從宏觀上看，塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)屬于塔機(jī)自動化系統(tǒng)的一部分，它和運行控制系統(tǒng)、自診斷監(jiān)控系統(tǒng)等系統(tǒng)的功能有很多是相互交叉、相輔相成的。先進(jìn)有效的塔機(jī)安監(jiān)系統(tǒng)對提高可靠性，提升作業(yè)效率，及時發(fā)現(xiàn)塔機(jī)關(guān)鍵部件的故障，保障安全生產(chǎn)都是極其重要的。GB 5144—2006《塔式起重機(jī)安全規(guī)程》明確規(guī)定塔機(jī)必須配備監(jiān)測與安全保護(hù)裝置[5]。

我國的塔機(jī)安全保護(hù)裝置研制大約始于 20世紀(jì) 50 年代后期，主要經(jīng)歷了機(jī)械式、電子模擬式、數(shù)字式及微機(jī)控制式等形式，由于起步晚，技術(shù)水平較低。早期主要集中在起重量超載限制器、力矩限制器、幅度和高度限位器等這些安全裝置上。近期也出現(xiàn)了如北京恒美工控、濟(jì)南富友慧明、宜昌鑫揚等廠商研發(fā)的各種塔機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)。這些系統(tǒng)綜合了微電子、信息傳感、通信及計算機(jī)軟件數(shù)據(jù)處理等技術(shù)，將各種安全裝置功能進(jìn)行有效集成，統(tǒng)一綜合監(jiān)測管理[7-8]。

反觀國外先進(jìn)的塔機(jī)生產(chǎn)廠商，其產(chǎn)品的安監(jiān)系統(tǒng)都普遍融合了傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程通信技術(shù)等高新技術(shù)，通過前端監(jiān)控裝置和平臺無縫融合，能將塔機(jī)運行工況安全數(shù)據(jù)和報警信息通過 3G 無線等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實時發(fā)送到遠(yuǎn)程可視化監(jiān)控平臺，實現(xiàn)開放式的實時、動態(tài)塔機(jī)作業(yè)監(jiān)控，其技術(shù)的先進(jìn)性和可靠性普遍勝國內(nèi)企業(yè)一籌。

同時，國外高水平的安全監(jiān)控和自動化系統(tǒng)通常都致力于應(yīng)用新型技術(shù)和科技成果。如德國的 LIEBHERR 起重機(jī)，采用激光裝置測量起吊物的重心位置，依靠超聲波傳感器引導(dǎo)取物裝置抓取貨物；法國 POTAIN 公司在其 MD 系列的塔機(jī)中，安裝了智能化的微機(jī)輔助保養(yǎng)和微機(jī)輔助駕駛系統(tǒng)，這種智能系統(tǒng)能記錄塔機(jī)系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)并存儲各種故障、易損件磨耗程度和使用壽命等信息。英國一些廠家生產(chǎn)的塔機(jī)還配備了無線遙控功能，安裝了智能近場感應(yīng)系統(tǒng)，可有效避免起重機(jī)之間的相互碰撞[4]。

因此，研究開發(fā)新型高效的塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)對塔機(jī)安全工作有著相當(dāng)積極的意義。這種系統(tǒng)應(yīng)和微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、智能儀表技術(shù)及傳感器技術(shù)相結(jié)合，其功能不僅要對塔機(jī)工作時的載荷、力矩起到限制作用，更應(yīng)能隨時監(jiān)測包括起升高度、風(fēng)速、起升角度、工作幅度甚至鋼絲繩狀況、油溫、振動情況等關(guān)于塔機(jī)狀態(tài)的準(zhǔn)確信息。同時還要使塔機(jī)有較強(qiáng)的自動控制功能及自診斷能力和智能化程度，以降低操作和維護(hù)

勞動強(qiáng)度并保證塔機(jī)的安全。

總體來說，從借鑒國際先進(jìn)技術(shù)和有效預(yù)防塔機(jī)安全事故的角度出發(fā)，我國的塔機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)從以下幾個方面著重突破：

1）突出系統(tǒng)的集成化、信息化、智能化。伴隨著計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)的發(fā)展，塔機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具有更高的信息采集和數(shù)據(jù)處理能力，并具有能根據(jù)被監(jiān)測對象的各種即時參數(shù)進(jìn)行更智能的有效的危險性判別、分析和提出專家決策方案的功能，從而大幅度提高塔機(jī)安全監(jiān)控的效率和質(zhì)量；

2）突出“監(jiān)”和“測”控制記錄的一體化、整合化。特別對于大型塔機(jī)系統(tǒng)，由于其設(shè)備昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對于監(jiān)測控制系統(tǒng)要求更高，一體化的塔機(jī)監(jiān)測控制系統(tǒng)更是其發(fā)展方向。所謂的一體化塔機(jī)監(jiān)測控制系統(tǒng)是指其集成了運行控制系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)和自診斷監(jiān)控系統(tǒng)的功能，能夠統(tǒng)一控制塔機(jī)設(shè)備和監(jiān)視塔機(jī)運行狀態(tài)，并能實時記錄和存儲塔機(jī)的工作狀況，隨時對違規(guī)操作進(jìn)行科學(xué)檢測，為設(shè)備有效管理提供真實可靠的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)能有效預(yù)防事故的發(fā)生，杜絕安全生產(chǎn)隱患，同時也可為質(zhì)監(jiān)管理部門提供詳實的數(shù)據(jù)查詢，實現(xiàn)塔機(jī)生產(chǎn)的量化管理；

3）積極加入新技術(shù)新成果，開發(fā)新型軟硬件系統(tǒng)。要更好地實現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)測監(jiān)控，必須在軟硬件技術(shù)上同時著手，將最新的技術(shù)和成果加入進(jìn)來。例如傳統(tǒng)的塔機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用有線通信方式，傳感器與控制臺、控制中心采用有線連接，施工困難，花費大，而且往往無法滿足復(fù)雜環(huán)境下實時性、可靠性的通信要求。近些年在監(jiān)控領(lǐng)域興起的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控方式則具有自由網(wǎng)絡(luò)組織、動態(tài)拓?fù)?、多路由等?yōu)點，可以克服特殊地理和氣候環(huán)境的障礙，且易于擴(kuò)展，具有傳統(tǒng)有線監(jiān)控系統(tǒng)無法比擬的靈活性^[9]，所以將無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到塔機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，具有良好的應(yīng)用前景；

4）突出監(jiān)控系統(tǒng)的“黑匣子”功能。具備類似于飛機(jī)的黑匣子功能的起重機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，可以使用戶在使用和維護(hù)塔機(jī)過程中，利用記錄的數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)確地判明塔機(jī)的故障、性能及其變化趨勢，以便制定合理的維修周期和維修方案。而且監(jiān)管部門還可以根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，對已經(jīng)發(fā)生的事故塔機(jī)進(jìn)行科學(xué)可靠的事故評定。甚至在設(shè)計新型塔機(jī)時，技術(shù)人員可以充分利用樣機(jī)、原理機(jī)上所記錄的大量數(shù)據(jù)來指導(dǎo)塔機(jī)設(shè)計，使塔機(jī)有更好的安全性能和經(jīng)濟(jì)性能。

值得一提的是，通過技術(shù)改造增設(shè)安全監(jiān)控系統(tǒng)也是針對超齡塔機(jī)安全生產(chǎn)的有效措施。一些單位成功地為老舊塔機(jī)增設(shè)了安全監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了智能監(jiān)測、采集數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析及預(yù)警的目的。這種安監(jiān)系統(tǒng)采用成品安裝方式，施工方便，成本低廉，且可以重復(fù)利用[10]。如果可以進(jìn)一步提高整體可靠性和穩(wěn)定性，對于國內(nèi)眾多的超齡塔機(jī)將具有非?，F(xiàn)實的意義。