建筑塔式起重机安全监控系统应用技术规程

建筑塔式起重机安全监控系统应用技术规程

目录

1总则...................................................................4

2术语与符号.............................................................4

3功能与性能.............................................................5

3.1一般规定.......................................................................5

3.2功能要求........................................................................5

3.3性能要求........................................................................6

4安装与调试.............................................................6

5检验与验收.............................................................7

6运行与维护.............................................................8

附录A信息交换装置与群塔作业指挥中心间的通信协议.......................10

附录B远程传输装置与管理服务器间的通信协议.............................13

本规范用词说明...........................................................26

本规范引用标准名录.......................................................27

附：条文说明.............................................................28

CONTENTS

1Generalprovisions.......................................................4

2Termsandsymbols........................................................4

3Functionandperformance.................................................5

3.1Generalprovisions............................................................5

3.2Functionrequirement.........................................................5

3.3Performancerequirement.....................................................6

4Installationandcommissioning..........................................6

5Inspectionandacceptance................................................7

6Operationandmaintenance................................................8

AppendixAThecommunicationprotocolbetweeninformationinterchange

equipmentandhammer-headcranes，commandcenter................10

AppendixBThecommunicationprotocolbetweenremotetransmissionequipment

andmanagementserve....................................13

Explanationofwordinginthiscode.......................................26

Listofquotedstandards..................................................27

Addition:Exp1anationofprovisions........................................28

1总则

1.0.1为加强建筑塔式起重机（以下简称塔机）的安全管理，规范塔机安全监控系统的使用，

制定本规程。

1.0.2本规程适用于建设工程用塔机安全管理。

1.0.3本规程规定了塔机安全监控系统的功能与性能、安装与调试、检验与验收、运行与维

护的要求。

1.0.4塔机应安装塔机安全监控系统，塔机安全监控系统除应符合本规程外，尚应符合国家

现行有关标准的规定。

2术语与符号

2.0.1安全监控系统safetymonitoringsystem

对塔机重要运行参数进行监视与控制，具备显示、记录、存储、传输及控制功能的系

统（以下简称系统）。

2.0.2远程传输单元remotedatatransferunit

信息传送到远程服务器的装置。

2.0.3系统综合误差syntheticalprecisionofsystem

系统显示数据与被采集信息源的实际数据的最大相对误差。

2.0.5工作时刻workingtime

每条信息所对应的具体时间，即为记录一个工作信息时的时钟时间（年/月/日/时/分/

秒）。

2.0.6工作循环workingcycle

塔机从起吊一个物品起，到能开始起吊下一个物品止，包括塔机运行及正常的停歇在内

的一个完整的过程。

3功能与性能

3.1一般规定

3.1.1系统必须对塔机的起重量、力矩、起升高度、幅度、回转角度、运行行程信息进行

监视、控制与存储。

3.1.2系统用于既有塔机升级加装时不得对既有塔机结构进行改造。

3.1.3在既有塔机上升级加装时不得影响塔机原有安全保护装置及电气控制系统的性能。

3.1.4系统安装工程中使用的导线、电缆应符合国家现行标准，并有生产许可证和产品合

格证书。

3.2功能要求

3.2.1系统显示装置应符合下列要求：

1系统应能以图形、图表和/或文字的方式显示塔机当前主要工作参数及与塔机额定能

力比对信息，工作参数至少包括：力矩、起重量、幅度、起升高度、回转角度、运行行程、

倍率；

2系统显示的文字表达应采用简体中文；

3系统显示装置在司机室内应固定牢固，方便司机观察且不影响司机的视野和正常操

作；

4显示装置显示信息应在各向光照等条件下清晰可辨，不刺目。

3.2.2系统存储装置应符合下列要求：

1存储能力至少应存储最近1.6义104个工作循环信息及对应的起止工作时刻；

2在关闭电源或供电中断之后，其内部的所有信息均应被保留；

3信息下载不应影响存储装置内信息的完整性。

3.2.3系统应具有控制吊钩避让固定障碍物的单机区域限制功能，可设定限制区域不少于

5个，且应满足现场实际需求。

3.2.4系统应具有开机自检功能，在系统自身发生故障时，能立即显示并记录故障信息。

3.2.5系统参数的录入和更改应由授权人员进行并有不少于5位的密码保护功能。

3.2.6系统应设有声光报警装置，在达到设定的塔机相应额定能力阀值时，向司机发出报

警信号，报警信号符合GB/T5031《塔式起重机》的要求。

3.2.7系统应至少设有以下外设装置：

1存储信息导出端口，该端口可与计算机或其它存储设备相连，能实现塔机历史工作

信息的转存；

2群塔作业信息交换装置连接端口，信息交换装置与群塔作业指挥中心间的通信频带

宜采用2.4GHz,通信协议应符合附录A的要求；

3报警与安全控制信号输出装置，在达到系统设定的安全阀值时通过信号输出装置输

出相应的安全控制开关信号，信号输出装置的控制继电器容量不低于3A,安全控制开关信

号至少包括：80%力矩、90%力矩、100%力矩、90%最大额定起重量、100%最大额定起重量、2

路档位起重量限制、幅度前后预减速及极限限位、高度上下预减速及极限限位、回转左右预

减速及极限限位、位移前后预减速及极限限位；

4远程传输单元连接端口，远程传输装置与管理服务器间的通信协议符合附录B的规

定。

3.2.8系统应能接收并执行远程时钟校准指令。

3.2.9系统应能接收并执行群塔作业指挥中心的报警、避让指令。

3.3性能要求

3.3.1系统的性能除应满足GB5226.2《机械安全机械电器设备》的相关要求外，还应符

合本规程的要求。

3.3.2系统应满足塔机实际使用环境要求。

3.3.3系统应有防雷措施。

3.3.4系统各组件的连接器应有防错接措施。

3.3.5系统对起重量、幅度、力矩参数监控的综合误差均不应大于5%。

3.3.6系统的外接线缆应能在-30℃低温下不硬脆。

3.3.7安装于室外器件的外壳防护等级应不低于GB4208《外壳防护等级（IP代码）》中规

定的IP43,安装于司机室内器件的外壳防护等级不低于IP41。防雨等级要求需通过附加装

置或特定安装方式实现时，应在说明书详细说明。

4安装与调试

4.0.1系统安装之前应对所安装塔机的配套性及参数进行确认。

4.0.2系统应有安装维护和使用说明书。

4.0.3系统安装作业前，根据装箱清单内容进行检查。

4.0.4显示装置应安装在驾驶室便于观看且不影响工作视线的位置。

4.0.5线路敷设时应将控制线路与动力线路分开敷设，并做好固定及防护工作。

4.0.6系统应可靠接地。

4.0.7系统结构应牢固，装配件按规定锁死，各连接部位进线孔有防水措施。

4.0.8系统调试应按使用说明书要求对各参数进行设置与标定，标定所需计量器具符合国

家标准精度范围。

5检验与验收

5.0.1安装调试、标定完毕，应进行检验。

5.0.2现场检验环境应满足以下条件：

1风速不大于8.3m/s；

2环境温度-15℃〜+40℃；

3相对湿度：不大于90%(20℃)

4无雨雪、易燃易爆等影响检验的气候环境条件。

5.0.3塔机有效作业空间内应无影响安全检验的障碍物。

5.0.4检验仪器必须经计量合格，并在有效使用期限内。

5.0.5检验项目

系统的检验项目见表1

表1检验项目

检验依据检验项

序号检验项目备注

技术要求试验方法目分类

既有塔

1对塔机结构有无进行改造3.1.2目测A机加装

系统

既有塔

对塔机原有安全保护装置及

23.1.3目测与线路连接检查A机加装

电器控制系统性能有无影响

系统

3系统显示功能3.2.1目测及现场操作验证A

4系统存储功能3.2.2现场操作验证B

吊钩避让障碍物区域限制功

53.2.3现场操作验证C

能

6开机自检功能3.2.4现场操作验证C

7密码保护功能3.2.5现场操作验证C

8安全控制及声光报警功能3.2.6,3.2.7现场操作验证C

9群塔作业信息交换功能3.2.7现场操作验证C

10存储信息导出功能3.2.7现场操作验证C

11远程传输功能3.2.7现场操作验证C

12连接器错接及系统接地3.3.3,3.3.4目测及现场操作验证C

13系统综合误差3.3.5GB/T28264-2012中7.1~7.3B

4.0.1,4.0.2,4.0.3,

14资料完整性及配套性资料查阅和目测C

3.1.4

15显示装置安装4.0.4目测C

16线路敷设4.0.5目测C

17部件安装牢固性及防水措施4.0.7目测与现场操作验证C

5.0.6验收规则

1检验出现A类项目不合格，停止检验，判该系统不合格。

2检验出现B类项目不合格，停止检验，排除故障，复检中出现B级项目不合格，判该

系统不合格。

3检验出现C类项目不合格，停止检验，排除故障，复检中出现C类项目不合格，停止

检验，排除故障，再次复检，若出现检验项目不合格，判该系统不合格。

6运行与维护

6.0.1系统使用及维护人员应接受使用、维护培训和技术交底。

6.0.2凡有下列情况时应重新对系统进行调试与标定，并按5.0.5、5.0.6检验合格：

1在系统维修、部件更换或重新安装后；

2当塔机倍率、起升高度、起重臂长度等参数发生变化后；

3系统使用过程中精度变化、性能不稳定不能达到本标准规定要求时；

4影响系统使用的外部条件发生变化时。

6.0.3使用单位不能擅自拆卸系统构配件。

6.0.4系统开机后应进行以下检查：

1在启动自诊过程中应无报警、无故障显示信息；

2显示内容应清晰、完整；

3操纵塔机分别进行起升、变幅、回转、运行动作，起升高度、幅度、回转、运行行程

显示值变化应与实际动作一致；

4在空钩状态下监控装置显示的起重量、起重力矩数据无异常。

6.0.5系统在使用过程中应定期按5.0.5进行系统综合误差、部件安装牢固性及防水措施等

项目的检查并符合要求。

6.0.6系统中储存的信息宜按存储能力定期导出并存档。

附录A

信息交换装置与群塔作业指挥中心间的通信协议

A.1系统向群塔作业指挥中心传输的数据信息描述见表A.1：

表A.1

字节标识信息内容描述

0DataO0x02固定(数据包包头)

1Datal

ID号通讯地址，区分同一工地的不同塔机

2Data2

3Data3命令字'N命令格式代表塔机数据

4Data4

年

5Data5

年在发送时仅使用十位及个位；

6Data6

月月日在发送时直接按ASCII发送，低位在前，高位在后。

7Data7

例：12年07月26日发送：0x31,0x32,0x30,0x37,0x32,0x36

8Data8

日

9Data9

10DatalO

时

11Datal1

发送时直接按ASCII发送，低位在前，高位在后。

12Datal2

分例：08时10分30秒

13Datal3

0x30,0x38,0x31,0x30,0x33,0x30

14Datal4

秒

15Datal5

16Datal6

高度值低位(H1)2位小数，单位m,先扩大100倍再转化成16进制；

17Datal7

例：10.11m乘100后为1011转化为16进制OxO3F3,

18Datal8

高度值高位按ASCII发送‘F''3''0''3'

19Datal9

20Data202位小数，单位m,先扩大100倍再转化成16进制；

幅度低位(m)

21Data21例10.11m乘100后为1011转化为16进制0x03F3,按

22Data22ASCII发送‘F''3''0''3'

幅度高位

23Data23

24Data24整数；例：角度为357。，357转化为16进制0x0165低

角度低位(°)

25Data25位在前，高位在后：’6''5''O''1'；角度为-357°,

26Data26357转化为16进制0x0165,负角度将最高位变成8,转

角度高位

27Data27换成0x8165;‘6''5''8''1'

28Data28

力矩比低位(给1位小数，发送时先扩大10倍，再转换成16进制

29Data29

例：72.3乘10后为723,再转换成16进制OxO2D3发送：

30Data30

力矩比高位MO⑵

31Data31

32Data32

各机构状态判断各机构是否出现故障，故障如表A.2

33Data33

34Data340：代表空载；1：刚刚吊起重物；

数据状态

35Data352：吊起重物中；3：刚刚吊起的重物已放下。

36Data362位小数，单位m,先扩大100倍再转化成16进制；

行走X值低位(m)

37Data37例：10.11m乘100后为1011转化为16进制0x03F3,

38Data38按ASCII发送‘F''3''0''3'

行走X值高位

39Data39

40Data40

行走Y值低位（m）2位小数，单位m,先扩大100倍再转化成16进制

41Data41

10.11m乘100后为10H转化为16进制OxO3F3,按

42Data42

行走Y值IWJ位ASCII发送'F''3''0''3'

43Data43

44Data44Datal+.......+Data43AseII相加，结果取低位，低位转化成

校验和

45Data4516进制，按ASCII发送。

46Data460x03结束符固定值3

47Data470x04固定值4

A.2各机构状态故障数据信息描述见表A.2：

表A.2

b4b3b2blb0描述

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

注：各机构状态定义用来表示传感器是否正常工作。低5位，如果某位为1表示对应的传感

器出现故障，高3位保留。

A.3群塔作业指挥中心向系统传输的数据信息描述见表A.3：

表A.3

字节标识信息内容描述字节标识

0STX起始位，固定值222Datal8

备用

1ID0n号从机的ID号（通讯地23Datal9

2ID1址）24Data20

备用

3CDM25Data21

4DataO26Data22

n号塔机指令0（幅度）备用

5Datal27Data23

6Data228SUMO

n号塔机指令1（高度）校验码(Bytel+...Byte27)

7Data329SUMI

8Data430ETX结束符固定值3

n号塔机指令2（角度）

9Data531EOT固定值4

10Data6

n号塔机指令3（状态）

11Data7

12Data8

备用

13Data9

14DatalO

备用

15Datal1

16Datal2

备用

17Datal3

18Datal4

备用

19Datal5

20Datal6

备用

21Datal7

注：该命令是定时查询该区域内不同设备的实时运行信息，同时也是运行控制指令，每台塔

机接收到该命令后将运行数据上报传输。

1：n号塔机指令0（幅度）

“0”正常“1”禁止前运行“2”禁止后运行（高速和限位，待定）“3”禁止高速前运

行“4”禁止高速后运行

2：n号塔机指令1（高度）

“0”正常“1”禁止上升运行“2”禁止下降运行（高速和限位，待定）“3”禁止高速

上运行“4”禁止高速下运行

3：n号塔机指令2（角度）

“0”正常“1”禁止左运行“2”禁止右运行（高速和限位，待定）“3”禁止高速左运

行“4”禁止高速右运行

4：n号塔机指令3（状态）

“0”：正常“1”：即将进入限制区域“2”：已进入限制区域

附录B

远程传输装置与管理服务器间的通信协议

B.1数据采用ASCH码按照低位在前、高位在后的格式发送。

B.2实时数据包信息描述见表B.Io

表B.1

字节标识信息内容描述

0DataO0x02固定(数据包包头)

1Datal备用数据预留

备用

2Data2现在可发送0x30,0x30

3Data3'A'命令格式代表实时数据

4Data4

年低位

5Data5

时间在发送时直接按ASCII发送，低位在前，高

6Data6

年IWJ位位在后。

7Data7

例：2012年07月26日

8Data8

月发送：

9Data9

0x31,0x32,0x32,x0x30,0x30,0x37,0x32,0x36

10DatalO

日

11Datal1

12Datal2

时间小时

13Datal3

发送形式如同年月日

14Datal4

时间分例：08时10分30秒

15Datal5

0x30,0x38,0x31,0x30,0x33,0x30

16Datal6

时间秒

17Datal7

18Datal8

载重低位

19Datal9重量为整数值，单位为Kg。

20Data20如重量为120Kg,120转化成16进制0x00000078

载重中1

21Data21发送的时候低位在前，高位在后：

22Data22，7'，8'，0'。，0'，0'，0'。

载重中2

23Data23(0x37,0x38,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30)

24Data24

载重高位

25Data25

26Data261位小数，发送时先扩大10倍，再转换成16进

载重比低位(阶

27Data27制

28Data28如：72.3乘10后为723,再转换成16进制0x02D3

载重比高位

29Data29发送：‘D''3''0''2'

30Data302位小数，单位t.m,先扩大100倍再转化成16进

力矩低位

31Data31制

32Data3210.llt.m乘100后为1011转化为16进制

力矩高位

33Data330x03F3,按ASCH发送‘F''3''0''3'

34Data341位小数，发送时先扩大10倍，再转换成16进

力矩比低位(%)

35Data35制

36Data36力矩比高位如：72.3乘10后为723,再转换成16进制0x02D3

37Data37发送：'D''3''0''2'

38Data38整数，如角度为357°,357转化为16进制0x0165

角度低位(°)

39Data39低位在前，高位在后：‘6''5，'0，C；角度为

40Data40-357°,357转化为16进制0x0165,负角度将最

角度高位

41Data41高位变成8,转换成0x8165;‘6''5''8''1'

42Data42

幅度低位(m)2位小数，单位m,先扩大100倍再转化成16进制

43Data43

10.11m乘100后为1011转化为16进制

44Data44

幅度局位0x03F3,按ASCH发送'F''3''0''3'

45Data45

46Data46

高度低位(m)2位小数，单位m,先扩大100倍再转化成16进制

47Data47

10.11m乘100后为1011转化为16进制

48Data48

高度高位0x03F3,按ASCH发送‘F''3''0''3'

49Data49

50Data501位小数，发送时先扩大10倍，再转换成16进

风速低位(H1/S)

51Data51制

52Data52如:72.3乘10后为723,再转换成16进制0x02D3

风速高位

53Data53发送：D‘3''0''2'

54Data54

倍率整数2倍率发送'2，

55Data55

56Data56

工作环境1：正常环境2：区域限制、3：群塔

57Data57

58Data58

各机构状态判断各机构是否出现故障，故障如表B.11

59Data59

60Data60

正常环境预警状态表B.12

61Data61

62Data62

正常环境报警状态表B.13

63Data63

64Data64终端设定了区域限制功能

区域限制预警

65Data65表B.14

66Data66终端设定了区域限制功能

区域限制报警

67Data67表B.15

68Data68终端设定了群塔防撞功能

群塔预警

69Data69表B.16

70Data70终端设定了群塔防撞功能

群塔报警

71Data71表B.17

72Data72工作循环索引低位

标识该实时数据属于哪个工作循环，用于工作循

73Data73

环展开120转化成16进制0x0078

74Data74工作循环索引高位

发送：0x37,0x38,0x30,0x30

75Data75

76Data76

帧流水号低位当终端数据上报到服务器后，服务器根据该流水

77Data77

号返回接收成功信息，代表数据上传成功。

78Data78

帧流水号局位范围0-1024

79Data79

80Data80标识是从u盘读出来的数据还是实时数据

Old/new标识

81Data810：U盘中数据，1：实时数据

82Data82

塔机安装方式0：固定1：轨道

83Data83

84Data84轨道行走X值低位

2位小数，单位m,先扩大100倍再转化成16进制

85Data85（m）

10.11m乘100后为1011转化为16进制

86Data86

轨道行走X值高位0x03F3,按ASCII发送'F''3''0''3'

87Data87

88Data88轨道行走Y值低位

2位小数，单位m,先扩大100倍再转化成16进制

89Data89（m）

10.11m乘100后为1011转化为16进制

90Data90

轨道行走Y值高位0x03F3,按ASCII发送'F''3''0''3'

91Data91

92Data92

备用备用

93Data93

94SUMODatal+....+Data93ASCII值相加，结果取低

校验和

95SUMI位，低位转化成16进制，按ASCII发送。

96ETX0x03固定（结束）

97EOT0x04固定（结束）

B.3工作循环数据包信息描述见表B.2。

表B.2

字节标识信息内容描述

0DataO0x02固定（包头）

1Datal备用数据预留

备用

2Data2现在可发送0x30,0x30

3Data3命令格式代表工作循环数据

4Data4

年低位

5Data5

6Data6时间再发送时直接按ASCII发送，低位再前，高

年IWJ位

7Data7

位再后。例：2012年07月26日发送：

8Data8

月

9Data90x31,0x32,0x32x,0x30,0x30,0x37,0x32x0x36

10DatalO

日

11Datal1

12Datal2

开始时间小时

13Datal3

14Datal4例：08时10分30秒

开始时间分

15Datal50x30,0x38,0x31,0x30,0x33,0x30

16Datal6

开始时间秒

17Datal7

18Datal8

结束时间小时

19Datal9

20Data20结束时间分例：08时10分30秒

21Data210x30,0x38,0x31,0x30,0x33,0x30

22Data22

结束时间秒

23Data23

24Data24最大载重低位

25Data25(kg)重量为整数值，单位为Kg。

26Data26如重量为120Kg,120转化成16进制0x00000078

最大载重中1

27Data27发送的时候低位在前，高位在后：

28Data28，7'68?，0'，0'，0'，0'，0'

最大载重中2

29Data29(0x37,0x38,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30)

30Data30

最大载重高位

31Data31

32Data32最大载重比低位

1位小数，发送时先扩大10倍，再转换成16进

33Data33(%)

制如：72.3乘10后为723,再转换成16进制

34Data34

最大载重比高位0x02D3发送：‘D''3''0''2'

35Data35

36Data36最大力矩低位

2位小数，单位t.m,先扩大100倍再转化成16进

37Data37(t.m)

制10.lit.m乘100后为1011转化为16进制

38Data38

最大力矩局位0x03F3,按ASCH发送'F''3''0''3'

39Data39

40Data42最大力矩比低位

1位小数，发送时先扩大10倍，再转换成16进

41Data43(%)

制如：72.3乘10后为723,再转换成16进制

42Data44

最大力矩比高位0x02D3发送：'D''3''0''2'

43Data45

44Data46开始角度低位整数，如角度为357°,357转化为16进制0x0165

45Data47(°)低位再前，高位再后：‘6''5''O''1'；角度为

46Data48开始角度高位-357°,357转化为16进制0x0165,负角度将最

47Data49(°)高位变成8,转换成0x8165;‘6''5''8''1'

48Data50