新成果给塔机装上了“智慧大脑”
科技日报记者 王延斌
5月18日，哈尔滨工业大学教授陆念力不远千里来到山东建筑大学，他此行的目的与一项原创新成果有关。
(资料图片仅供参考)
当天，与陆念力教授一同来到现场的还有南京工业大学殷晨波教授、上海庞源机械租赁有限公司蒙智峰教授级高工、山东省特种设备检验研究院集团有限公司刘大宝研究员等8位专家。他们要评价的这项成果全名为“塔式起重机顶升安全监控系统”，其特色在于将大数据算法、自动监测技术、人脸识别技术、物联网技术等融入传统装备，给塔机装上“智慧大脑”。
杜绝生产安全事故，科技成果要担当重任
塔式起重机也称塔机或者塔吊，是建筑施工中材料的垂直运输和构件安装的主要设备。顶升是塔机升高或拆卸的环节，是目前为止塔机工作过程中唯一完全靠人力协作完成的环节，也是目前安全事故的高等级风险源。
科技日报记者注意到，《“十四五”国家安全生产规划》明确提出推动智慧工地建设，到2025年建筑施工等重点领域重特大事故得到有效遏制，生产安全事故死亡人数下降15%。
安全事故死亡人数降低需要科技的力量，“塔式起重机顶升安全监控系统”应运而生。该装备由山东富友科技有限公司、山东建筑大学、山东省住房和城乡建设发展研究院、大汉科技股份有限公司四方通过校企产学研合作研发而成。
记者在山东建筑大学看到一台微缩版的塔机，搭载了上述系统。该校教授、山东省起重机械健康智能诊断工程研究中心首席专家、上述成果牵头人宋世军向记者介绍：它全身上下布满了各种传感器，充当着塔机的“眼睛”。在塔机运行中产生的各种数据，通过相应的算法，判断出该塔机的状态。当不合规或者隐患出现时，启动纠偏，将潜在事故消于无形。
在宋世军看来，要实现“将潜在事故消于无形”的目标，需要新技术介入。在三年时间里，他们研发了6项新技术，拿到了5项发明专利，从而打造了“塔式起重机顶升安全监控系统”。
分析近几年的塔机安全事故，顶升横梁脱出是原因之一，这是类似于脱轨的危险过程。在宋世军看来，为确保塔机顶升作业时“塔机不倒”，他们研发了顶升横梁防脱，将事故消失于无形之中。
瞄准行业痛点，拿下发明专利
“它能实现塔机顶升过程的信息化、智能化、可视化、隐患预警、协调平衡等多项功能；司机室显示屏、套架显示屏均可实时显示塔机运行的数据、环境风力、顶升操作的信息和现场视频等，让司机和顶升作业人员实时掌握操作步骤、塔机配平状态、环境风力以及塔机的实时运行数据。”山东富友科技有限公司副总经理、总工程师，同时也是山东省起重机械健康智能诊断工程研究中心副主任李楠楠向记者表示，通过司机室和套架作业的信息共享，改变传统“听指挥”的工作模式，司机全面掌握顶升工作过程，听到指令后可通过显示屏进行进一步判断，防止“听信号”不准确造成安全事故。
上述技术以及其他5项技术对应的是行业痛点，也是发明专利的诞生点。
陆念力教授认为，四方产学研合作研发，目标导向，激光传感器验证及算法优化，终端设备联调，装机测试及监控系统开发，这一系列环节都由专业力量介入，并取长补短，搭配完成。
在国家推动智慧工地建设，实施建设施工全生命周期管理的大背景下，国内各高校与企业合作研发塔机的案例不在少数，呈现出各有特色之势。但专家们认为，眼前这个系统是唯一一个同时拥有“塔机黑匣子”“吊钩可视化”“人员识别管理”“塔机防倾翻功能”和“顶升安全监控”“远程运维”等多项功能于一身的系统。
“随着科技的发展和信息化水平的提高，对塔机智能化的要求越来越高。传统的安全管理方式，已经很难保证塔机顶升过程不出现安全事故。”陆念力教授认为，智能系统、远程信息系统应用到塔机顶升过程，提高安全性和信息化水平，本系统的应用价值将会更加提高，为行业向智能化转型提供强有力的技术支撑和产业支撑。
