工程施工安全質量物聯網管理應用平臺

1、工程施工安全質量物聯網管理應用平臺系統功能要求1. 塔機前置系統1.1風速報警起重臂根部鉸點高度大于50m的塔機,應該配備風速儀，風速儀應該設在塔機頂部的不擋 風處。塔機運行時，當風速超過4級（大于7.9m/S時，有聲光預警，當風速超過6級（大于 13.8m/s時，有停止作業(yè)的報警。其中風速傳感器性能參數要求：a）起動風速：小于0.4m/sb）測量范圍:0.L30m/sc）分辨率： 0.1m/；sd）測量精度：（0.4+2%宴際風速）;e）采樣時間 ：小于1 秒（自動循環(huán)采樣）。1.2 超載報警a）塔機應該有載荷測量傳感器，對于塔機的超載行為，必須有斷電裝置。b）在塔機達到額定起重力矩和/或額

2、定起重量的90%以上時，裝置應該能向司機發(fā)出斷續(xù)的聲光預警。c）在塔機達到額定起重力矩和/或額定起重量的100%以上時，裝置應該能向司機發(fā)出連續(xù)清晰的聲光報警，且只有在降低到額定工作能力的 100%以內時報警才能停止。d）力矩測量值誤差不應大于實際值的5%。1.3 限位報警a）對于動臂變幅的塔機，應設置幅度限位報警裝置，在臂架達到相應的極限位前，能夠發(fā)出報警。b）對小車變幅的塔機應設置小車行程限位報警。c）對動臂塔機，當吊鉤裝置頂升部升至起重臂下端的最小距離2000mm處時，應能提供吊鉤限位報警。d）對小陣變幅的塔機，吊鉤裝置頂部升至小陣架下端的最小距離為2000mm寸，能夠提供吊鉤限位報警。

3、1 .4區(qū)域防碰撞a) 當塔機靠近建筑物、高壓線或塔機相互靠近發(fā)出報警時，能夠停止向危險方向運動。1.5控制功能a) 當起重量大于相應檔位的額定值并小于該額定值的 110%時，應該切斷上升方向的電 源，但機構可以作向下方向的運動。b) 當起重力矩大于相應工況下的額定值并小于該額定值的110%時，應切斷上升和幅度增 大方向的電源，但機構可以作下降和減小幅度方向的運動。c) 對小陣變幅的塔機，其最大變幅速度超過40m/min在小陣向外運亍，且起重力矩達到 額定值的80%寸，變幅速度應自動轉換為不大于40m/min勺速度運行。1.6實時數據顯示 裝置應以圖形和/或字符方式向司機顯示當前主要工作參數和

4、額定能力參數。主要工作參數 至少包含當前工作幅度、起重量、風速(安裝風速儀的塔機)和起重力矩；額定能力參數至少包 含幅度及應對的額定起重量和額定起重力矩。1.7歷史數據記錄 監(jiān)控系統至少應該保存 16000個塔機工作循環(huán)的數據，在一個工作循環(huán)中必須保存起吊狀 態(tài)主要工作參數、放下吊鉤主要工作參數和在該過程中的報警狀態(tài)寸的主要工作參數(采樣頻率 至少2 次/秒)，可以根據保存的數據回溯塔機原來的工作狀態(tài)。2. 前置子系統輸入輸出數據接口規(guī)范為了對杭州市所有塔機設備進亍統一管理，所有塔機與監(jiān)管平臺通信的格式必須滿足附錄1杭州市建設工程施工安全質量物聯網管理應用平臺塔機接口要求。主要支持：a) 所有

5、塔機設備需要支持注冊功能，統一注冊到數字化監(jiān)管平臺；b) 支持塔機狀態(tài)查詢功能，用戶訂閱狀態(tài)寸，塔機設備端周期性上報如下實寸數據：當前幅度、起重量、風速、起重力矩和報警狀態(tài)；c) 支持報警數據上報功能，一旦塔機發(fā)成報警，上報報警數據、塔機當前狀態(tài)；d) 支持NTP校時功能；e) 支持塔機與監(jiān)管平臺的網絡鏈路維持，確保塔機數據的實寸上傳。3. 支撐前置系統的硬件電氣特性系統前置系統設備的電氣環(huán)境特性，必須通過特種設備檢測機構要求。在保證監(jiān)控系統通 信抗干擾，數據傳輸準確可靠方面，本規(guī)范作出如下要求。3.1元件標識裝置外露的可操作元件（開關，旋鈕等），應該有清晰、持久的夕陪P標識，標識應說明其 功

6、能，文字標識應有中文。3.2電源開關使用電源供電的裝置，在裝置上不得裝設可切斷裝置供電電源的開關。3.3環(huán)境指標裝置應在下列環(huán)境條牛下正常工作：a）溫度: 20C+60C；b）相對濕度：95% （不結露）;c ） 海拔:不大于 2 0 0 0 m;d）工作方式：連續(xù)。3.5防護等級裝置的防護等級應符合以下規(guī)定:a）室內部分不應低于IP44b）室外部分不應低于IP65c）傳感器不應低于IP653.6電壓波動能力使用電源的裝置，在以下電壓波動范圍內應正常工作:a）交流電源供電，0.9咅1.1倍額定電壓；b）電池供電，0.9咅1.35咅額定電壓；C）換能裝置供電，0.9咅1.1倍額定電壓。3.7絕緣

7、電阻與工頻耐受電壓使用交流電源的裝置，絕緣電阻不應低于1MQ。使用交流電源的裝置，應能通過表3規(guī) 定的工頻耐受電壓試驗。在試驗期間裝置應無擊穿和閃絡現象。表3額定電壓U試驗電壓（V ）UW 60100060UW 3002000300UW 6902500690UW 80030008001:iww:禹測.里砒一Tr甲蚩a i WOOMS乙。的叩0X0華士峯）g論乙就址廠咸GO日宙送善斗l/IIS給*回呵士峯菩：aotL0X0 : 暨ID4byte返回狀態(tài) 碼4byte心跳間隔（S）2byte返回狀態(tài)碼預留，暫填0x00;心跳間隔單位為秒，表示控制器與服務器之間發(fā)生心跳的頻 率；在注冊流程中,發(fā)送的

8、注冊基本參數幀、注冊靜態(tài)參數幀見下文相關數據幀格式定義。2.2控制器向服務器注銷通過發(fā)送此幀數據，向服務器通知塔機已經關機。表2.3塔機注銷請求幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水 號：2byte協議 版本2byte命令1byteID4byte校驗和1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x0B0x6A69表2.4塔機注銷響應幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議 版本2byte命令1byteID4byte校驗和1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x0C0x6A692.3控制器向服務器發(fā)心跳塔機向服務器端發(fā)送心跳幀，使服務器端能夠確認塔機

9、的在線狀態(tài)。當服務器端攵到心跳 幀之后，將返回一個心跳泗復幀，心跳回復幀用來維持塔機與服務器端的連接。表2.5塔機心跳請求幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水 號：2byte協議版本2byte命令1byteID4byte校驗和1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x0D0x6A69表2.6塔機心跳響應幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議 版本2byte命令1byteID4byte校驗和1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x0E0x6A69當塔機收到心跳間隔之后，塔機根據該參數來確定心跳幀的時間間隔。當塔機連續(xù)發(fā)送3 次心跳幀之后，沒有

10、收到服務器端的心跳泗復，塔機認為服務器端已經掉線，將重新發(fā)起注冊。2.4上報實時數據該幀數據是把一臺塔機的實時參數和當前的狀態(tài)發(fā)送給服務器。上位機收到該數據之后， 對設備發(fā)送回復確認。當塔機在運行期間，與服務器連接不上時，保存上報的實時數據，等連接 成功后，發(fā)送未及時上報的實時數據。表2.7上報塔機實時數據幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議版本:2byte命令1byte數據載荷33byte校驗和：1byte幀尾:2byte0x5A550x01000x100x6A69MWW 啊怖膽O最！fi唯多，wua腆。時回最時峯doooxoMDWWOoxoMMW 竄也敘坦 4 SK

11、WWSWWTSWiWWW。引郵糜時彬陰書重底皿皿W華寅書重陰回臨陰底割砸 WM。回SB伽MWfliWBWW 用華寅陰翔IW助緲UJ1W寅&H旳聯暨 國1* WMltmoomWDltM 0曲書咖陰底勁呂水初隹/W&KBW陰出表2.8狀態(tài)類型子域描述b7bb5bbbbiB扌苗述00000000正常工作00000001回轉限位預警00000010幅度限位預警00000100高度限位預警00001000超載預警00010000禁行區(qū)預警00100000防碰預警01000000超風速預警后個字節(jié)表示報警狀態(tài)，表示方法如預警狀態(tài)。傳感器狀態(tài)：用來表示傳感器是否正常工作。低5為，女課某位為1表示對應的傳感器

12、出 現故障，高3為保留。表2.9狀態(tài)類型子域描述b433b2bib0扌苗述00000正常工作00001風速傳感器故障00010稱重傳感器故障00100回轉傳感器故障01000幅度傳感器故障10000高度傳感器故障其余保留表2.1C上報塔機實時數據響應幀幀頭：幀長度：幀流水號：協議版本:命令ID校驗和：幀尾:2byte2byte1byte2byte2byte1byte4byte1byte0x5A550x01000x110x6A692.5塔機校時該功能是服務器每隔一小時發(fā)送當前實時時鐘，使得塔機上的實時時鐘和服務器上的時鐘 同步。表2.15塔機校時請求幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：

13、2byte協議版本：2byte命令1byte數據載荷：10byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x150x6A69數據載荷：8byteID4byte年1byte月1byte日1byte時1byte分1byte秒1byte當塔機收到該校時幀后，塔機回復相同的結構幀，只是塔機回復的是塔機校時后的時間, 回復的命令是0x162.6上報塔機基本參數設備參數變動，需主動上報合服務器；表2.16注冊塔機基本參數幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議版本2byte命令1byte數據載荷：8byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000

14、x050x6A69數據載荷：8byteID4byte運行模式1byte傳感器配置1byte報警開關2byte表2.仃注冊塔機基本參數響應幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水 號：2byte協議版本：2byte命令1byteID：4byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x060x6A69運亍模式，0表示單臺模式運亍，1表示多臺模式運亍，其余保留。傳感器配置，見下表。當對應的位為1時，表示硬件接了該傳感器，否則0表示沒有接該 傳感器表2.18傳感器配置其余b4b3b1b0保留咼度幅度回轉稱重風速報警開關見下表。當對應的位為1時，表示該報警開，否則為0時，該報警關

15、閉。表2.19報警開關其余b9b8b7b6b5b4b3b2b1b0保留防碰禁行區(qū)后限位前限位低限位高限位右限位左限位載重風速2.7上報塔機靜態(tài)參數設備參數變動，需主動上報合服務器；表2.20塔機注冊靜態(tài)參數請求幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議版本：2byte命令1byte數據載荷：17byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x070x6A69數據載荷：17byteID4byte塔機類型1byteX坐標2byteY坐標2byte塔身高2byte塔頂高2byte大臂2byte平衡臂2byte塔機類型：0表示平臂塔機，1,動臂塔機，其余保留其余

16、的塔機各個參數單位都為m,精度為小數點后一位，例如，實際X坐標為123.45那 么發(fā)送X坐標時，按照實際值乘以100取整發(fā)送。其他參數按照相同的方法。表2.21塔機注冊靜態(tài)參數響應幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水 號：2byte協議版本：2byte命令1byteID：4byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x080x6A692.8上報禁亍區(qū)參數設備參數變動，需主動上報給服務器；表2.22塔機注冊禁行區(qū)參數請求幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議 版本:2byte命令1byte數據載荷：n byte校驗和：1byte幀尾：2byte

17、0x5A550x01000x090x6A69數據載荷：nbyteID4byte禁行區(qū)數1byte禁行區(qū)1數據載荷14btye禁行區(qū)2數據載荷14byte禁行區(qū)n 數據載荷14byte數據載荷：14byte頂點 數1byte禁行區(qū)類型1byt頂點04byte頂點24byte頂點 n4byte數據載荷：14byte頂點 數1byte禁行區(qū)類型丿 7L-1byt頂點04byte頂點24byte頂點n4byte解析該幀數據時，首先是在ID號之后是禁行區(qū)數目0表示沒有禁行區(qū)停止解析，禁行區(qū) 最多為10個。禁亍區(qū)類型，0表示無限高禁行區(qū)，塔機的大臂、平衡臂和小也的進入；1表示有限高度禁行區(qū)，塔機的大臂和平

18、衡臂可以進入，但小陣不能進入然后是第一個禁亍區(qū)的頂點數，頂點數最多為10,接下來時頂點坐標，坐標點數為頂點數 直到解析完一個塔機的所有禁行區(qū)。禁行區(qū)的坐標參數均是乘以100取整。表2.23塔機注冊禁行區(qū)參數響應幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議版本：2byte命令1byteID：4byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x1A0x6A692.9實時數據發(fā)送周期設置通過服務器設置塔機上報實時數據的周期；表2.24設置塔機上報實時數據周期請求幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議版本：2byte命令1byte數據 載荷：6

19、byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x170x6A69數據載荷：6byteID4byte工作 周期(S1byte非工作周期(s)1byte表2.25設置塔機上報實時數據周期響應幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水 號：2byte協議版本：2byte命令1byteID：4byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x180x6A69注：塔機設備根據遠程服務器設置的發(fā)送周期，定時上報實時數據給服務器，當系統發(fā)生報警，設備將自動提高上傳速率，以1秒的頻率上傳數據。2.10控制器運行時間記錄每十分鐘向服務器發(fā)送一次開機時間與設備運行時間;表

20、2.26上報設備運行時間記錄數據幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議版本：2byte命令1byte數據 載荷：14byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x190x6A69數據載荷：12byteID4byte年1byte月1byte日1byte時1byte分1byte秒1byte運行時間(S4byte表2.27設備運行時間記錄響應幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議版本：2byte命令1byteID：4byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x1A0x6A692.11工作循環(huán)信息數據表示塔機

21、每次吊重物時的信息，各個子域中的參數值說明參見實時數據幀。表2.28工作循環(huán)信息上報數據幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議版本:2byte命令1byte數據載荷62Dyte校驗和：1byte幀尾:2byte0x5A550x01000x1B0x6A69數據載荷：62byteID4byte起吊 風速2byte起吊 載重2byte起吊 回轉2byte起吊 幅度2byte起吊咼度2byte起吊力矩2byt起吊傾角2byte起吊 倍率2byte起吊定幅 變碼2byte起吊定碼 變幅2byte起吊 報警 狀態(tài)2byte起吊 傳感 器犬態(tài)1byte起吊年1byte起吊月1byte起

22、吊日1byte起吊時1byte起吊分1byte起吊秒1byte一一一一一一卸載 風速2byte卸載 載重2byte卸載 回轉2byte卸載 幅度2byte卸載 咼度2byte卸P載 力矩2byte卸載倍率2byte卸載定幅 變碼2byte卸載定碼 變幅2byte卸載 報警 狀態(tài)2byte卸載 傳感 器狀 態(tài)1byte卸載 年1byte卸載 月1byte卸載 日1byte卸載 時1byte卸載 分1byte卸載 秒1byte一一一一一一表2.29工作循環(huán)信息上報數據響應幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議版本：2byte命令1byteID：4byte校驗和：1byte幀尾

23、：2byte0x5A550x01000X0C0x6A692.12讀取塔機基本參數表2.30塔機基本參數請求幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議版本：2byte命令1byteID：4byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x200x6A69表2.31塔機基本參數響應幀幀頭：幀長度：幀流水號：協議版本:命令數據載荷：校驗和:幀尾：2byte1byte2byte2byte1byte8byte1byte2byte0x5A550x01000x210x6A69數據載荷：8byteID4byte運亍模式1byte傳感器配置1byte報警開關2byte塔機基

24、本參數響應幀數據綿勾同上報塔機基本參數幀;2.13賣取塔機靜態(tài)參數表2.32塔機靜態(tài)參數請求幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議版本：2byte命令1byteID：4byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x220x6A69表2.33塔機靜態(tài)參數響應幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議版本：2byte命令1byte數據 載荷：17byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x230x6A69數據載荷：17byteID4byte塔機類型1byteX坐標2byteY坐標2byte塔身高2byte塔頂

25、高2byte大臂2byte平衡臂2byte塔機靜態(tài)參數響應幀同上報塔機靜態(tài)參數幀；2.14讀取禁亍區(qū)參數表2.34讀取塔機禁行區(qū)請求幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議版本：2byte命令1byteID：4byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x240x6A69表2.35讀取塔機禁行區(qū)響應幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議版本：2byte命令1byte數據載荷：n byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x250x6A69數據載荷：nbyteID4byte禁行區(qū)數1byte禁行區(qū)1 數據

26、載荷14btye禁行區(qū)2 數據載荷14byte禁行區(qū)n 數據載荷14byte數據載荷：14byte頂點 數1byte禁行區(qū)類型1byt頂點04byte頂點24byte頂點 n4byte數據載荷：14byte頂點 數1byte禁行區(qū)類型丿 7L-1byt頂點04byte頂點24byte頂點n4byte2.15讀取塔機報警參數2.36讀取塔機報警參數請求幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議版本：2byte命令1byteID：4byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x310x6A69表2.37讀取塔機報警參數響應幀幀頭：2byte幀長度：1byt

27、e幀流水號：2byte協議版本：2byte命令1byte數據 載荷：15byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x320x6A69數據載荷：15byteID4byte風速預警2byte風速 報警2byte超載 預警2byte超載 報警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禁行區(qū) 預警2byte禁行區(qū) 預警2byte防碰預警2byte防碰報警2byte風速單位為m/s乘以100后取整發(fā)送。超載（力矩）的單位是t*m,左右限位的單位是度, 其余量的單位均是m,這些量的處理方式和風速的方法處理相同

28、。2.16讀取傳感器實時數據表2.38讀取傳感器實時數據請求幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議版本：2byte命令1byteID：4byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x330x6A69表2.39讀取傳感器實時數據卩響應幀幀頭：2byte幀長 度：1byte幀流水號：2byte協議版本：2byte命令1byte數據 載荷：14byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x340x6A69數據載荷：14byteID4byte風速2byte載重2byte回轉2byte幅度2byte咼度2byte2.17讀取傳感器參數

29、表2.40讀取傳感器參數請求幀幀頭：2byte幀長度：1byte幀流水號：2byte協議版本：2byte命令1byteID4byte傳感器標識：1byte校驗和：1byte幀尾：2byte0x5A550x01000x350x6A69傳感器標識的取值如下：表2.41傳感器標識描述值扌苗述0x010x0f風速0x100x1f稱重0x20-0x2f回轉0x300x3f幅度0x400x4f咼度其余保留當讀取風速傳感器的值時,服務器端可以在傳感器標識域中填寫0X00X0f中的任意一個值。同樣，稱重0x10- 0x1,回轉 0x20-0x2,幅度 0x30-0x3,高度0x40-0x4。當塔機收到傳感器參數請求幀后，接下來回復具體參數。女踝在讀取請求中傳感器標識是0x00x0,貝U表明是請求i賣取風速傳感器的參數。同樣，稱重0x10-0x1,回轉0x20-0x2, 幅度0x30-0x3,高度 0x40-0x4。塔機將根據具體使用的傳感器類型發(fā)送寸應的參數。當塔 機回復傳感器