成果播报

◎本报记者 王延斌 通讯员 张之稳

    近日，山东某在建工地塔吊施工作业时发生倒塌事故，致多辆轿车被砸。在高层建筑拔地而起，不断刷新高度的当下，如何杜绝塔吊倒塌事件的发生？

    在接受科技日报记者采访时，山东建筑大学教授、山东省起重机械健康智能诊断工程研究中心（以下简称起重诊断中心）首席专家宋世军表示，经过多年研究，“塔机CT”技术已研制成功。这项技术可运用“结构损伤图谱”（以下简称图谱）对塔机进行全方位诊断，提前30天预判隐患，避免事故发生。

    多学科融合下的图谱

    塔吊是建筑工地上最常用的一种起重设备，以一节一节的接长（高），用来起吊施工用的钢筋、木楞、混凝土、钢管等原材料。

    宋世军介绍，作为工地上必不可少的装备，轻型塔机的结构自重可达二三十吨，重型塔机则接近百吨。由于塔机结构重、体积大，安全隐患多，一旦发生安全事故，一般都会造成人员伤亡和重大经济损失，所以其一直是建筑施工安全重点管理设备。

    据了解，起重诊断中心是依托山东建筑大学机电工程学院建立起来的。2021年9月份，在科技部等八部委联合印发的《物联网新型基础设施建设三年行动计划（2021—2023年）》中，起重诊断中心的业务范围被划入智能制造领域，被描述为：“利用物联网技术提升对建筑质量、人员安全、绿色施工的智能管理与监管水平。”

    宋世军眼中的图谱是将应用数学、图形学、信息数据、信息科学分析等方法有机结合进行事物状态描述的一种方法。

    “塔机的常规检测是当时当刻的表象检测，检测结果只对检查的时刻有效。”宋世军说，破解这一问题首先需要采集数据，其中包括塔机运行数据、工作环境数据、塔身顶端轨迹数据、塔机运行远程视频、技术交底、巡检数据、司机操作视频等数据，利用这些数据对塔机运行状态进行整体分析，可以发现司机操作异常，进而评估司机技能水平，并通过数据挖掘、信息处理，和理论图谱库进行特征匹配，来判断塔机的结构损伤状态和损伤程度，提出整改建议，通知相关管理单位，对于严重结构损伤的塔式起重机进行及时整改处理，可以避免塔式起重机倒塌等重大安全事故。

    一张图谱，千里排险

    “上述图谱其实是我们提出的塔式起重机重大危险源预报警技术中的核心技术。”宋世军表示，起重诊断中心已经建立了包括理论损伤图谱和实测图谱的结构损伤图谱库，采集并整理了13000多个损伤图谱。

    他表示，数百次实践已经证明，经过对图谱的分析，他们得出的塔机存在结构性重大隐患的结论，与专家到现场排查得出的结论是完全一致的。

    监测项目100余个，评估塔机300余台，出具报告累计1100余份，排查出存在结构隐患的塔机超过50余台。这是起重诊断中心在2020年交出的成绩单。

    这其中的“50余台”不仅仅是一个数字，更多的是依靠科技进行筛查，排除隐患，将50余起潜在的安全事故消于无形的努力。

    山东省济南市距离位于宁夏回族自治区北部的贺兰县一千多公里。起重诊断中心通过对远程监控平台的数据分析，对比图谱发现贺兰县一塔机标准节连接螺栓严重松动。随后，他们立即告知贺兰县主管部门，第一时间消除了隐患。

    据了解，围绕此项技术，起重诊断中心已经完成各级各类科研项目20多项，发表论文60多篇，获得30余项发明专利，软件著作权20多项，在国内，山东、北京、上海、广东、贵州、辽宁等近十个省市的塔机生产和应用单位已经应用了此项技术。在“一带一路”沿线不少国家也有应用。

    “中国第一个出口的核电站——巴基斯坦·卡拉奇核电站所使用的17套起重机械安全监控管理系统全部使用了我们的技术。”宋世军说。正因为掌握了自主核心技术，他对该装备的推广很有信心。