“塔機CT”遠程全方位診斷 可提前30天預(yù)判隱患

近日，山東某在建工地塔吊施工作業(yè)時發(fā)生倒塌事故，致多輛轎車被砸。在高層建筑拔地而起，不斷刷新高度的當(dāng)下，如何杜絕塔吊倒塌事件的發(fā)生？

在接受科技日報記者采訪時，山東建筑大學(xué)教授、山東省起重機械健康智能診斷工程研究中心（以下簡稱起重診斷中心）首席專家宋世軍表示，經(jīng)過多年研究，“塔機CT”技術(shù)已研制成功。這項技術(shù)可運用“結(jié)構(gòu)損傷圖譜”（以下簡稱圖譜）對塔機進行全方位診斷，提前30天預(yù)判隱患，避免事故發(fā)生。

多學(xué)科融合下的圖譜

塔吊是建筑工地上最常用的一種起重設(shè)備，以一節(jié)一節(jié)的接長（高），用來起吊施工用的鋼筋、木楞、混凝土、鋼管等原材料。

宋世軍介紹，作為工地上必不可少的裝備，輕型塔機的結(jié)構(gòu)自重可達二三十噸，重型塔機則接近百噸。由于塔機結(jié)構(gòu)重、體積大，安全隱患多，一旦發(fā)生安全事故，一般都會造成人員傷亡和重大經(jīng)濟損失，所以其一直是建筑施工安全重點管理設(shè)備。

據(jù)了解，起重診斷中心是依托山東建筑大學(xué)機電工程學(xué)院建立起來的。2021年9月份，在科技部等八部委聯(lián)合印發(fā)的《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動計劃（2021—2023年）》中，起重診斷中心的業(yè)務(wù)范圍被劃入智能制造領(lǐng)域，被描述為：“利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升對建筑質(zhì)量、人員安全、綠色施工的智能管理與監(jiān)管水平?！?/p>

宋世軍眼中的圖譜是將應(yīng)用數(shù)學(xué)、圖形學(xué)、信息數(shù)據(jù)、信息科學(xué)分析等方法有機結(jié)合進行事物狀態(tài)描述的一種方法。

“塔機的常規(guī)檢測是當(dāng)時當(dāng)刻的表象檢測，檢測結(jié)果只對檢查的時刻有效?！彼问儡娬f，破解這一問題首先需要采集數(shù)據(jù)，其中包括塔機運行數(shù)據(jù)、工作環(huán)境數(shù)據(jù)、塔身頂端軌跡數(shù)據(jù)、塔機運行遠程視頻、技術(shù)交底、巡檢數(shù)據(jù)、司機操作視頻等數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)對塔機運行狀態(tài)進行整體分析，可以發(fā)現(xiàn)司機操作異常，進而評估司機技能水平，并通過數(shù)據(jù)挖掘、信息處理，和理論圖譜庫進行特征匹配，來判斷塔機的結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)和損傷程度，提出整改建議，通知相關(guān)管理單位，對于嚴(yán)重結(jié)構(gòu)損傷的塔式起重機進行及時整改處理，可以避免塔式起重機倒塌等重大安全事故。

一張圖譜，千里排險

“上述圖譜其實是我們提出的塔式起重機重大危險源預(yù)報警技術(shù)中的核心技術(shù)。”宋世軍表示，起重診斷中心已經(jīng)建立了包括理論損傷圖譜和實測圖譜的結(jié)構(gòu)損傷圖譜庫，采集并整理了13000多個損傷圖譜。

他表示，數(shù)百次實踐已經(jīng)證明，經(jīng)過對圖譜的分析，他們得出的塔機存在結(jié)構(gòu)性重大隱患的結(jié)論，與專家到現(xiàn)場排查得出的結(jié)論是完全一致的。

監(jiān)測項目100余個，評估塔機300余臺，出具報告累計1100余份，排查出存在結(jié)構(gòu)隱患的塔機超過50余臺。這是起重診斷中心在2020年交出的成績單。

這其中的“50余臺”不僅僅是一個數(shù)字，更多的是依靠科技進行篩查，排除隱患，將50余起潛在的安全事故消于無形的努力。

山東省濟南市距離位于寧夏回族自治區(qū)北部的賀蘭縣一千多公里。起重診斷中心通過對遠程監(jiān)控平臺的數(shù)據(jù)分析，對比圖譜發(fā)現(xiàn)賀蘭縣一塔機標(biāo)準(zhǔn)節(jié)連接螺栓嚴(yán)重松動。隨后，他們立即告知賀蘭縣主管部門，第一時間消除了隱患。

據(jù)了解，圍繞此項技術(shù)，起重診斷中心已經(jīng)完成各級各類科研項目20多項，發(fā)表論文60多篇，獲得30余項發(fā)明專利，軟件著作權(quán)20多項，在國內(nèi)，山東、北京、上海、廣東、貴州、遼寧等近十個省市的塔機生產(chǎn)和應(yīng)用單位已經(jīng)應(yīng)用了此項技術(shù)。在“一帶一路”沿線不少國家也有應(yīng)用。

“中國第一個出口的核電站——巴基斯坦·卡拉奇核電站所使用的17套起重機械安全監(jiān)控管理系統(tǒng)全部使用了我們的技術(shù)?！彼问儡娬f。正因為掌握了自主核心技術(shù)，他對該裝備的推廣很有信心。