工程施工安全质量物联网管理应用平台

1、工程施工安全质量物联网管理应用平台系统功能要求1. 塔机前置系统1.1风速报警起重臂根部铰点高度大于50m的塔机,应该配备风速仪，风速仪应该设在塔机顶部的不挡 风处。塔机运行时，当风速超过4级（大于7.9m/S时，有声光预警，当风速超过6级（大于 13.8m/s时，有停止作业的报警。其中风速传感器性能参数要求：a）起动风速：小于0.4m/sb）测量范围:0.L30m/sc）分辨率： 0.1m/；sd）测量精度：（0.4+2%宴际风速）;e）采样时间 ：小于1 秒（自动循环采样）。1.2 超载报警a）塔机应该有载荷测量传感器，对于塔机的超载行为，必须有断电装置。b）在塔机达到额定起重力矩和/或额

2、定起重量的90%以上时，装置应该能向司机发出断续的声光预警。c）在塔机达到额定起重力矩和/或额定起重量的100%以上时，装置应该能向司机发出连续清晰的声光报警，且只有在降低到额定工作能力的 100%以内时报警才能停止。d）力矩测量值误差不应大于实际值的5%。1.3 限位报警a）对于动臂变幅的塔机，应设置幅度限位报警装置，在臂架达到相应的极限位前，能够发出报警。b）对小车变幅的塔机应设置小车行程限位报警。c）对动臂塔机，当吊钩装置顶升部升至起重臂下端的最小距离2000mm处时，应能提供吊钩限位报警。d）对小阵变幅的塔机，吊钩装置顶部升至小阵架下端的最小距离为2000mm寸，能够提供吊钩限位报警。

3、1 .4区域防碰撞a) 当塔机靠近建筑物、高压线或塔机相互靠近发出报警时，能够停止向危险方向运动。1.5控制功能a) 当起重量大于相应档位的额定值并小于该额定值的 110%时，应该切断上升方向的电 源，但机构可以作向下方向的运动。b) 当起重力矩大于相应工况下的额定值并小于该额定值的110%时，应切断上升和幅度增 大方向的电源，但机构可以作下降和减小幅度方向的运动。c) 对小阵变幅的塔机，其最大变幅速度超过40m/min在小阵向外运亍，且起重力矩达到 额定值的80%寸，变幅速度应自动转换为不大于40m/min勺速度运行。1.6实时数据显示 装置应以图形和/或字符方式向司机显示当前主要工作参数和

4、额定能力参数。主要工作参数 至少包含当前工作幅度、起重量、风速(安装风速仪的塔机)和起重力矩；额定能力参数至少包 含幅度及应对的额定起重量和额定起重力矩。1.7历史数据记录 监控系统至少应该保存 16000个塔机工作循环的数据，在一个工作循环中必须保存起吊状 态主要工作参数、放下吊钩主要工作参数和在该过程中的报警状态寸的主要工作参数(采样频率 至少2 次/秒)，可以根据保存的数据回溯塔机原来的工作状态。2. 前置子系统输入输出数据接口规范为了对杭州市所有塔机设备进亍统一管理，所有塔机与监管平台通信的格式必须满足附录1杭州市建设工程施工安全质量物联网管理应用平台塔机接口要求。主要支持：a) 所有

5、塔机设备需要支持注册功能，统一注册到数字化监管平台；b) 支持塔机状态查询功能，用户订阅状态寸，塔机设备端周期性上报如下实寸数据：当前幅度、起重量、风速、起重力矩和报警状态；c) 支持报警数据上报功能，一旦塔机发成报警，上报报警数据、塔机当前状态；d) 支持NTP校时功能；e) 支持塔机与监管平台的网络链路维持，确保塔机数据的实寸上传。3. 支撑前置系统的硬件电气特性系统前置系统设备的电气环境特性，必须通过特种设备检测机构要求。在保证监控系统通 信抗干扰，数据传输准确可靠方面，本规范作出如下要求。3.1元件标识装置外露的可操作元件（开关，旋钮等），应该有清晰、持久的夕陪P标识，标识应说明其 功

6、能，文字标识应有中文。3.2电源开关使用电源供电的装置，在装置上不得装设可切断装置供电电源的开关。3.3环境指标装置应在下列环境条牛下正常工作：a）温度: 20C+60C；b）相对湿度：95% （不结露）;c ） 海拔:不大于 2 0 0 0 m;d）工作方式：连续。3.5防护等级装置的防护等级应符合以下规定:a）室内部分不应低于IP44b）室外部分不应低于IP65c）传感器不应低于IP653.6电压波动能力使用电源的装置，在以下电压波动范围内应正常工作:a）交流电源供电，0.9咅1.1倍额定电压；b）电池供电，0.9咅1.35咅额定电压；C）换能装置供电，0.9咅1.1倍额定电压。3.7绝缘

7、电阻与工频耐受电压使用交流电源的装置，绝缘电阻不应低于1MQ。使用交流电源的装置，应能通过表3规 定的工频耐受电压试验。在试验期间装置应无击穿和闪络现象。表3额定电压U试验电压（V ）UW 60100060UW 3002000300UW 6902500690UW 80030008001:iww:禹测.里砒一Tr甲蚩a i WOOMS乙。的叩0X0华士峯）g论乙就址厂咸GO日宙送善斗l/IIS给*回呵士峯菩：aotL0X0 : 暨ID4byte返回状态 码4byte心跳间隔（S）2byte返回状态码预留，暂填0x00;心跳间隔单位为秒，表示控制器与服务器之间发生心跳的频 率；在注册流程中,发送的

8、注册基本参数帧、注册静态参数帧见下文相关数据帧格式定义。2.2控制器向服务器注销通过发送此帧数据，向服务器通知塔机已经关机。表2.3塔机注销请求帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水 号：2byte协议 版本2byte命令1byteID4byte校验和1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x0B0x6A69表2.4塔机注销响应帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议 版本2byte命令1byteID4byte校验和1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x0C0x6A692.3控制器向服务器发心跳塔机向服务器端发送心跳帧，使服务器端能够确认塔机

9、的在线状态。当服务器端攵到心跳 帧之后，将返回一个心跳泗复帧，心跳回复帧用来维持塔机与服务器端的连接。表2.5塔机心跳请求帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水 号：2byte协议版本2byte命令1byteID4byte校验和1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x0D0x6A69表2.6塔机心跳响应帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议 版本2byte命令1byteID4byte校验和1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x0E0x6A69当塔机收到心跳间隔之后，塔机根据该参数来确定心跳帧的时间间隔。当塔机连续发送3 次心跳帧之后，没有

10、收到服务器端的心跳泗复，塔机认为服务器端已经掉线，将重新发起注册。2.4上报实时数据该帧数据是把一台塔机的实时参数和当前的状态发送给服务器。上位机收到该数据之后， 对设备发送回复确认。当塔机在运行期间，与服务器连接不上时，保存上报的实时数据，等连接 成功后，发送未及时上报的实时数据。表2.7上报塔机实时数据帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议版本:2byte命令1byte数据载荷33byte校验和：1byte帧尾:2byte0x5A550x01000x100x6A69MWW 啊怖胆O最！fi唯多，wua腆。时回最时峯doooxoMDWWOoxoMMW 窜也叙坦 4 SK

11、WWSWWTSWiWWW。引邮糜時彬阴書重底皿皿W华寅書重阴回临阴底割砸 WM。回SB伽MWfliWBWW 用华寅阴翔IW助缈UJ1W寅&H旳联暨 国1* WMltmoomWDltM 0曲書咖阴底劲呂水初隹/W&KBW阴出表2.8状态类型子域描述b7bb5bbbbiB扌苗述00000000正常工作00000001回转限位预警00000010幅度限位预警00000100高度限位预警00001000超载预警00010000禁行区预警00100000防碰预警01000000超风速预警后个字节表示报警状态，表示方法如预警状态。传感器状态：用来表示传感器是否正常工作。低5为，女课某位为1表示对应的传感器

12、出 现故障，高3为保留。表2.9状态类型子域描述b433b2bib0扌苗述00000正常工作00001风速传感器故障00010称重传感器故障00100回转传感器故障01000幅度传感器故障10000高度传感器故障其余保留表2.1C上报塔机实时数据响应帧帧头：帧长度：帧流水号：协议版本:命令ID校验和：帧尾:2byte2byte1byte2byte2byte1byte4byte1byte0x5A550x01000x110x6A692.5塔机校时该功能是服务器每隔一小时发送当前实时时钟，使得塔机上的实时时钟和服务器上的时钟 同步。表2.15塔机校时请求帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：

13、2byte协议版本：2byte命令1byte数据载荷：10byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x150x6A69数据载荷：8byteID4byte年1byte月1byte日1byte时1byte分1byte秒1byte当塔机收到该校时帧后，塔机回复相同的结构帧，只是塔机回复的是塔机校时后的时间, 回复的命令是0x162.6上报塔机基本参数设备参数变动，需主动上报合服务器；表2.16注册塔机基本参数帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议版本2byte命令1byte数据载荷：8byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000

14、x050x6A69数据载荷：8byteID4byte运行模式1byte传感器配置1byte报警开关2byte表2.仃注册塔机基本参数响应帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水 号：2byte协议版本：2byte命令1byteID：4byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x060x6A69运亍模式，0表示单台模式运亍，1表示多台模式运亍，其余保留。传感器配置，见下表。当对应的位为1时，表示硬件接了该传感器，否则0表示没有接该 传感器表2.18传感器配置其余b4b3b1b0保留咼度幅度回转称重风速报警开关见下表。当对应的位为1时，表示该报警开，否则为0时，该报警关

15、闭。表2.19报警开关其余b9b8b7b6b5b4b3b2b1b0保留防碰禁行区后限位前限位低限位高限位右限位左限位载重风速2.7上报塔机静态参数设备参数变动，需主动上报合服务器；表2.20塔机注册静态参数请求帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议版本：2byte命令1byte数据载荷：17byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x070x6A69数据载荷：17byteID4byte塔机类型1byteX坐标2byteY坐标2byte塔身高2byte塔顶高2byte大臂2byte平衡臂2byte塔机类型：0表示平臂塔机，1,动臂塔机，其余保留其余

16、的塔机各个参数单位都为m,精度为小数点后一位，例如，实际X坐标为123.45那 么发送X坐标时，按照实际值乘以100取整发送。其他参数按照相同的方法。表2.21塔机注册静态参数响应帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水 号：2byte协议版本：2byte命令1byteID：4byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x080x6A692.8上报禁亍区参数设备参数变动，需主动上报给服务器；表2.22塔机注册禁行区参数请求帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议 版本:2byte命令1byte数据载荷：n byte校验和：1byte帧尾：2byte

17、0x5A550x01000x090x6A69数据载荷：nbyteID4byte禁行区数1byte禁行区1数据载荷14btye禁行区2数据载荷14byte禁行区n 数据载荷14byte数据载荷：14byte顶点 数1byte禁行区类型1byt顶点04byte顶点24byte顶点 n4byte数据载荷：14byte顶点 数1byte禁行区类型丿 7L-1byt顶点04byte顶点24byte顶点n4byte解析该帧数据时，首先是在ID号之后是禁行区数目0表示没有禁行区停止解析，禁行区 最多为10个。禁亍区类型，0表示无限高禁行区，塔机的大臂、平衡臂和小也的进入；1表示有限高度禁行区，塔机的大臂和平

18、衡臂可以进入，但小阵不能进入然后是第一个禁亍区的顶点数，顶点数最多为10,接下来时顶点坐标，坐标点数为顶点数 直到解析完一个塔机的所有禁行区。禁行区的坐标参数均是乘以100取整。表2.23塔机注册禁行区参数响应帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议版本：2byte命令1byteID：4byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x1A0x6A692.9实时数据发送周期设置通过服务器设置塔机上报实时数据的周期；表2.24设置塔机上报实时数据周期请求帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议版本：2byte命令1byte数据 载荷：6

19、byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x170x6A69数据载荷：6byteID4byte工作 周期(S1byte非工作周期(s)1byte表2.25设置塔机上报实时数据周期响应帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水 号：2byte协议版本：2byte命令1byteID：4byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x180x6A69注：塔机设备根据远程服务器设置的发送周期，定时上报实时数据给服务器，当系统发生报警，设备将自动提高上传速率，以1秒的频率上传数据。2.10控制器运行时间记录每十分钟向服务器发送一次开机时间与设备运行时间;表

20、2.26上报设备运行时间记录数据帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议版本：2byte命令1byte数据 载荷：14byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x190x6A69数据载荷：12byteID4byte年1byte月1byte日1byte时1byte分1byte秒1byte运行时间(S4byte表2.27设备运行时间记录响应帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议版本：2byte命令1byteID：4byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x1A0x6A692.11工作循环信息数据表示塔机

21、每次吊重物时的信息，各个子域中的参数值说明参见实时数据帧。表2.28工作循环信息上报数据帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议版本:2byte命令1byte数据载荷62Dyte校验和：1byte帧尾:2byte0x5A550x01000x1B0x6A69数据载荷：62byteID4byte起吊 风速2byte起吊 载重2byte起吊 回转2byte起吊 幅度2byte起吊咼度2byte起吊力矩2byt起吊倾角2byte起吊 倍率2byte起吊定幅 变码2byte起吊定码 变幅2byte起吊 报警 状态2byte起吊 传感 器犬态1byte起吊年1byte起吊月1byte起

22、吊日1byte起吊时1byte起吊分1byte起吊秒1byte一一一一一一卸载 风速2byte卸载 载重2byte卸载 回转2byte卸载 幅度2byte卸载 咼度2byte卸P载 力矩2byte卸载倍率2byte卸载定幅 变码2byte卸载定码 变幅2byte卸载 报警 状态2byte卸载 传感 器状 态1byte卸载 年1byte卸载 月1byte卸载 日1byte卸载 时1byte卸载 分1byte卸载 秒1byte一一一一一一表2.29工作循环信息上报数据响应帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议版本：2byte命令1byteID：4byte校验和：1byte帧尾

23、：2byte0x5A550x01000X0C0x6A692.12读取塔机基本参数表2.30塔机基本参数请求帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议版本：2byte命令1byteID：4byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x200x6A69表2.31塔机基本参数响应帧帧头：帧长度：帧流水号：协议版本:命令数据载荷：校验和:帧尾：2byte1byte2byte2byte1byte8byte1byte2byte0x5A550x01000x210x6A69数据载荷：8byteID4byte运亍模式1byte传感器配置1byte报警开关2byte塔机基

24、本参数响应帧数据绵勾同上报塔机基本参数帧;2.13卖取塔机静态参数表2.32塔机静态参数请求帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议版本：2byte命令1byteID：4byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x220x6A69表2.33塔机静态参数响应帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议版本：2byte命令1byte数据 载荷：17byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x230x6A69数据载荷：17byteID4byte塔机类型1byteX坐标2byteY坐标2byte塔身高2byte塔顶

25、高2byte大臂2byte平衡臂2byte塔机静态参数响应帧同上报塔机静态参数帧；2.14读取禁亍区参数表2.34读取塔机禁行区请求帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议版本：2byte命令1byteID：4byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x240x6A69表2.35读取塔机禁行区响应帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议版本：2byte命令1byte数据载荷：n byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x250x6A69数据载荷：nbyteID4byte禁行区数1byte禁行区1 数据

26、载荷14btye禁行区2 数据载荷14byte禁行区n 数据载荷14byte数据载荷：14byte顶点 数1byte禁行区类型1byt顶点04byte顶点24byte顶点 n4byte数据载荷：14byte顶点 数1byte禁行区类型丿 7L-1byt顶点04byte顶点24byte顶点n4byte2.15读取塔机报警参数2.36读取塔机报警参数请求帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议版本：2byte命令1byteID：4byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x310x6A69表2.37读取塔机报警参数响应帧帧头：2byte帧长度：1byt

27、e帧流水号：2byte协议版本：2byte命令1byte数据 载荷：15byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x320x6A69数据载荷：15byteID4byte风速预警2byte风速 报警2byte超载 预警2byte超载 报警2byte高限 位2byte低限 位2byte左限 位2byte右限 位2byte前限位2byte后限位2byte禁行区 预警2byte禁行区 预警2byte防碰预警2byte防碰报警2byte风速单位为m/s乘以100后取整发送。超载（力矩）的单位是t*m,左右限位的单位是度, 其余量的单位均是m,这些量的处理方式和风速的方法处理相同

28、。2.16读取传感器实时数据表2.38读取传感器实时数据请求帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议版本：2byte命令1byteID：4byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x330x6A69表2.39读取传感器实时数据卩响应帧帧头：2byte帧长 度：1byte帧流水号：2byte协议版本：2byte命令1byte数据 载荷：14byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x340x6A69数据载荷：14byteID4byte风速2byte载重2byte回转2byte幅度2byte咼度2byte2.17读取传感器参数

29、表2.40读取传感器参数请求帧帧头：2byte帧长度：1byte帧流水号：2byte协议版本：2byte命令1byteID4byte传感器标识：1byte校验和：1byte帧尾：2byte0x5A550x01000x350x6A69传感器标识的取值如下：表2.41传感器标识描述值扌苗述0x010x0f风速0x100x1f称重0x20-0x2f回转0x300x3f幅度0x400x4f咼度其余保留当读取风速传感器的值时,服务器端可以在传感器标识域中填写0X00X0f中的任意一个值。同样，称重0x10- 0x1,回转 0x20-0x2,幅度 0x30-0x3,高度0x40-0x4。当塔机收到传感器参数请求帧后，接下来回复具体参数。女踝在读取请求中传感器标识是0x00x0,贝U表明是请求i卖取风速传感器的参数。同样，称重0x10-0x1,回转0x20-0x2, 幅度0x30-0x3,高度 0x40-0x4。塔机将根据具体使用的传感器类型发送寸应的参数。当塔 机回复传感器