有的是由于在基础附近开挖而导致甚至滑坡产生位移, 或是由于积水而产生不均匀的沉降等等, 诸如此类, 都会造成严重的安全事故。必须引起我们的高度重视, 来不得半点含糊, 塔吊的稳定性就是塔吊抗倾覆的能力, 塔吊最大的事故就是倾翻倒塌。做塔吊基础的时候, 一定要确保地耐力符合设计要求, 钢筋混凝土的强度至少达到设计值的80%。有地下室工程的塔吊基础要采取特别的处理措施:有的要在基础下打桩, 并将桩端的钢筋与基础地脚螺栓牢固的焊接在一起。混凝土基础底面要平整夯实, 基础底部不能作成锅底状。基础的地脚螺栓尺寸误差必须严格按照基础图的要求施工, 地脚螺栓要保持足够的露出地面的长度, 每个地脚螺栓要双螺帽预紧。在安装前要对基础表面进行处理, 保证基础的水平度不能超过1/1000。同时塔吊基础不得积水, 积水会造成塔吊基础的不均匀沉降。在塔吊基础附近内不得随意挖坑或开沟。

4 安全距离

塔吊在平面布置的时候要绘制平面图, 尤其是房地产开发小区, 住宅楼多, 塔吊如林, 更要考虑相邻塔吊的安全距离, 在水平和垂直两个方向上都要保证不少于2m的安全距离, 相邻塔机的塔身和起重臂不能发生干涉, 尽量保证塔机在风力过大时能自由旋转。塔机后臂与相邻建筑物之间的安全距离不少于50cm。塔机与输电线之间的安全距离符合要求。

5 安全装置

为了保证塔吊的正常与安全使用, 我们强制性要求塔吊在安装时必须具备规定的安全装置, 主要有:起重力矩限制器、起重量限制器、高度限位装置、幅度限位器、回转限位器、吊钩保险装置、卷筒保险装置、风向风速仪、钢丝绳脱槽保险、小车防断绳装置、小车防断轴装置和缓冲器等。这些安全装置要确保它的完好与灵敏可靠。在使用中如发现损坏应及时维修更换, 不得私自解除或任意调节。

6 定性

塔式起重机高度与底部支承尺寸比值较大, 且塔身的重心高、扭矩大、起制动频繁、冲击力大, 为了增加它的稳定性, 我们就要分析塔吊倾翻的主要原因有以下几条:

(1) 超载。不同型号的起重机通常采用起重力矩为主控制, 当工作幅度加大或重物超过相应的额定荷载时, 重物的倾覆力矩超过它的稳定力矩, 就有可能造成塔机倒塌。

(2) 斜吊。斜吊重物时会加大它的倾覆力矩, 在起吊点处会产生水平分力和垂直分力, 在塔吊底部支承点会产生一个附加的倾覆力矩, 从而减少了稳定系数, 造成塔吊倒塌。

(3) 塔吊基础不平, 地耐力不够, 垂直度误差过大也会造成塔吊的倾覆力矩增大, 使塔吊稳定性减少。因此, 要从这些关键性的因素出发来严格检查检测把关, 预防重大的设备人身安全事故。

7 电气安全

按照《建筑施工安全检查标准》 (JGJ59-99) 要求, 塔吊的专用开关箱也要满足“一机一闸一漏一箱”的要求, 漏电保护器的脱扣额定动作电流应不大于30m A, 额定动作时间不超过0.1s。司机室里的配电盘不得裸露在外。电气柜应完好, 关闭严密、门锁齐全, 柜内电气元件应完好, 线路清晰, 操作控制机构灵敏可靠, 各限位开关性能良好, 定期安排专业电工进行检查维修。

8 安全操作

塔式起重机管理的关键还是对司机的管理。操作人员必须身体健康, 了解机械构造和工作原理, 熟悉机械原理、保养规则, 持证上岗。司机必须按规定对起重机作好保养工作, 有高度的责任心, 认真作好清洁、润滑、紧固、调整、防腐等工作, 不得酒后作业, 不得带病或疲劳作业, 严格按照塔吊机械操作规程和塔吊“十不准、十不吊”进行操作, 不得违章作业、野蛮操作, 有权拒绝违章指挥, 夜间作业要有足够的照明。塔机平时的安全使用关键在操作工的技术水平和责任心, 检查维修关键在机械和电气维修工。我们要牢固树立以人为本的思想。

9 安全检查

塔式起重机在安装前后和日常使用中都要对它进行检查。金属结构焊逢不得开裂, 金属结构不得塑性变形, 连接螺栓、销轴质量符合要求, 在止退、防松的措施, 连接螺栓要定期安排人员预紧, 钢丝绳润滑保养良好, 断丝数不得超标, 绝不允许断股, 不得塑性变形, 绳卡接头符合标准, 减速箱和油缸不得漏油, 液压系统压力正常, 刹车制动和限位保险灵敏可靠, 传动机构润滑良好, 安全装置齐全可靠, 电气控制线路绝缘良好。尤其要督促塔机司机、维修电工和机械维修工要经常进行检查, 要着重检查钢丝绳、吊钩、各传动件、限位保险装置等易损件, 发现问题立即处理, 做到定人、定时间、定措施, 严格杜绝机械带病作业。

结束语

通过加强对塔机以上几个方面的安全管理, 能够有效的预防塔机使用过程中的各种事故的发生, 起到防患于未然的目的。实践证明, 只要各个施工企业、生产厂家、建筑行政主管部门、塔机检测机构都能按照上述各个环节来做, 加强塔机的安全专项治理, 就能够有效控制重大塔机安全事故的发生。

提高塔吊起吊荷载的对策分析 篇3

1 提高塔吊起吊荷载能力存在的问题

1.1 塔吊司机的专业技能及其与塔吊指挥者之间的默契程度

塔吊司机在整个垂直货物运输过程中是最有发言权也是整个过程的掌控者, 因此在提高塔吊起吊荷载的道路上最重要的问题就是塔吊司机的专业技术问题和在实际操作中的熟练程度, 但是从目前的情况看来, 大多数塔吊司机的专业技术水平和经验都还不足, 这给塔吊起吊过程带来了很大的阻碍, 因此塔吊司机的专业技术水准和能力应该作为提高塔吊起吊荷载的关键和重点, 另外一个很重要的问题就是指挥塔吊起吊的人员的素质和能力, 因为很多时候塔吊司机根本无法完全看清所有的局势, 但是作为指挥者一般都是站在最有利的位置, 一切景象尽收眼底, 但是这要求指挥者和塔吊司机之间完美配合, 司机能够读懂指挥者的一言一行, 并准确地进行起吊这才是最专业的, 但是实际操作的过程中却总是遇到这样那样的问题, 因此这和司机自身的技术一样也是噬待解决的地方。

1.2 塔身的强度不够

塔吊最主要的还是塔身, 塔身在很大程度上决定了塔吊起吊时能够荷载的重量, 因为这些重量大多数的时候都是负荷在了塔身上, 因此塔身对于提升塔吊起吊荷载至关重要。传统的塔身大多是用钢材制造而成, 而且大多数的塔身制造技术都还不够完善, 致使由于塔身自己的原因给整个施工过程带来, 甚至出现过由于塔身的工艺问题造成建筑工程中的人员伤亡, 带来的社会影响极其恶劣, 这其实也是目前塔身的制造在国内制造业引起广泛关注的主要原因, 另外一个原因就是其在整个塔吊过程中的重要性。尽管塔身的制造和强度增加在国内已经取得了一定的进展, 但是总体上来说仍然有可以进一步提升的空间, 这个距离就是我们要继续努力的方向!

1.3 塔吊起吊后不能安全地平衡移动, 不能保证塔吊的正常运行

塔吊的主要作用就是将重量较大的货物吊起后移动到需要的位置, 尤其是在高层建筑施工过程中, 塔吊代替了人工劳动, 降低了人力劳动的强度和难度, 而且有效提升了整个施工效率和速度。但是还有一个很重要的问题就是很多塔吊起吊后无法安全、正常地移动到需要的位置, 导致浪费很多无谓的时间和经历, 因此在塔吊起吊荷载方面的又一重要方面就是找到解决办法保证塔吊在吊起重物后能够顺利、安全地将重物运送到合适的位置, 保证塔吊在工作中能够正常运行。

2 提高塔吊起吊荷载的方法和对策

鉴于塔吊在现代化建筑施工过程中的重要性, 结合以上讨论的塔吊在具体的起吊过程中遇到的问题, 个人认为这些问题的存在给塔吊的施工工作带来了很大的阻碍, 而且在一定程度上还阻碍了建筑施工的总体进程, 甚至是给社会经济发展带来了影响, 以下主要针对以上讨论的问题提出几点个人认为有效的提升塔吊起吊荷载的措施和方法。

2.1 提升塔吊司机专业技能及其和塔吊起吊指挥者的之间的配合以及默契程度

提升塔吊司机的专业技能及其和塔吊起吊指挥者之间的配合以及默契程度可以从根本上解决塔吊起吊的效率低下、起吊时间过长等起吊中的任何问题。但是这并不是一件简单、容易的事情。提升塔吊司机的专业技能需要司机师傅长时间的经验积累和不断的发现工作中的存在的问题, 不断改进、不断改革创新才能在自己的工作岗位上有所突破, 它需要的是时间的沉淀和积累, 而与塔吊指挥者之间的默契配合则是由司机师傅和指挥者之间的关系来决定的, 两个陌生人之间的默契程度一定是最差的, 但是两个关系比较近, 日常生活中联系多而且彼此了解比较深入的人在工作中的默契程度自然也就高一些, 因此这就要求塔吊司机在日常的生活中应该要多余指挥者联系, 沟通, 即使是简单的闲聊对于工作的顺利开展也是有很大帮助的。总之找到有效的解决办法提升塔吊司机的专业操作技能及其与起吊指挥者之间的配合默契程度, 塔吊起吊工作就成功了一大半!

2.2 提升塔身的强度和刚度

科学技术的发展和进步已经使得钢材的强度有了进一步的提升, 这给塔吊中塔身的强度的提升带来了巨大的空间, 同时也使得提升塔吊起吊荷载成为意见轻而易举的事, 而且有很多种塔身材料可以选择。首先是可以选择高强度的截面材料作为塔身的主要材料, 这在科技如此发达的今天已经完全成为可能, 目前在国内比较流行的是将塔身的四个角受力比较大的部位用型钢格代替传统的单一型钢, 这样的结构不仅增加了塔身的强度, 而且增加了塔吊的承重能力, 塔吊起吊时的荷载能力自然也就得到了提升;其次是可以通过增加塔身的稳定性来增加塔吊起吊时的荷载能力, 在实际的操作过程中塔吊经常会因为负荷量过大导致塔吊不能正常运行, 但是通过增加塔吊自身的稳定性可以有效地改善这一点, 这一点可以通过按照标准规定固定塔身的附墙装置和增加一些必要的安全装置来实现。这两个方面无论哪个方面做好都能够在很大程度上增加塔吊的起吊荷载重量。

2.3 保证塔吊起吊后的正常移动

之前曾经出现过很多由于塔吊负载过重导致塔吊在起吊之后不能正常平衡移动, 在几经权衡之下不得不将塔吊落地之后, 将货物一点一点地卸下, 然后重新装运, 这样不仅浪费时间和经历, 而且这是一个浩大的工程, 如果每次都这样工人的工作量将会剧增, 塔吊就失去了它存在的意义和价值。因此必须要在提升塔吊起吊荷载的同时保证塔吊在起吊之后能够正常地移动, 因为只有这样才能将货物运输至目的地, 在这一方面我们可以借鉴国外的先进经验:将平衡重的位置由之前的固定不变改为可以智能地根据实际的货物重量改变, 它的主要运行机理是将平衡重的位置和计算机连接, 计算机可以根据塔吊的真实荷载重量, 依据科学的计算方式得出平衡重的最佳位置, 然后根据系统需要发出相关指令和要求, 并能够智能地移动平衡重到恰当的位置。这完全是将技术的发展和科学知识融合为一体为工业发展做贡献, 但是不可否认的是这一技术的应用实实在在地给塔吊的起吊荷载重量提升带来了很大帮助!

3 结束语

提升塔吊起吊荷载的方式有很多, 但是主要的原理和机制的出发点都还应该是塔吊自身, 塔吊司机的技术等都是外部的因素, 提高塔吊自身的强度、结构, 以及塔吊的平衡移动的问题这些都属于内部因素, 内、外部因素都同样重要, 把这些各个方面的问题都统一解决, 塔吊的起吊荷载能力自然也就提升了, 尽管目前国内的技术还没达到相关的水平, 但是相信在不久的将来塔吊起吊荷载重量一定会有一个质的飞跃, 改善这个问题同时也是为了避免不必要的人员伤亡, 保证社会和谐。总之期待塔吊起吊荷载技术发展的新未来能够早日到来!

参考文献

[1]游普元.提高塔吊起吊荷载的措施[J].价值工程, 2010, 29 (31) :93-94.

[2]佘金波.塔吊在运营荷载和地震作用共同耦合下的有限元分析[J].黑龙江科技信息, 2011 (2) :298, 203.

卸垛系统与建筑塔吊的接轨 篇4

卸垛系统不是单纯的机械功能满足单一的卸垛要求。满足单一的卸垛功能, 只是为了解决某一环节的劳动生产力, 不是真正意义上的卸垛系统。真正意义上的卸垛系统是一个庞大的系统工程, 是解决成品砖后期搬运的全过程, 卸砖和打包是后期搬运的关键所在, 与制砖原料、烧结质量、砖型、垛码高度、垛码方阵密切相关。要考虑到垛码形式与机械手在抓夹时的受力方位是否矛盾等一系列错综复杂的问题, 仅仅只考虑单一的卸垛功能已经远远不能满足行业发展要求, 应该从长远的发展趋势着眼, 从现实的砖坯烧结方阵与卸垛的矛盾着手, 理顺发展与现实的关系。现在就卸垛系统的外部因素进行分析, 从而了解卸垛系统功能如何延伸。

1 卸垛

卸垛前期受到砖型、烧结砖垛码放方阵的制约, 这也是卸垛设计工作中首要考虑的因素。相对卸垛系统来说, 是对砖垛短距离、有高度差的一次搬运, 整个系统只需要完成砖垛距离与高度差的行走、升降动作, 这就要求砖型和垛码规格应与机械抓手相匹配, 也就是说, 不同的砖型和垛码规格需用不同的机械抓手, 并不是一个抓手走遍天下, 必须根据砖型设计适宜的抓手。其次, 抓手还要满足砖型批次变化, 产品砖型改变后其机械抓手也应方便快捷的进行更换。砖型在烧结过程中处于最佳的摆放状态是卸垛设计的要求, 砖型的长宽尺寸比值也是卸砖设计中重点考虑因素, 因为垛码方阵每层交错垛码, 并留有相应间距, 抓手在夹抓垛码时, 砖与砖之间的间距消除后, 垛码每层的方阵尺寸不宜相差太大, 尽可能控制在2 cm范围内。垛码的编组形式也直接关系到卸垛系统的设计。

2 包装

卸垛完成后, 产品包装有两种形式:一是在垛码抓起行走过程中, 完成包装;二是在打包机上完成包装, 不论用什么方式完成包装, 目的只有一个, 得到一个完整的包装单元, 在便于装卸的同时提高效率, 减少产品损失。当这个独立的单元完成后, 不再受到托盘限制, 改变托底装卸形式, 统一由一个简易抓手吊装完成。建筑工地也不例外, 装卸过程中也必须用到简易吊装抓手。

3 垛码的质量

垛码的质量也要根据塔吊的吨位不同, 按质量进行等级区分。垛码最后吊运到建筑工地终端工位, 拆开包装, 卸垛系统的功能延伸到此, 方可视为结束。

塔吊质量保证承诺书 篇5

现代建筑业施工环境非常复杂,由此导致了处在这种复杂作业环境下的塔吊防碰问题也多样复杂。总的来说,塔吊防碰问题有2类,如图1所示:首先是塔机互碰类。处在同一相互干扰区的塔吊群有吊臂、小车、吊钩、塔身的碰撞可能;其次是本机防碰类。当塔吊临近施工现场存在的各类限制区和障碍物时有碰撞可能。比如,道路是一个无高度限制的内部禁性区,塔吊吊臂和小车不能在道路上方运行;楼宇所在区域是有高度限制的内部禁行区,当小车高度低于楼宇高度时,不能在楼宇所在区域运行。施工现场有时还会规定某个特殊工作区域,要求塔吊只能在区域内部工作。此外,即使处在开阔施工环境,塔吊小车在高速变幅时也有碰撞吊臂顶端和塔吊基座的问题。

下面以最典型的高塔吊小车碰低塔吊吊臂问题为例,简单介绍防碰算法。

如图2(a)所示,当2个高低塔吊存在交叉作业区(两塔吊连心距小于两塔吊吊臂长度之和),并且只有双方塔吊吊臂都工作在交叉区的时候才有碰撞可能。

如图2(b)所示,当同处交叉区的高塔吊小车垂直高度上接近低塔吊吊臂时(高度差h接近某一预设值)碰撞可能进一步加大。

如图2(c)所示,这部分是对满足了图2(b)条件的吊臂小车做水平面内碰撞可能性分析。由于惯性的存在,处在回转过程中的吊臂最终停止的角度位置与制动开始位置存在惯性偏移角β,必须在防碰算法中考虑这个惯性偏移角度。也就是说,实际上代入防碰算法中的角度信息是预估的角度信息,只有这样才能保证最后停止运动的小车吊臂不互相碰撞,这也是风险预估技术的一个体现。出于安全保护的考虑,将塔臂外扩一个半宽r的矩形保护带(图中灰色部分),将小车外扩一个半径r的圆形保护带(图中灰色部分)。当小车到塔臂的距离d小于矩形保护带和圆形保护带距离之和(R+r)时,即有真正的碰撞可能发生。

防碰决策的依据是破坏这种临界碰撞条件,也就是使高度距离h和水平距离d不要在朝危险的方向变化。针对图2(c)的情况,通过切断低塔吊右转,高塔吊小车下绳,小车出运动回路来破坏碰撞条件。

通过分析这种典型的碰撞情况,发现单独一个高度、位移、转角条件的不满足并不是引起碰撞的充分条件,只有他们组合成某种特定关系的时候才会引起碰撞。本塔吊防碰算法充分注意到高度、位移、转角之间的内在联系,从干涉区分析开始,一步步逼近临界碰撞条件,尽可能在碰撞真正即将开始时才进行防碰决策。这样的设计有效的减少了频繁误报警所带来的电机损耗和施工效率降低。由于考虑了惯性因素,所以本塔吊防碰系统在高效性的同时可靠性也得到了保证。

2 防碰系统实施方案

安装在每台塔吊传动机构上的编码器和接近开关将本机塔吊塔臂回转、小车运动、吊钩提升的绝对位置信息、塔臂回转及小车运动的位置矫正信息,经过输入采集单元的信号调理、数字量化、光电隔离,输入终端控制器。其他塔吊的实时状态数据通过无线通信模块接收,并由RS 232接口输入至终端控制器。结合由现场施工人员通过终端控制器的键盘输入设定的模型参数,对本机的12种独立运动方式进行通断判定。决策结果通过光电隔离、继电器控制转化为控制动作,对串入到电机回路的断路器进行控制,以完成塔吊群交叉作业的安全防护工作。同时对塔吊群的实时状态信息及终端控制器的执行动作在屏幕上进行图形化显示,对于临界碰撞风险及时进行声光示警。塔吊群的实时状态信息通过无线通信模块输入到地面控制台的计算机中,完成塔吊群运转情况的地面监测。地面调度人员也能通过虚拟仪器界面对塔吊群的模型参数进行设定,以及对塔吊群进行人工调度。如图3所示。

3 数据采集单元设计

在塔吊的传动系统中,通过电机带动齿轮实现塔吊吊臂回转、小车变幅、吊钩提升功能。为了采集回转角度、小车位移、吊钩高度等参数,必须要能实时检测到齿轮的转向及齿轮转速与位移角度的关系。在塔吊防碰撞系统中必须实时监测塔吊运动状态,这使得数据采集速度和精度都必须跟上塔吊的高速运动状态。

增量式编码器是一种用于测量电机转向和转速的常用传感器器件,它具有分辨率高、响应速度快和输出稳定等特点。这些特点使它非常适合于塔吊数据采集。

增量式编码器发出的2路脉冲是正交的,即2路脉冲为相位差为90o的方波。通过判断2路脉冲的相位关系,就可以获得电机的旋转方向。

编码器的解码方法主要有2种:硬件解码和软件解码。前一种是通过专门的解码芯片来实现,由解码芯片完成鉴相及计数,但是大多数高速解码芯片价格昂贵,不适合产品使用,后一可以通过一定的解码算法实现。由图4增量式光电编码器输出波形可以得出如表1,表2所示的转向状态表。

由状态表可知,在AB两相脉冲在一个周期内都有4种状态00,01,10,11。将前次位置左移两位再或上目前位置计算发现,在一个周期内,如果电机正转则ABAB合成位置01H;反转则ABAB合成位置02H。利用这个特点可实现非常简洁的软件解码。该解码的限制只有采样率一个,CPU采样率愈高,编码器的转速可愈快。

编码器的AB相信号经过光电隔离直接连接在处理器上相邻连个I/O口,根据系统的定时中断以高于4倍频的采样率定期读取I/O值。这样的电路设计充分利用了处理器自有功能,无须外扩任何芯片,符合嵌入式系统集成化、体积小的设计要求。

在本系统设计中采样率为500 Hz,每2 ms产生1个定时中断。由于操作系统的时钟节拍已经设置为1 ms调度1次,为了不使频繁的定时器中断影响系统任务的正常调度,故设置相当于2个时钟节拍的定时中断。基于这个采样率,系统支持的编码器线速必须在125 Hz以下。

此外,由于编码器价格昂贵系统的数据采集也可以通过价格较为便宜的接近开关来完成,其数据采集原理与编码器完全一致。接近开关安装时应保证90°的相位差,并且产生的方波周期应至少8 ms。

整个数据采集过程由定时器中断服务子程序和数据采集任务共同完成,如图5所示。

实时操作系统要求中断服务程序子程序尽可能的短,因此定时器中断服务只做到写计数器,接着由采集任务读计数器值更新采集量。在这里更新的是一个相对增量,所以计数器读完之后要清零。中断与任务共享一个资源,且分别进行读写操作,因此必须对这个共享资源进行保护。此外由于该中断和任务有联系,所以还必须采用同步机制。中断和任务通信,并且需要保护只能采取全局变量的形式。开关中断是最简单,最快的共享资源保护方法。在任务里,读全局变量前先关中断,保证无中断服务子程序写全局变量,清零之后再打开中断。采集量在通信任务、塔吊防碰计算任务和采集任务中也会被同时访问或改写,因此也需要被保护。这里采用互斥信号量来实现。

4 软件设计分析

本塔吊防碰撞系统采用实时动态监测和风险预估技术。为了实现这项技术,对防碰系统的功能作了详细的分析,在硬件支持的条件下设计了如图6所示的应用程序流程图。

由图6可知应用程序的操作并没有一个明确的顺序执行的结构,这在系统建立通信之后得到最明显的体现。系统的数据采集、数据交换、防碰计算都是对实时性要求很高的任务。他们之间无法判断出谁先执行,谁后执行,而且他们在程序运行过程中必须反复执行,要求他们必须是个死循环函数。再者,系统的防碰算法非常复杂,尤其当需同时计算多个塔吊,多种类型的防碰算法时,会占用大量的CPU时间。如果它顺序执行必然严重影响其他任务的实时性。因此,传统的基于前/后台系统的顺序设计程序的方法在这里行不通。系统必须采用由操作系统自动调度的多任务设计方法。

为了使操作员方便的对塔吊防碰系统的操作,系统提供了多个界面用于人机交互。界面功能和说明如表3所示。

本着设计人性化界面原则,对每个界面需要显示的内容、形式、布局作了充分的考虑。以最典型的参数菜单设计为例详细介绍该设计原则。

(1) 塔吊输入参数种类繁多、数目巨大,因此考虑将他们分类显示。菜单式的设计可以充分实现这一点。

(2) 对于属于某个大类的量多参数,需要分级显示,同时告诉操作员参数数目,提示进入下级菜单。通过“?”和反色显示提示操作员此参数正在被设定,设定完恢复正常显示。

(3) 各栏大小布局合理,字体选用美观。

5 远程监控单元设计

塔吊防碰系统远程监控单元主要有2部分功能:

(1) 塔吊参数远程设定。

塔吊安装时进行塔吊固定参数(坐标位置,塔高,桥长等)地面设定并上传至安装在塔吊上的终端设备。由于在塔吊安装初期这类参数时常变动,操作员频繁上下塔吊既增加劳动强度也有一定的危险性,所以远程设定功能大大方便和保护了塔吊操作员。

(2) 塔吊运行状态监测。

操作员可以自由选择对某塔吊群的全局监测和对某一塔吊的个体监测。监测内容包括:工地塔吊群的布局、各塔吊及小车的实时状态,是否有碰撞可能等。通过图表和数字的形式直观再现工地情况,地面监测员一目了然,方便进行工地塔吊的人工调度。

6 系统创新设计

本塔吊防碰撞系统充分考虑施工现场的环境复杂性,从提高系统运行可靠性,可操作性方面实现了以下创新设计。

(1) 故障诊断功能

输入参数越界错误诊断 对于输入参数的明显错误比如小车位移大于臂长、小车高度大于塔高、塔吊标号大于网内塔吊个数等判进行判断,并作出错误提示。

通信故障诊断 当连续1 s接收不到数据时即认为网内通信故障,立即切断所有控制回路,保护塔吊。

非正常关机错误诊断 当系统非正常关机(掉电或未按退出键)时,系统最后运行参数没有保存,下次开机出现参数保存错误提示。

(2) 可靠性设计

定制塔吊群安全模型 为了适用于各种复杂的作业现场,系统向用户开放了绝大多数的系统参数,关键参数如保护距离等为连续可调参数。在塔吊群作业过程中,用户可针对实际需求,权衡作业效率与系统安全的关系,进行各参数的设置,完成塔吊群安全模型的定制。这种灵活的设置方式保证了塔吊防碰系统贴合实际,运行可靠。

动态分区参数存储 为了防止多次擦写存储芯片某一区而使芯片损坏,系统根据存储时间动态更换存储区,大大降低了芯片损坏概率,保证存储可靠。

(3) 人性化设计

直观示警提示 按不同危险级别,声光电组合的方式方便快捷的通知操作工人进行人为干预。尤其是形象化分布的各自由度控制回路指示灯,让操作员一目了然塔吊保护状态。

多功能键盘 键盘设计包含数字键,上下翻页键,确认删除键,以及符合塔吊操作要求的一系列功能键。键位设计合理,方便操作员一键式操作。

摘要：现代建筑工地环境复杂、规模庞大、机械化程度日益增高。建筑塔吊的普遍、高密度使用日显广泛,塔吊的安全越显重要。然而在塔吊防碰撞仍主要依靠司机的人工操作,不仅影响了施工效率,更难以保证塔吊的安全运行。针对上述问题,这里研究了塔吊防碰撞的原理,并采用数字传感、嵌入式处理、远程监控等技术设计一种塔吊防碰撞系统,该系统能够对塔吊之间的碰撞及塔吊与建筑物之间的碰撞进行预警。

关键词：塔吊群,防碰撞,禁行区,建筑工地

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