RFID信息技术在起重机安全管理中的应用

发表时间:2021/5/25   来源:《科学与技术》2021年5期   作者:陈睿
[导读] 起重机械是工业企业使用最频繁的特种设备之一,
        陈睿
        四川省宜宾普拉斯包装材料有限公司 四川 宜宾 644007
        摘要:起重机械是工业企业使用最频繁的特种设备之一,危险因素较多,存在一定安全隐患,是日常安全管理工作中的重点、难点。通过运用RFID技术对起重机操作权限、操作方式、维护频次等进行全过程、全环节监管,建立集中化、科学化、规范化、标准化的管理系统,实现设备管理信息化、网络化、可视化,提高安全管理水平及效率,有效预防安全事故的发生。
        关键词:射频识别(RFID);起重机械;安全管理;应用;
        1.前言
        特种设备安全是企业生产安全的重要组成部分,起重机械是较为常见的一类特种设备,也是企业现代化生产过程中不可缺少的设备。其广泛应用于各种物料的起重、运输、装卸安装等作业,具有使用范围广、危险因素多等特点,是企业安全管理的重点。
        目前,大多数企业的起重机管理形式仍然传统单一,日常运行维护记录仍依赖人工,错误率高、效率低下,安全管理人员无法实时准确掌握起重机运行状态,导致操作运行不可控,未做到全过程监管。
        RFID(Radio Frequency Identification)射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境,识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。依托RFID的技术优势,通过安装在起重机上的RFID标签和读卡器,对系统数据自动采集、监控、授权操作,可有效降低巡检过程中的员工劳动强度,提高工作效率和准确率。同时,在设备使用时能明确操作权限,实时掌握起重机运行状态,保障起重机的使用安全。
        2.起重机安全监管系统
        整个起重机安全监管系统分为后台管理系统、高频RFID手持巡检系统、网络及数据服务端、远程查看系统四个部分。
        2.1后台管理系统
        后台管理系统包含刷卡系统、IC卡片、系统软件。每位起重机操作人员均配置IC卡,IC卡记录着用户基础信息,如姓名、工号、操作证号、公司名称、设备信息、控制器信息、巡检信息等。通过读卡器读取IC卡信息并联网传回后台控制系统,再上传至数据库存储。
        IC卡发行:包含人员新增和删除,IC卡发行仅限于持有起重机操作证的员工。
        运行控制:可远程关闭设备。
        设备管理:设置起重机的使用权限,更改设备信息,查看设备运行记录等。
        人员新增:具有编辑、删除功能,点击新增人员信息,弹出以下表格
        2.2巡检系统
        巡检系统由RFID智能手持终端、高频RFID标签构成。在每台起重机的重要位置设置RFID标签,操作人员根据设置的高频RFID标签点位对设备进行巡检、点检,同时把采集到的信息上传至公司服务器,完成巡检工作。巡检与运行检查的频次不同,若操作人员超过时间未完成检查,次日后台管理端将提示管理人员未完成检查,可有效避免未检作业的现象。
        巡检设备:工作人员通过在线登入管理系统,按每周、每班一次巡检设备,管理人员每月巡检一次,系统在操作人员刷卡时以提醒对设备进行巡检。在巡检时登陆系统,选择巡检、扫描设备上RFID电子标签,扫描成功弹出需要检查的设备信息(设备名称:起重机,编号:QZ021)和项目,完成后将数据自动上传致服务端(包含检查时间等信息),如上传失败,可预先存储在本地,之后再手动上传。
      1台起重机4枚超高频电子标签,分别安装在挂钩、轨道起止点、起升电机4个重要检查部位,每个标签对应的检查项目见表:表中正常和异常在系统中点击选择,当出现异常情况时才会出现“处理情况”或“备注”栏。
      交接班检查:维修人员每日离线或在线登入系统,依次选择交接班检查、日期、日检、班次(早班、晚班或中班),再扫描设备上的RFID标签,弹出对应的设备名称编号(起重机:QZ021或起重机:QZ115)和检查项目,开始检查对应的内容,完成后自动将数据上传至服务端,如上传失败,可预先存储在手持端,之后再手动上传。如超过时间未完成检查,在第二日后台管理端提示管理人员某日未完成检查。检查内容如下表:表中正常和异常在系统中点击选择,当出现异常情况时才会出现“处理情况”和“备注”栏。
        2.3重要参数监控
        起重机振动监测,在大梁的两端加装倾角传感器,左右振动、前后振动、上下振动,上下偏差角度警戒值3以上、振动警戒值20以上在以上将进行系统报警。
        大车扭矩监测,在左右行走电机前端加装携带编码器的辅助轮,以两辅助轮的距离差判断扭矩、轨道平整、平行、弯曲,以俯仰角和横滚角的数据判定大梁水平的变化趋势,距离警戒值在300mm以上将进行系统报警,并通过手机短信传给管理员。
        模拟报警信息:3月16日,温馨提示,编号为002#起重机左倾角传感器出现异常,2021/3/16 10:16:02的起重机年检有效期即将30天后过期,请及时完善年检相关手续。
        2.4网络存储管理
        后台管理系统与起重机控制器、高频手持机巡检系统之间通过无线网络联接,后台管理系统与公司服务器实现外网连接,远程查看系统与公司服务器实现外网联接。
        2.5远程查看系统
        管理人员可调用公司数据库数据,通过网页版平台登陆远程查看起重机的实时运行状态、操作人员的操作记录、巡检信息,对起重机进行实时监管。
        3.RFID在起重机安全管理应用的意义
        基于RFID的设备管理系统,主要功能是借助于RFID的优势对设备的重要节点进行监控管理。通过与集中化、科学化、规范化、标准化的管理体系相结合可加快数据收集的准确性、提高数据收集的效率,实现设备管理的信息化、网络化,降低投入成本,增加投入产出效益,提高管理水平和效率。
        3.1提高操作人员可靠性
        安全管理人员将操作人员信息录入系统,授权其某一台或多台设备的使用权限,系统自动将信息上传至对应的控制器内部,操作人员可在现场起重机手柄上刷卡操作起重机。管理人员可审核操作人员资质,对操作人员进行增减,限制操作人员权限,防止未经授权和无资质人员操作设备。
        3.2提高巡检、运行记录准确性
        后台管理可按需求制定巡检内容和需记录的运行内容。操作人员记录后将立即上传至数据存储端,实现巡检及设备运行记录无纸化、信息化、精准化。
        3.3提高设备故障的预警能力
        通过安装在设备上的轨道偏斜监测、大车扭矩监测,并在后台系统的页面上进行报警,提前进行预防性维修。管理人员可以通过后台生成的数据进行对比分析,了解设备参数的变化趋势,针对性的拟定设备的保养计划,达到预防为先的目的。
        3.4提高设备管理连续性
        将设备基础信息填入系统后,可自动更新设备购置、安装、运维、更换报废等信息,实现全过程、全生命周期信息化管理。
        系统依托RFID的技术优势,通过安装在设备上的标签和读卡器,利用先进的RFID设备对数据自动采集、监控、授权操作,经过后台应用软件的智能决策,快速实现对设备的管理。通过查询系统可以明确地查到设备的使用情况、运行状态,以及资产的去向。在设备巡检时能有效降低员工劳动强度,最大限度的提高效率、准确率;在设备使用时能明确操作权限,实时监控设备运行状态,保证设备使用安全。实现设备管理部门的合同管理,方便查找合同与设备的对应关系,从管理上加大对设备的管理针对性。
        4.结束语
        RFID技术加上切实有效的安全管理制度,能更好地消除起重机械起重机所带来的安全隐患,做到早发现、早预警,防患未然,最大可能降低安全事故带来的危害。


        结束语:
        [1]?张生龙.基于BIM和RFID技术的装配式建筑施工过程管理初探[J].科技风,2018(26):138.
        [2]?郭营飞,杜玲霞.基于BIM和RFID技术的装配式建筑施工过程管理分析[J].中国战略新兴产业,2018(22):118-119.
        
        陈睿
四川省宜宾普拉斯包装材料有限公司 四川 宜宾 644007
        摘要:起重机械是工业企业使用最频繁的特种设备之一,危险因素较多,存在一定安全隐患,是日常安全管理工作中的重点、难点。通过运用RFID技术对起重机操作权限、操作方式、维护频次等进行全过程、全环节监管,建立集中化、科学化、规范化、标准化的管理系统,实现设备管理信息化、网络化、可视化,提高安全管理水平及效率,有效预防安全事故的发生。
        关键词:射频识别(RFID);起重机械;安全管理;应用;
        1.前言
        特种设备安全是企业生产安全的重要组成部分,起重机械是较为常见的一类特种设备,也是企业现代化生产过程中不可缺少的设备。其广泛应用于各种物料的起重、运输、装卸安装等作业,具有使用范围广、危险因素多等特点,是企业安全管理的重点。
        目前,大多数企业的起重机管理形式仍然传统单一,日常运行维护记录仍依赖人工,错误率高、效率低下,安全管理人员无法实时准确掌握起重机运行状态,导致操作运行不可控,未做到全过程监管。
        RFID(Radio Frequency Identification)射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境,识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。依托RFID的技术优势,通过安装在起重机上的RFID标签和读卡器,对系统数据自动采集、监控、授权操作,可有效降低巡检过程中的员工劳动强度,提高工作效率和准确率。同时,在设备使用时能明确操作权限,实时掌握起重机运行状态,保障起重机的使用安全。
        2.起重机安全监管系统
        整个起重机安全监管系统分为后台管理系统、高频RFID手持巡检系统、网络及数据服务端、远程查看系统四个部分。
        2.1后台管理系统
        后台管理系统包含刷卡系统、IC卡片、系统软件。每位起重机操作人员均配置IC卡,IC卡记录着用户基础信息,如姓名、工号、操作证号、公司名称、设备信息、控制器信息、巡检信息等。通过读卡器读取IC卡信息并联网传回后台控制系统,再上传至数据库存储。
        IC卡发行:包含人员新增和删除,IC卡发行仅限于持有起重机操作证的员工。
        运行控制:可远程关闭设备。
        设备管理:设置起重机的使用权限,更改设备信息,查看设备运行记录等。
        人员新增:具有编辑、删除功能,点击新增人员信息,弹出以下表格
        2.2巡检系统
        巡检系统由RFID智能手持终端、高频RFID标签构成。在每台起重机的重要位置设置RFID标签,操作人员根据设置的高频RFID标签点位对设备进行巡检、点检,同时把采集到的信息上传至公司服务器,完成巡检工作。巡检与运行检查的频次不同,若操作人员超过时间未完成检查,次日后台管理端将提示管理人员未完成检查,可有效避免未检作业的现象。
        巡检设备:工作人员通过在线登入管理系统,按每周、每班一次巡检设备,管理人员每月巡检一次,系统在操作人员刷卡时以提醒对设备进行巡检。在巡检时登陆系统,选择巡检、扫描设备上RFID电子标签,扫描成功弹出需要检查的设备信息(设备名称:起重机,编号:QZ021)和项目,完成后将数据自动上传致服务端(包含检查时间等信息),如上传失败,可预先存储在本地,之后再手动上传。
      1台起重机4枚超高频电子标签,分别安装在挂钩、轨道起止点、起升电机4个重要检查部位,每个标签对应的检查项目见表:表中正常和异常在系统中点击选择,当出现异常情况时才会出现“处理情况”或“备注”栏。
      交接班检查:维修人员每日离线或在线登入系统,依次选择交接班检查、日期、日检、班次(早班、晚班或中班),再扫描设备上的RFID标签,弹出对应的设备名称编号(起重机:QZ021或起重机:QZ115)和检查项目,开始检查对应的内容,完成后自动将数据上传至服务端,如上传失败,可预先存储在手持端,之后再手动上传。如超过时间未完成检查,在第二日后台管理端提示管理人员某日未完成检查。检查内容如下表:表中正常和异常在系统中点击选择,当出现异常情况时才会出现“处理情况”和“备注”栏。
        2.3重要参数监控
        起重机振动监测,在大梁的两端加装倾角传感器,左右振动、前后振动、上下振动,上下偏差角度警戒值3以上、振动警戒值20以上在以上将进行系统报警。
        大车扭矩监测,在左右行走电机前端加装携带编码器的辅助轮,以两辅助轮的距离差判断扭矩、轨道平整、平行、弯曲,以俯仰角和横滚角的数据判定大梁水平的变化趋势,距离警戒值在300mm以上将进行系统报警,并通过手机短信传给管理员。
        模拟报警信息:3月16日,温馨提示,编号为002#起重机左倾角传感器出现异常,2021/3/16 10:16:02的起重机年检有效期即将30天后过期,请及时完善年检相关手续。
        2.4网络存储管理
        后台管理系统与起重机控制器、高频手持机巡检系统之间通过无线网络联接,后台管理系统与公司服务器实现外网连接,远程查看系统与公司服务器实现外网联接。
        2.5远程查看系统
        管理人员可调用公司数据库数据,通过网页版平台登陆远程查看起重机的实时运行状态、操作人员的操作记录、巡检信息,对起重机进行实时监管。
        3.RFID在起重机安全管理应用的意义
        基于RFID的设备管理系统,主要功能是借助于RFID的优势对设备的重要节点进行监控管理。通过与集中化、科学化、规范化、标准化的管理体系相结合可加快数据收集的准确性、提高数据收集的效率,实现设备管理的信息化、网络化,降低投入成本,增加投入产出效益,提高管理水平和效率。
        3.1提高操作人员可靠性
        安全管理人员将操作人员信息录入系统,授权其某一台或多台设备的使用权限,系统自动将信息上传至对应的控制器内部,操作人员可在现场起重机手柄上刷卡操作起重机。管理人员可审核操作人员资质,对操作人员进行增减,限制操作人员权限,防止未经授权和无资质人员操作设备。
        3.2提高巡检、运行记录准确性
        后台管理可按需求制定巡检内容和需记录的运行内容。操作人员记录后将立即上传至数据存储端,实现巡检及设备运行记录无纸化、信息化、精准化。
        3.3提高设备故障的预警能力
        通过安装在设备上的轨道偏斜监测、大车扭矩监测,并在后台系统的页面上进行报警,提前进行预防性维修。管理人员可以通过后台生成的数据进行对比分析,了解设备参数的变化趋势,针对性的拟定设备的保养计划,达到预防为先的目的。
        3.4提高设备管理连续性
        将设备基础信息填入系统后,可自动更新设备购置、安装、运维、更换报废等信息,实现全过程、全生命周期信息化管理。
        系统依托RFID的技术优势,通过安装在设备上的标签和读卡器,利用先进的RFID设备对数据自动采集、监控、授权操作,经过后台应用软件的智能决策,快速实现对设备的管理。通过查询系统可以明确地查到设备的使用情况、运行状态,以及资产的去向。在设备巡检时能有效降低员工劳动强度,最大限度的提高效率、准确率;在设备使用时能明确操作权限,实时监控设备运行状态,保证设备使用安全。实现设备管理部门的合同管理,方便查找合同与设备的对应关系,从管理上加大对设备的管理针对性。
        4.结束语
        RFID技术加上切实有效的安全管理制度,能更好地消除起重机械起重机所带来的安全隐患,做到早发现、早预警,防患未然,最大可能降低安全事故带来的危害。
        结束语:
        [1]?张生龙.基于BIM和RFID技术的装配式建筑施工过程管理初探[J].科技风,2018(26):138.
        [2]?郭营飞,杜玲霞.基于BIM和RFID技术的装配式建筑施工过程管理分析[J].中国战略新兴产业,2018(22):118-119.
        
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