起重机智能化应用与故障安全
近年来，随着智能化技术的快速发展，智能制造、智能物流以及在役设备智能运用维护等应用场景对起重机智能化需求迅速增加，无人值守车间、智能电厂、一键炼钢等行业变革更是将上述领域智能化起重机或无人值守行车的需求推向高潮，起重机制造商竞相研发智能化技术，根据客户需求提供了多种不同应用场合的智能化自动运行无人值守起重机。然而，起重机智能化运行的效率、稳定性尚未满足客户预期，可靠性、可用性、可维修性和安全性尚有较大欠缺，甚至连续发生多次停产故障甚至伤亡事故，对起重机智能化技术的推广产生极其严重的负面影响。智能化桥门式起重机与通用桥门式起重机工作过程相同，增加的智能控制既要指挥起重机自动运行，还需能够代替人的视觉、听觉、触觉和感觉和曾经积累的工作经验，自动感知设备自身及周边环境的变化，自主决策下一步的运行状态。研究智能化起重机的工程案例发现，智能化吊具、防摇摆、防震动与精确定位、运行路径规划与障碍物避让、无线传输、视频监控等所谓智能化技术，包括智能化运行的管理、调度、监控等三大系统，全部是解决自动化运行的技术，仅仅只能代替人的操作实现起重机无人值守自动运行，尚不能代替人对起重机的运行状态进行自动感知、自我分析、自主决策和自动执行等，如操作者发现溜钩需紧急制动、出现异响需检查传动系统或运行系统等感知与决策行为，特别是软件崩溃、信息传递延迟或中断等故障造成起重机无操控状态下的自由运行，从而造成财产损失甚至人身伤亡等严重损害。因此，智能化控制需在管理、调度、监控系统等自动化、智能化技术之外增加故障安全系统，当系统发生意外或故障时，能够引导系统立刻进入安全状态或设备进入安全位置，以保证人身、财产及环境不受危害。
1、重要性
起重机在当今的机械化生产中扮演重要的角色，主要作用为物料的起重和搬运，有效的了减少了生产成本，提高了工作效率。但是起重机械所处的实际现场往往相对恶劣，受到现场环境灰尘、高温等因素的影响，起重机械设备在工作时会发生超负载或机械冲击的想象。而且因为起重机属于大型机械，其动力源一般采用电气系统作为供给，如果电气控制系统发生问题，不仅会影响施工进度，还会造成财产损失和人身安全。因此电气控制系统作为起重机的关键控制系统，需要对其开展定期检查及维护，确保能够及时发现起重机械电气控制系统出现的故障问题，并进行维修和改善。
2、智能化应用存在的问题
2.1智能化概念不明确
在新设计或对在役通用起重机进行智能化改造过程中，所增加的技术或装置仅实现起重机自动化运行。如某钢卷库、某散装原料库、某智能车间等实施无人值守起重机改造计划，仅增加库管系统、无线网络系统、定位及防摇摆、防震动系统、视频监控系统、工作区域安全防护、地面应急操作室、吊具改造等装置或功能，均未考虑操作员自身的监控作用及对隐患、故障状态下的处置能力。目前，行业内尚未形成智能化概念的共识或标准，致使各起重机制造商认为只要采用PLC或工控机代替操作员完成了部分工作过程都敢称为智能化起重机，因此导致实际应用中故障频发、事故不断，对智能化技术的推广应用产生严重的负面影响，严重阻碍智能化技术的发展速度。智能化一般是指在操作控制过程中，不仅操作设备完成预定的工作流程，更多的是自主感知周围环境、随时发现意外情况并自主予以应对。智能化技术重点不仅在于自动完成预定的动作或工艺流程，更重要的是部分代替人的自动感知、自主分析、自我决策，直至自动执行。相对于其他设备，起重机智能化的难点不仅在于智能化吊具、三维精确定位与防摇摆、防震动（多数采用起重机本体定位，柔性连接的吊具或物品实际位置与起重机本体给定的位置尚存差异）、管理与控制、监控等技术，更应考虑发现故障隐患和故障后的设备安全技术（对意外情况感知、传输速率的改变等情况的处置能力），才能减少或避免故障停机或故障引发的其他损害。
2.2总体技术能力不足
绝大多数起重机制造商没有电控设备设计和制造能力，更没有自动化控制的软件开发能力。一个起重机智能化工程案例基本上由起重机、电控、吊具、工控多家企业合作完成，尽管各方通力合作、各自发挥专长，但缺乏智能技术的顶层设计。通常由起重机制造商负责机械部分和电控集成，软件公司根据起重搬运工艺流程编制控制程序，缺乏对智能化控制需要的冗余设计、故障诊断设计以及故障安全设计等总体掌控。
2.3加强各方协调
分包现象在建筑工程领域中较为普遍。不同的项目往往分包给不同的施工企业负责相关的运营。在这种情况下，要妥善做好各阶段工程建设的衔接工作，注重各方协调，形成统一的集体。同时，要进一步明确各范围应承担的义务、权利、工作范围和责任，做好物资的选材和供应工作。主要包括以下几个方面：
一是根据实际管理需要，积极构建项目管理结构；建设项目建设前分包，在此过程中，如果内容不能保证，不将项目拆分为小部分，这将严重影响协调工作的有序发展，在一定程度上降低了各单位协调的流动性。
二是建立严格的协调管理程序：在实际施工过程中，要根据实际情况，不断完善和完善施工组织方案，提高施工方案的可行性，进而提高工程质量。
2.4积极推广施工新技术的应用
在科学技术飞速发展的时代，各种建筑新技术不断发展和应用。施工技术手段越来越多，工程技术人员的选择性大大提高。建设单位要积极推广现代科学技术，提高自身的施工技术，在施工中应用信息化、数字化和智能化技术，为提高工程施工质量提供更多动力。在建筑材料的选择和应用中，应尽量采用具有节能、绿色、生态、环保等特点的新型材料，以减少对周边建筑的环境影响。
综上所述，对建筑工程管理及施工质量分析是一个复杂艰难的过程，并随时伴随着改变。因此，在各个方面都要应用先进的管理理论，将施工实际情况与管理完美结合与协调，选择一个适合企业建筑工程管理及施工质量控制的科学发展方式和管理控制方式。
3、起重机电气系统故障检查措施
3.1起重机电气系统的电气保护
起重机在进行日常检查时需要执行断电操作，并且保证电源和起重机隔离进行检查，加装隔离开关。要确保最少有一级断路保护装置，利用空气自动开关或者熔断器完成电路保护。断路保护装置可以减少电路发生意外短路对机械设备的影响。电气系统在检查时需要接通电源来检测电源的电压是否正常，电控系统运行是否正常、可靠、有效。
3.2加强电气系统检查措施
提高检查人员的专业技能，加强检查人员的专业素质和专业技能可以有效提高工作效率，能够对设备进行更加积极的进行管理和控制。通过培训检查人员，可以实现人才的多元化，根据绩效评估，提高员工积极性，有助于提高起重机检修质量。同时提高对起重机电气系统的检查，可以进行定位检修和故障排除两种模式，定位检修是更换废旧的部件和感应器来保障电气检测的可靠，故障排除是对电气系统的重组检测。为保证电气系统的正常功能，可以利用专用电气系统检验设备，同时要对电气线路进行严格检查，尤其需要格外关注更换的部件接线是否漏电。检查部分既要加强管理，也要制定健全的管理制度。否则不仅影响实际工作中的检查任务，也会疏漏某些隐藏问题。可以利用计算机进行信息化、系统化管理，既提高了检查效率、保证了检查质量，不仅节约了检查成本，还能推动了信息化管理建设。
3.3起重机故障安全技术
随着生产技术的发展和生产规模的大型化，安全生产已成为重大的社会问题。智能化设计阶段必须考虑工厂的工艺、设备及控制方案应当是本质安全的，进而必须保障起重机运行直到报废全周期的安全运行。起重机作为生产工艺链内的特种设备，对生产安全具有非常重大影响，尤其需要安全控制系统来保障安全、稳定、连续的生产。即使出现故障，安全控制系统还能最大限度的保护人员、设备和环境免遭损害。起重机故障安全控制系统是基于高度自诊断的、计算机技术的软件容错系统，是一种应付意外故障的手段。该系统连续监控起重机的操作，通过自诊断程序能诊断出系统内部部件的故障，并消除潜在的错误，使起重机的安全可靠性增强。当起重机发生意外或故障时，能将设备导向安全的状态或位置，以保证不导致人员伤亡、、系统损坏、或危及人员健康及环境安全。
3.4故障安全系统设计方法
（1）故障-安全消极设计。在采取纠正措施前不工作，且不会由于不工作使危险产生更大的破坏。如起重机在控制软件崩溃或控制信号传递中断等情况下，可采取停车处理。通常认为起重机停止运行是相对安全的。
（2）故障-安全积极设计。在采取纠正措施或启动备用控制系统前，使控制系统处于安全状态。如起重机在电力供应中断时，制动器处于刹车状态、抓斗锁定在闭合状态等。
（3）故障-安全工作设计。使控制系统在采取纠正措施前继续安全工作，如冶金起重机冗余设计可保证钢丝绳断裂时，保证钢水包低速运行至安全位置。
4、结论
起重机械电气系统故障的发生有多种因素，因其为大型机械，所以操作人员需要保证机械运转的安全性，如果电气系统发生故障，会影响起重机械的正常运行和工作效率，还会对施工现场造成安全隐患。因此需要对施工人员开展专业训练，增强工作人员的技术水平，保证起重机械设备使用安全和合理。同时需要建立起重机械电力系统的评价机制，对起重器械的相关部件和电力系统进行定期检查，保证起重机械正常运行，尽量降低意外事故的发生，为起重机械的安全运行提供安全保障。
