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基于物联网的塔式起重机安全监控系统

摘要：近几年我国装配式建筑发展很快，行业规模迎来快速扩张。越来越多

的高性能塔式起重机（以下简称“塔机”）投入使用，因此而造成的安全事故也

在不断增加。据统计，2019 年全国房屋市政工程生产安全事故共发生 773 起，其

中起重机械伤害事故 42 起，占总数的 5.43%。根据《生产安全事故报告和调查处

理条例》的标准，2020 年全国共发生塔机安全事故 86 起，死亡人数 52 人。随着

当前信息技术快速发展，尤其是以物联网为主的智能监控技术发展，可依靠传感

器采集塔吊结构应力和应变数据，再通过无线传输和即时预警，可大幅度提高塔

吊安全监控的准确性和速度，使得塔吊安全管理更为标准化、数字化和精细化，

从而降低塔吊安全事故发生概率。

关键词：物联网；塔式起重机；安全监控系统

引言

随着塔式起重机(简称塔吊)的广泛应用，塔吊结构安全事故频发，严重影响

了建筑业安全生产水平。塔吊事故的主要原因包括超载使用、违章操作、突发风

荷载和地震、安装不规范等。目前，建筑工程施工项目主要采用基于塔吊运行状

态传感器的安全监测系统(SafetyMonitoringSystem，SMS)保障塔吊结构安全作

业。然而，受限于传感器技术的发展，当前的塔吊监测系统难以经济且便捷地实

现塔吊全结构应变、应力和位移的实时监测，因此，如何有效监测塔吊全结构构

件的力学状态安全指标，成为了塔吊监测系统亟需解决的问题之一。物联网

(InternetofThings，IoT)技术是当前塔吊安全监测技术的组成部分，借助该技

术，监测系统可传送和分析各类传感器数据。

1 塔式起重机的受力构件及出现事故的原因

在现如今的建筑施工过程中，塔式起重机的应用非常广泛，它的主要受力构

件包括塔身、平衡臂以及起重臂，在这些受力构件中，塔身属于承受力最大的部

位，也是最为关键的安全部位，如果塔身出现问题，将给整个塔式起重机的使用

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