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自动化施工塔式起重机安全标准

一、引言

随着建筑工业化与智能化的深度融合，自动化施工塔式起重机（以下简称“自动化塔机”）凭借其高效、精准、省人的显著优势，正逐步成为现代建筑施工领域的关键装备。然而，自动化技术的引入并未消除施工安全风险，反而因其系统构成的复杂性、操作模式的转变以及对协同作业要求的提升，带来了新的安全挑战。制定并严格执行自动化塔机安全标准，是确保其安全稳定运行、防范生产安全事故、保障从业人员生命财产安全的根本前提，亦是推动建筑施工行业安全高质量发展的必然要求。本标准旨在明确自动化塔机全生命周期的安全要求，为相关方提供系统性的安全指引。

二、设计与制造的本质安全

自动化塔机的安全首先应植根于设计与制造环节的本质安全理念。

1.硬件系统安全：

*关键部件冗余：自动化控制系统的核心硬件，如主控制器、传感器、执行机构等，应具备必要的冗余配置或故障检测与报警功能，确保单一故障不会导致整体系统失效或引发危险动作。

*传感器可靠性：用于位置检测、姿态监测、载荷计量、环境感知（如风速、障碍物）等的传感器，其选型应充分考虑施工现场的恶劣环境，具备抗干扰、防尘、防水、耐振动能力，其测量精度和响应速度应满足自动化控制的要求，并应有必要的冗余配置或校验机制。

*驱动与制动系统：自动化塔机的变幅、起升、回转机构驱动与制动系统，应具备高精度控制能力和可靠的制动性能，确保在任何工况下（包括动力中断或系统故障时）都能实现平稳制动和安全驻车。制动系统应满足相关标准对制动力矩、制动响应时间的要求。

*安全防护装置：除传统塔机必备的安全装置（如起重量限制器、起重力矩限制器、行程限位器、高度限位器等）外，自动化塔机还应增设或强化针对自动化作业的安全防护，如区域防护、防碰撞系统（不仅限于塔机间，还应考虑与施工电梯、施工平台、建筑物等的动态碰撞预警与规避）、自动纠偏装置等。

2.软件与控制系统安全：

*控制逻辑严谨性：自动化控制软件的逻辑设计应经过充分验证，确保各种工况下（包括正常操作、异常输入、故障状态）的控制行为准确、安全。应具备完善的故障诊断、报警及应急处理逻辑。

*人机交互界面（HMI）设计：HMI应清晰、直观，能准确显示塔机运行状态、自动化模式、关键参数及报警信息。操作流程应符合人体工程学原理，避免误操作设计，重要操作应设有确认环节或权限管理。

*数据安全与通信安全：若自动化塔机涉及远程监控、数据传输或协同作业，其通信协议应加密，具备防非法入侵、防数据篡改能力。本地控制数据应具备备份与恢复功能。

*紧急停止功能：应设置独立的、优先级最高的紧急停止控制回路，确保在任何情况下，操作人员（包括地面监控人员和可能的远程操作人员）都能迅速、可靠地使塔机所有机构停止运动。

三、安装、拆卸与调试安全

自动化塔机的安装与拆卸过程复杂，对安全管理有更高要求。

1.专项方案与资质：安装、拆卸单位必须具备相应资质，作业前应编制针对具体型号自动化塔机的专项施工方案，经审批后方可实施。方案应充分考虑自动化系统在安装、拆卸过程中的特殊要求。

2.人员培训与交底：参与安装、拆卸的作业人员必须经过专门培训，熟悉自动化塔机的结构特点、安装拆卸工艺及安全注意事项。作业前必须进行详细的安全技术交底。

3.过程监控与检验：安装、拆卸过程应严格按照方案执行，并应有专人进行全过程监控。关键步骤（如基础验收、标准节连接、附着装置安装、平衡重配置、电气系统连接、安全装置调试等）完成后，必须进行检查验收。

4.自动化系统调试：调试工作应由专业技术人员负责，按照制造商规定的程序进行。调试内容应包括传感器校准、控制系统功能测试、各机构单独动作及联动测试、安全装置有效性验证等。调试过程中，应设置警戒区域，严禁无关人员进入。空载调试合格后方可进行负载调试。

四、运行与操作安全管理

自动化塔机的运行安全不仅依赖于设备本身，更取决于科学的管理和高素质的人员。

1.操作人员资质与培训：

*自动化塔机操作人员（包括地面监控员、远程操作员，若有）必须经过专门的安全技术培训和考核，取得相应的操作资格证书后方可上岗。培训内容应涵盖自动化原理、系统操作、故障识别与应急处置等。

*操作人员应熟悉所操作塔机的自动化功能、安全限制及操作规程，具备在自动化模式异常或失效时切换至手动模式进行安全操作的能力。

2.作业前检查与准备：

*每日作业前，操作人员应对塔机的机械结构、电气系统、自动化控制系统（包括传感器、通信设备、HMI）、安全装置等进行全面检查和功能测试，确认一切正常后方可启动作业。

*检查环境条件，如风速、能见度、障碍物等，确认是否符合自动化作业的启用条件。

*作业前应明确作业任务、作业范围，检查吊装索具、吊具