无人机在施工现场塔吊安全巡查中的应用

1、无人机在施工现场塔吊安全巡查中的应用摘要：塔式起重机，俗称塔吊，是建筑施工现场的重要施工设备。因其起升高 度大，覆盖面广等特点而被广泛使用于建筑施工现场，主要担负垂直运输任务。 由于塔吊具有重心高、危险性大等特点，故施工现场经常会发生这样那样的安全 问题，甚至威胁生命财产安全。因而，加强塔吊的安全使用和管理，对于保障施 工现场每一个施工人员的安全和建筑施工的正常、顺利进行是非常必要的。关键词：无人机；施工现场塔吊安全巡查；应用；建筑施工现场塔吊被普遍运用，塔吊的安全至关重要，日常安全巡查工作存 在工作强度大、爬高困难、安全隐患点人员难以到达等困难，人工巡查方法无法 满足现场安全管理的需求，为了

2、解决这些问题，运用无人机技术进行航拍，将塔 吊现状图片实时传至项目部，结合现场专职安全员的经验判断，人机协同巡查对 施工现场塔吊的安全现状进行评估，极大地提高了塔吊安全巡查的效率，实现了 实时动态监管，很好地解决了工地塔吊巡查工作的实际问题。一、当前塔吊使用中的主要问题与原因据建设部所作的调查结果表明，塔吊在使用方面的原因引起的事故约占塔吊 事故总数的7 0 %。这方面事故的随机性大、种类多，较难控制，主要是用户不严 格执行塔式起重机操作使用规程等规章制度，违章操作、违章装拆等所致， 具体表现在以下几个方面。主管单位和安全部门对工作人员培训不够.对各项规章制度理解和施行不够 以及对工作现场管理

3、不够等都为事故发生埋下了隐患。有的企业制度不健全，工 作人员无章可循，只凭个人经验进行作业，易出差错；有的企业则未施行专人专 机制度，加上各厂机型不同，操作手柄布置不一，所以司机就有可能操作失误； 有的工地为了工作需要，把一些工作人员临时组合作业，以致指挥、司机、司索 人员难以达到作业协调一致，有的非专业人员或领导还临时充当作业人员，不免 出现错误和事故；有的企业不注重检修管理，没能把事故隐患消灭在萌芽状态。 有的塔机缺乏完整的安全保护装置，而有的塔机虽然安装了却不能正常使用，因 此出现事故预兆时，不能报警或停机，从而酿成事故。建设部调查表明，在接受 抽查的塔机中，有的塔机变幅小车限位失效；绝

4、大多数在限位开关被碰撞以后， 脱离碰撞板又能重新接通电源，然后才碰撞止挡装置，显然这种现象不利于安全。由于塔身金属结构体高重量大，塔机拆装属高空作业，危险性大，技术性 强。在塔机事故中，拆装过程发生的事故占相当大的比例，且都是比较大型的事 故。有的塔机拆装不是请专业安装队完成而是由非专业人员来完成。由于安装人 员素质不高，没有编制安装方案的能力，没有进行方案选择和力学计算的能力， 没有制订科学拆装方案的能力，这样解决不了作业过程中的新问题或特殊问题， 发生事故是必然的。有的安装质量不合标准，留下了事故隐患安装事故有的还表 现在地基及轨道等基础的质量方面，许多塔机基础无浇捣验收签字的现象非常普

5、遍。塔机的许多事故是由于违章操作或误操作所致。发生一起因回转机构输出轴 断裂，小齿轮坠落造成1人死亡的事故，原因是由于司机越级换挡，起升机构换 挡冲击过大，造成钢丝绳脱槽断裂。现在的塔机品种繁多，生产年代不一，由于 工作在室外，环境比较恶劣，金属结构、机械和电气设备的零部件风化、锈蚀、 变形、磨损使塔机已经达不到原来的设计要求，因此塔机的保养与维修就显得极 其重要。合理的维修与保养是及早发现并消除事故隐患，保证设备完好，使系统 故障得到控制的有效措施。但是有的企业不按制度办事，结果引发了许多事故。二、无人机在施工现场塔吊安全巡查中的应用施工现场塔吊安全巡查。建筑工地周围的高压线、楼宇以及道路等

6、公共区 域处于工作区，是现如今的建筑工地无法避免的，必须通过控制塔吊的吊臂和吊 钩来避开这些公共区域。因此，塔吊群在工作过程中存在多种危险因素，对建筑 工地的安全造成了很多的隐患。施工工地情况复杂，塔吊的布设分散在各个施工 区域，日常巡查周期长，工作量大，难以全面覆盖，存在较多安全隐患，巡查难 点多。塔吊的检查与修理工作要贯穿于设备管理与使用的全过程，每台塔吊要求 司机做好班前、班后检查，周检，月检；维修人员除日常修理外，每月应安排一 次巡检，并做好检查记录。现阶段，施工现场的塔吊巡查主要是人工方式，由专 职安全员负责对塔吊的使用、维护情况进行监督管理，人工检查与修理的耗时长。现场巡查作业强度

7、大、人身安全存在隐患，施工工地范围大，现场一般布设 多台塔吊同时作业，传统的人工巡查方式速度慢，耗时长，工作效率很低。巡查 人员需要现场查看，逐一核对，必要时还得爬上塔吊核实细节部位，人身安全存 在隐患，对于一些复杂甚至危险的区域，人力难以到达，无法查看，巡查工作存 在遗漏。巡查结论出具较慢，问题反馈不够直观，传统人工巡查方式主要是通过 现场爬高检查，拍照，记录，然后室内判读，针对某些安全性指标的检查结果还 需要专业技术人员进行评判并给出结论，现实中的安全巡查结论往往滞后。安全 巡查中暴露出的问题大多以书面文字形式反馈，无法直观地展示给相关人员，问 题的发现和改进不够及时，时效性差。无人机在塔

8、吊安全巡查中的应用。为了解决传统人工安全巡查中的问题， 本人所在的技术团队到工地现场进行了实地试飞，重点对塔吊进行了巡查。在实 施无人机巡查工作之前，先由现场的专职安全员结合施工平面图对现场塔吊的基 本情况作出初步说明，然后再进行无人机巡查。利用无人机搭载高清相机和图传 设备，先对整个工地概况进行拍摄，了解塔吊的平面布局和作业现状，然后针对 需要巡查的塔吊逐一进行近距离螺旋式拍摄，将现场巡检视频及图片资料实时传 输至项目部，足不出户，巡查整个工地。无人机航拍分为全景图、详细图和细部 图（图1），全景图用于记录施工现场塔吊的分布情况，用于直观地标记现场塔 吊的位置和数量；详细图是由无人机靠近某一

9、具体的塔吊进行螺旋式拍照，由上 至下显示塔吊的现状；多角度细部图是根据安全巡查规范中重点检查的部位进行 悬停拍照，细部放大具体位置，由专职安全员检查有无安全隐患。通过实施传输 的图像，安全员现场对塔吊的安全性能进行的专业评判，塔吊定期检查表中的八 项一级指标有六项可以通过无人机实现巡查，极大地减少时间成本，节约了人工 成本。通过无人机技术，项目部管理人员在日常管理中可以只花费少量的时间， 掌握现场各楼号的安全施工情况，对于塔式起重机等日常管理中较难且危险性较 大的工程，无人机技术提供了极大的便利和安全保障。相较于传统的人工巡查方 式，目前无人机技术在很大程度上降低了人员的户外劳动强度，缩短了巡查时间; 巡查中，借助无人机广阔的高空视角优势，项目安全员可以细致全面地观察地面 隐患，实现对人力难以到达位置的可视监控，及时发现隐患并整改，有效降低了 项目施工安全风险。（图1）总之，无人机良好的机动性、操控性和图像识别技术对施工现场进行辅助巡 查，巡查结果能够实时展示，便捷直观。由于各种超高层形式各异，选用的施工 设备组合也不尽相同，超高层塔吊安全技术应本着具体问题具体分析的原则，通 过严谨认真的工作态度、完善