超限报警卸料平台
前 言
关于卸料平台，目前在高层建筑中，最常用的是斜拉式型钢悬挑卸料平台，主要受力方式为将型钢主梁通过热轧光圆钢筋预埋件锚固在楼板，在向上楼层结构上预留孔洞或预埋热轧光圆钢筋拉环，通过钢丝绳对型钢挑梁端部斜拉受力，形成吊挂式受力体系；现有的斜拉式型钢悬挑卸料平台存在以下缺点：
吊环长时间受力易破损，影响平台安全使用，操作工人如未在堆放区居中堆放物料，则平台偏心受力容易造成平台侧翻，或操作工人对平台承受荷载无直观认识，大多凭经验判断，造成卸料平台实际使用荷载远远大于设计荷载，造成卸料平台倾覆、坠落，超限、超载使用是造成卸料平台侧翻、倾覆事故的主要原因；以上问题易导致整个型钢悬挑卸料平台结构出现滑移、侧翻、倾覆等安全事故，严重威胁施工现场操作人员的人身安全；如果只是通过加大操作平台材料规格型号、减小平台堆放荷载的方式，随然提高了卸料平台的安全性能，但是对卸料平台的安装和拆卸便捷性、使用效率等将会造成较大影响，难以达到在保证安全的同时，提高工效、降低成本的目的。
一、超限报警卸料平台的设计
1.1、超限报警卸料平台结构基本参数：
超限报警卸料平台宽度为3m（型钢主梁两侧外边缘间距），考虑结构外有宽度约1.4m的双排脚手架，要求外悬挑长度为5m。卸料平台使用面积（5-1.4）*3=10.8m2≤20m2，长宽比（5.-1.4）/3=1.2:1≤1.5:1，在卸料平台上居中布置的物料堆载平台尺寸1.5*2.3=3.45m2，限制堆放荷载≤1.5t，1.5/3.45=435kg/m2，满足卸料平台均布荷载不应大于5.5KN/㎡的要求，物料堆载平台由四角底脚支撑受力，放置在卸料平台的两根次梁上，限载1.5t，满足集中荷载不应大于15KN的要求；符合北京市住房和城乡建设委员会关于印发《施工现场悬挑式钢平台安全技术导则》京建发【2021】401号通知的规定。
1.2、超限报警卸料平台智能化监测参数：
卸料平台按功能分区划分为物料堆载平台和人员行走操作平台，物料堆载平台居中布置，四周为人员行走操作平台，卸料平台计算堆放荷载2t，在物料平台底部设置4个荷载传感器，限制堆放荷载≤1.5t；钢丝绳两根主绳各安装1个拉力传感器，两个钢丝绳拉力传感器合计值限值为19.925KN，（见计算书——七、钢丝绳验算）；荷载传感器及拉力传感器数据实时传输至数据显示控制装置显示屏上，同时监测数据通过无线传输至手机APP终端设备；超限报警系统包含数据显示控制装置显示屏文字报警、现场声光报警器报警、手机APP弹窗报警，当卸料平台堆放荷载或钢丝绳拉力值超出设置值时，立即启动超限报警程序实时报警，直至现场违章或危险作业消除后，方停止报警，监测系统自动记录及向安全管理人员推送注册设备的报警开始时间、报警持续时间、报警次数等违章作业数据。
二、超限报警卸料平台智能化监测系统组成
卸料平台智能监测系统包括传感器模块、声光报警模块、智能锁模块、数据显示控制装置、物联网模块、云端存储模块、客户端软件模块；系统供电采用现场临时用电系统专业配电箱，智能化监测系统组成：
2.1、传感器模块
传感器模块由安装在钢丝绳主绳的拉力传感器、以及安装在物料堆载平台底部四角的荷载传感器共同组成，对卸料平台钢丝绳拉力数据采集及物料堆载平台荷载数据采集；传感器模块数据通过数据线传递到数据显示控制装置；
2.2、数据显示控制装置
数据显示控制装置包括CPU处理器、监测控制逻辑软件、显示屏等关键模块，部署在卸料平台侧面的护栏上；实现功能包括：接收钢丝绳拉力数值、多路荷载数值后，实时显示在显示屏上，对声光报警器发出指令；监测控制逻辑软件有如下功能：
1、对两路钢丝绳拉力数值进行汇总计算，并对差异超限、总荷载超限数据实时监测，数据超过预设阈值则即时启动声光报警模块进行语音播报、灯光闪烁提示；
2、对多路荷载传感器的总荷载数据实时监测，数据超过预设阈值则即时启动声光报警模块进行语音播报、灯光闪烁提示；
3、控制物联网模块发送荷载数据到云端存储模块。
数据显示控制装置的实现方式，是一个带有7英寸电容触摸显示屏的智能控制器，智能控制器具有24V供电接口、荷载传感器接口、拉力传感器接口、物联网传输天线、智能锁控制接口、声光报警器接口。
数据显示控制装置示意图
2.3、物联网通信模块
物联网通信采用4G或5G等网络传输模块，受数据显示控制装置的控制，实现数据显示控制装置、云端存储模块、客户端软件之间以无线通信的方式传输传感器数据、控制信息，包括发送、接收双向传输。
2.4、声光报警模块
声光报警器包括喇叭、报警灯，部署在卸料平台侧面，与数据显示控制装置通过传输线连接，接收数据显示控制装置指令，在数据显示控制装置自动监测到荷载超限时，即时启动语音报警及灯光闪烁报警功能。
2.5、智能锁模块
智能锁模块由二维码门禁一体机及电控磁力锁组成，与手机客户端APP软件配套使用，接收客户端APP发送的护栏门智能锁开启指令，APP控制智能锁模块进行护栏门开启、关闭指令，二维码门禁一体机通过物联网模块将护栏门开门时间、开门人、关门时间、关门人信息数据上传至云端存储备查，同时在手机APP软件客户端显示开门、关门记录。
2.6、云端存储模块
云端存储模块为云端后台数据库，接收并存储数据显示控制装置传送的实时荷载数据、护栏门开启时间、卸料平台进出人员、客户端登录用户名和密码等关键信息，接收客户端软件发送的数据请求服务，向客户端软件发送历史荷载数据、报警数据、卸料平台作业人员进出信息等数据。
2.7、客户端软件模块
客户端软件模块包括手机APP、网页、小程序等形态，可通过手机、电脑登录，需要输入登录用户名和密码，和云端存储的用户名密码一致，则登录成功。实现功能包括：查询历史荷载数据、查询卸料平台执行作业人员、下达开启护栏门APP控制智能锁指令。客户端从云端存储数据库获取历史荷载数据、报警数据、卸料平台作业人员进出信息等关键数据，在客户端以图表形式展示。
