摘要：为了探索起重机安全检查的新方法和新技术，本文对桥梁起重机安全测试进行了全面的综合分析和综合分析，指出了传统安全检测方法的缺陷；根据变形监测的发展方向，探讨了近距离摄影测量在桥式起重机安全检查中的可行性。同时，为了适应高效、自动化、智能化的发展趋势，开展了起重机安全检测专家系统的概念设计。对回顾和发展前景对起重机安全检查的实践具有一定的参考价值。
关键词：桥式起重机；安全检测法；综述；展望
1前言
起重机械主要用于机械设备的起重、运输、装卸和安装，桥式起重机已广泛应用于机械制造、冶金等工业领域，由吊桥和吊车两部分组成。长负荷的运行会导致起重机主梁出现弯曲甚至断裂。当事故发生在运行过程中，轻者将导致工程停滞，而重者将导致机器破坏和人员伤亡的恶性后果。因此，有必要加强对起重机安全检查重要性的认识。目前在我国，起重机安全管理受到高度重视，并已建立安全测试。然而，现有的安全检测方法和方法并不高效、自动化、智能化，不能够完成对起重机的安全检测。因此，探索新方法和新技术具有重要的研究意义和实用价值。本文综合分析了国内外桥梁起重机安全检测的各种检测方法，指出了它们的优缺点。然后，针对这些方法的不足，结合变形监测技术的发展，对使用近景摄影测量、安全监测专家系统在桥梁起重机安全检查中的应用进行了探讨和展望。
2桥式起重机安全检测方法综述
起重机的安全测试始于20世纪70年代，经过100多年的发展，检测方法和检测技术得到了长足的发展。许多国家和机构，如美国机械工程师学会（ASME）、中国特种设备检测研究中心（CSEI）、德国（TUV）技术监督协会、英国技术协会（AOTC）等，都制定了相应的测试方法和测试标准。
2.1国外研究状况
目前国外桥梁起重机的安全检查主要集中在对金属结构的健康状况和疲劳状态的监测（主梁和端梁的主要组成部分）。利用光纤传感器等智能结构对起重机的金属结构进行监测，得到了一些周期性的研究结果。然而，在这些基础研究中仍有许多问题有待解决，也没有设计成形的仪器，仍然需要做进一步的研究推广。
2.2国内研究状况
与国外对桥式起重机金属结构健康和疲劳状态的研究相比，国内对桥梁起重机安全检查主要体现在：通过使用不同的检测方法，通过项目完成了吊车梁安全参数的测试项目。桥式起重机的安全参数主要有：主梁拱度、向上倾斜、下挠度、静刚度等。在早期，主要用于测量钢丝、水位等，目前光学仪器测量方法，如经纬仪、全站仪、激光准直仪、激光测距仪等。
3近景摄影测量在桥式起重机安全检测中的应用分析
3.1近景摄影测量法简介
摄影测量学是一门有近160年历史的学科。经过两个阶段的模拟摄影测量和分析摄影测量，这个课题现在已经发展到数字摄影测量阶段。近景摄影测量是摄影测量和遥感的一个分支，通常指的是距离不到1米的非地形摄影测量。
近景摄影测量的基本原理是由一个或两个类似于同一物体上不同位置的机器组成，测量两个或多个不同图片的目标角度；然后利用图像处理技术恢复三维信息。求解空间三维空间坐标的方法有：直接线性变换法、空间交会法、相对方位法、绝对定向法和波束法。如果采用“相对定向-绝对定向”的方法，图像匹配主要依赖于同名的图像点，即相邻图像上的图像点。相对定位的作用是确定相邻图像的相对位置和姿态因子，并建立与射击对象相似的几何模型。绝对定向的作用是确定立体图像在物体空间坐标系中的绝对位置，从而得到测点的三维坐标。
近景摄影测量的特点主要包括：
（1）对大量物理信息和几何信息对象的即时访问进行测试，作为图片或视频的信息载体，以适应测量目标的最大信息量。
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（2）与传统的测量方法相比，工作量可以大大减少。
（3）基于严谨的理论和现代的硬软件，能够提供高精度、高可靠性。
（4）图片可以保存很长时间，有助于检查、分析和比较。
3.2近景摄影测量在起重机安全检测中应用的可行性分析
采用近景摄影测量仪，对桥式起重机主梁进行了不同角度的数字化拍摄。将数字图像的输入数据录入计算机，计算机在近景摄影测量中，通过计算图像处理软件，并能提取出吊车梁在三维坐标上的具体信息；通过对测试点三维坐标信息的进一步处理，可以完成对起重机相关安全参数的检测。
例如，在近景摄影测量过程中，梁的挠度如下：第一小车在梁的任何一侧，选择一个好的地点由巡视员在前摄照片吊车，获得第一组图片；然后将车开到中点，并增加额定负荷。主梁稳定后，将为吊车拍摄第二组照片，并完成外部测量。这两组图像输入计算机将依次进行，由程序软件进行测量，得到每个等待点的空间三维坐标信息。对应的两组图像可以由两个不同空间的两个不同的三维空间坐标得到。然后可以得到主梁的较低挠度。如果梁向下弯曲，在数值两端取多点，拟合过程，主梁在挠曲曲线下可进一步得到，使更全面、准确、清晰地表达梁的下挠情况，有利于梁的维护和安全。
在桥式起重机的安全检测中，采用近景摄影测量是可行的。但近景摄影测量精度达到了起重机械的监督和检验程序，对桥式起重机的检测精度要求，成为近景摄影测量可以应用于桥梁起重机安全检查的关键。为此，研究了近景摄影测量在其他钢梁变形检测中的应用。根据国家质检总局对起重机械的监督检查程序，要求桥式起重机主梁的变形检测精度高于毫米级。对国内外变形监测的试验情况和理论分析表明，中、小钢梁变形体的检测精度可以达到毫米级。因此，近距离摄影测量的测量精度可以达到对起重机械的监督和检查所要求的精度。在测量原理和测量精度方面，通过近景摄影测量，可以满足桥式起重机安全参数的检测要求。因此，在桥式起重机的安全检测中应用近距离摄影测量是可行的。作者运用近景摄影测量方法对桥式起重机进行安全检查，并进行了多项研究，取得了阶段性成果。
4专家系统在桥式起重机安全检测中的应用分析
影响桥式起重机安全运行的主要因素是疲劳失效引起的结构破坏。目前国内起重机安全检查属于常规筛查和评估，检查员记录每次测量值，待测量后，主要处理测量数据，再由人工的方式是指起重机检验程序，所有的安全参数合格诊断、安全检查的结论。在整个过程中，从测试得到的数据缺乏系统归纳、分析和总结，自动化程度低、效率低；此外，由于人为因素较多，容易导致严重错误。因此，有必要建立起重机安全监测专家系统，对各类数据的比较、分析、判断和结论进行安全检查，以实现科学的动态管理，以满足安全工作发展的需要。另一方面，利用光纤传感器等智能结构对起重机主梁的健康状况和疲劳状况进行监测，取得了一定的研究成果。通过对疲劳状态的分析，可以对主梁的疲劳强度和剩余寿命进行估计。这些是目前国内起重机安全实践中的工作实践。为此，从理论成果的这部分吸取教训，将疲劳寿命分析模块集成到起重机安全监测专家系统中，具有重要意义，可以为安全维护人员提供更加全面、科学、快速的分析结论。
5结束语
通过对桥式起重机安全检测方法和试验过程的综合分析，在实时、高效、自动、智能化的方向上开发桥梁起重机的安全检测。近景摄影测量方法符合发展方向，结合起重机安全监测专家系统，可使测量数据得到快速智能处理，比传统的安全诊断结果更加丰富；同时，专家系统采用检测信息和疲劳寿命分析理论，对起重机的“健康”状态进行智能评价。
参考文献：
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[3]顾峰华，高井祥.近景摄影测量监测小变形体的误差分析与精度评定[J].矿山测量，2015（2）：43-45.
论文作者:叶向军
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/20
标签：测量论文; 起重机论文; 近景论文; 桥式起重机论文; 安全检查论文; 专家系统论文; 精度论文; 《基层建设》2018年第20期论文;