科技日報記者 王延斌

5月18日，哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授陸念力不遠(yuǎn)千里來到山東建筑大學(xué)，他此行的目的與一項原創(chuàng)新成果有關(guān)。

(相關(guān)資料圖)

當(dāng)天，與陸念力教授一同來到現(xiàn)場的還有南京工業(yè)大學(xué)殷晨波教授、上海龐源機(jī)械租賃有限公司蒙智峰教授級高工、山東省特種設(shè)備檢驗研究院集團(tuán)有限公司劉大寶研究員等8位專家。他們要評價的這項成果全名為“塔式起重機(jī)頂升安全監(jiān)控系統(tǒng)”，其特色在于將大數(shù)據(jù)算法、自動監(jiān)測技術(shù)、人臉識別技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等融入傳統(tǒng)裝備，給塔機(jī)裝上“智慧大腦”。

杜絕生產(chǎn)安全事故，科技成果要擔(dān)當(dāng)重任

塔式起重機(jī)也稱塔機(jī)或者塔吊，是建筑施工中材料的垂直運(yùn)輸和構(gòu)件安裝的主要設(shè)備。頂升是塔機(jī)升高或拆卸的環(huán)節(jié)，是目前為止塔機(jī)工作過程中唯一完全靠人力協(xié)作完成的環(huán)節(jié)，也是目前安全事故的高等級風(fēng)險源。

科技日報記者注意到，《“十四五”國家安全生產(chǎn)規(guī)劃》明確提出推動智慧工地建設(shè)，到2025年建筑施工等重點(diǎn)領(lǐng)域重特大事故得到有效遏制，生產(chǎn)安全事故死亡人數(shù)下降15%。

安全事故死亡人數(shù)降低需要科技的力量，“塔式起重機(jī)頂升安全監(jiān)控系統(tǒng)”應(yīng)運(yùn)而生。該裝備由山東富友科技有限公司、山東建筑大學(xué)、山東省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展研究院、大漢科技股份有限公司四方通過校企產(chǎn)學(xué)研合作研發(fā)而成。

記者在山東建筑大學(xué)看到一臺微縮版的塔機(jī)，搭載了上述系統(tǒng)。該校教授、山東省起重機(jī)械健康智能診斷工程研究中心首席專家、上述成果牽頭人宋世軍向記者介紹：它全身上下布滿了各種傳感器，充當(dāng)著塔機(jī)的“眼睛”。在塔機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，通過相應(yīng)的算法，判斷出該塔機(jī)的狀態(tài)。當(dāng)不合規(guī)或者隱患出現(xiàn)時，啟動糾偏，將潛在事故消于無形。

在宋世軍看來，要實現(xiàn)“將潛在事故消于無形”的目標(biāo)，需要新技術(shù)介入。在三年時間里，他們研發(fā)了6項新技術(shù)，拿到了5項發(fā)明專利，從而打造了“塔式起重機(jī)頂升安全監(jiān)控系統(tǒng)”。

分析近幾年的塔機(jī)安全事故，頂升橫梁脫出是原因之一，這是類似于脫軌的危險過程。在宋世軍看來，為確保塔機(jī)頂升作業(yè)時“塔機(jī)不倒”，他們研發(fā)了頂升橫梁防脫，將事故消失于無形之中。

瞄準(zhǔn)行業(yè)痛點(diǎn)，拿下發(fā)明專利

“它能實現(xiàn)塔機(jī)頂升過程的信息化、智能化、可視化、隱患預(yù)警、協(xié)調(diào)平衡等多項功能；司機(jī)室顯示屏、套架顯示屏均可實時顯示塔機(jī)運(yùn)行的數(shù)據(jù)、環(huán)境風(fēng)力、頂升操作的信息和現(xiàn)場視頻等，讓司機(jī)和頂升作業(yè)人員實時掌握操作步驟、塔機(jī)配平狀態(tài)、環(huán)境風(fēng)力以及塔機(jī)的實時運(yùn)行數(shù)據(jù)。”山東富友科技有限公司副總經(jīng)理、總工程師，同時也是山東省起重機(jī)械健康智能診斷工程研究中心副主任李楠楠向記者表示，通過司機(jī)室和套架作業(yè)的信息共享，改變傳統(tǒng)“聽指揮”的工作模式，司機(jī)全面掌握頂升工作過程，聽到指令后可通過顯示屏進(jìn)行進(jìn)一步判斷，防止“聽信號”不準(zhǔn)確造成安全事故。

上述技術(shù)以及其他5項技術(shù)對應(yīng)的是行業(yè)痛點(diǎn)，也是發(fā)明專利的誕生點(diǎn)。

陸念力教授認(rèn)為，四方產(chǎn)學(xué)研合作研發(fā)，目標(biāo)導(dǎo)向，激光傳感器驗證及算法優(yōu)化，終端設(shè)備聯(lián)調(diào)，裝機(jī)測試及監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)，這一系列環(huán)節(jié)都由專業(yè)力量介入，并取長補(bǔ)短，搭配完成。

在國家推動智慧工地建設(shè)，實施建設(shè)施工全生命周期管理的大背景下，國內(nèi)各高校與企業(yè)合作研發(fā)塔機(jī)的案例不在少數(shù)，呈現(xiàn)出各有特色之勢。但專家們認(rèn)為，眼前這個系統(tǒng)是唯一一個同時擁有“塔機(jī)黑匣子”“吊鉤可視化”“人員識別管理”“塔機(jī)防傾翻功能”和“頂升安全監(jiān)控”“遠(yuǎn)程運(yùn)維”等多項功能于一身的系統(tǒng)。

“隨著科技的發(fā)展和信息化水平的提高，對塔機(jī)智能化的要求越來越高。傳統(tǒng)的安全管理方式，已經(jīng)很難保證塔機(jī)頂升過程不出現(xiàn)安全事故。”陸念力教授認(rèn)為，智能系統(tǒng)、遠(yuǎn)程信息系統(tǒng)應(yīng)用到塔機(jī)頂升過程，提高安全性和信息化水平，本系統(tǒng)的應(yīng)用價值將會更加提高，為行業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐和產(chǎn)業(yè)支撐。

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