《基于VR的塔式起重机安全作业关键技术研究》

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“基于VR的塔式起重机安全作业关键技术研究”项目是国家质检总局科技攻关项目和武汉市重点科技攻关项目(项目排序第一,经费支持50万元)。

该项从人员、设备、使用、监管等多个方面对现有的塔式起重机运行环节中存在的安全缺陷进行了分析,根据特种设备安全领域的技术、标准、法律法规方面的要求进行了深入研究。通过综合应用VR、大数据、互联网+、安全运行防护自适应控制、培训考核专家系统等技术,开展了基于VR的塔式起重机安全作业关键技术研究,研制了实用性强的相关软/硬件系统技术产品,满足了塔式起重机安全作业的要求。

项目主要创新成果有:

(1)建立了满足塔式起重机操作状态,实时产生主体场景的虚拟环境技术体系,开发了相应的虚拟现实软/硬件系统,具有碰撞检测、实时运动仿真、场景真实感与操作一致性等功能。

(2)提出了符合中国国情的塔式起重机多环节安全保护技术架构,研制了塔式起重机实时在线监控系统和多塔集群安全作业智能控制系统,实现了塔式起重机应用场地主动安全监测和主动安全防护。

(3)建立了塔式起重机典型培训模式和操作质量评价体系,研制了塔式起重机作业人员仿真操作培训考核专家系统,满足了培训考核的全面、真实、客观、公正的要求。

按照《中华人民共和国特种设备安全法》和《特种设备作业人员监督管理办法》,特种设备的作业人员必须持证上岗。塔式起重机属于特种设备的范畴,操作人员必须持证上岗。

中国在国家标准GB/T5031-2008《塔式起重机》中也已经明确要求安装报警和显示记录装置、工作空间限制器。住建部【2009】166号令和国发23号文都规定大型起重机械都必须安装安全监控管理系统。

同时,根据上述国家标准及文件规定,西安、上海、南京、哈尔滨、武汉等各地已经相继出台相关政策,要求塔吊安装防碰撞装置和安全监控系统。

该研究的成果已在武汉市得到了广泛的使用。其中塔式起重机作业人仿真操纵培训考核系统成功了应用于相关作业人员培训系统,2014至今已累计培训了相关作业人员21346人次。

塔式起重机安全保护与监管系统则已在武汉市数百家工地得到了应用。在多个重大工程中,有效的避免了塔机事故的发生、设备损坏、工程延期、作业人员生命威胁等,社会经济建设工程的进度,保证安全施工,促进社会稳定、快速发展。

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