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摘要：近年来，起重机械在机电一体化系统中的安全应用问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了建筑起重机械事故多发原因，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就起重机械在机电一体化系统中的安全应用展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：起重机械；机电一体化；安全；应用
1.起重机械应用特性
1.1作业范围大
众所周知，起重机械属于大型机械设备，常用于起吊和搬运其他设备，随着建筑、交通运输等行业不断发展，起重机械作业的范围也逐步扩增，进而便实现了高荷载。但是需要注意的是，稍有疏忽便容易增大安全隐患。
1.2重力势能大
单就起重机械来讲，其能够承担起几顿到十几吨吊运工作，这是因为其不仅位置高、质量大，而且重力势能还很大。
1.3作业条件相对复杂
起重机械自身存在着非常明显的特殊性，因而吊装不同货物表现出的形态也有所差异，加之每一种货物规定的作业工艺以及作业方式显现着明显差异性，如此便对技术工作者提出了更高要求。此外，起重机械因所占体积较大，需要在露天环境下完成作业，而环境的复杂性、特殊性极大地限制了其作业范围及作业完成质量。
1.4运动多维性
相较于固定式起重机械来讲，远距离式起重机械在具体作业环节需要应用到多种不同的机械组合形式才能完成装卸、搬运等工作，如此便决定了其有着运动多维性的特性。
2.建筑起重机械事故多发原因分析
2.1起重机械本身的产品质量不合格
在目前的建筑行业，购买一辆起重机械成本非常巨大，因此大多数施工企业主要是依靠租赁来降低施工成本。但起重机械的使用寿命往往都不到设计使用寿命就报废了，原因有二：起重机械作为国家特种设备，其精细化程度和设计使用要求高，市场上设备生产单位多而杂，各制造商的生产水平和生产标准参差不齐，导致出厂的机械在一定程度上都存在问题；施工单位为降低施工成本，往往选择租赁起重机械来完成施工，起重机械经过长期、重复的租赁使用，总会有或多或少的损坏。更有甚者有些施工企业明知机械的某些问题严重不符合施工要求，仍然租用，而租赁者也因维修费和养护费过高而不愿花钱养护机械，对于那些已然超过使用寿命的起重机械仍不愿淘汰。正是因为制造厂商和租赁者这些贪图利益的心态造成后续各种施工安全事故。
2.2特种操作人员欠缺管理，安全意识薄弱
建筑起重器械在进行安装和拆卸的过程中，工作量比较大，需要很多操作人员来完成，这时安装拆卸单位会雇用一些没有专业资格证的人员来进行起重机械设备的安装、拆卸工作，或是具有资质的企业允许没有资质的安装队伍以自身企业的名义去从事起重机械的安装与拆卸业务。施工企业为了可以在预定的工期内完工，就会临时雇佣一些无证人员进行起重机械的操作，情况严重的时候，会出现施工现场不知道是谁在操作起重机械，更无法知晓起重机械设备本身存在的什么问题，最终会引发不可预想的后果。除此之外，施工企业不重视对特种操作人员进行安全教育培训，让人员缺乏安全意識，不能很好的保证自身的安全。我国相关条例规定施工部门每年都应当对管理以及作业人员进行安全教育培训，并把每个人的培训情况记录到工作档案中。如果这些人员通不过培训后的考核，那么就不允许其上岗操作，不过在目前的施工现场中，还是会有不参加培训或者找别人代替参加培训的现象。
2.3挤压碰撞事故
挤压碰撞事故在起重机械操作过程中也较常见，而且它的危险性巨大，容易造成严重后果，例如直接导致人员伤亡。起重机械挤压碰撞事故发生状况主要分为3种：①起重机械所起重吊物或吊具在起吊过程中发生摆动，摆动中的吊物挤压碰撞操作人员导致危险发生；②吊具吊物摆放不稳也会造成倾倒碰撞事故；③起重机械设备操作人员在机械运行过程中，遭受吊物回转碰撞而出现重大伤亡事故。产生上述3种状况的主要原因还在于起重机械设备人员的作业操作方法不够恰当，导致起吊作业中物品的行走路线出现偏差，而且有时起吊速度过快导致吊物产生较大惯性也会使其发生剧烈摆动，造成人员碰撞挤压事故；另外起重机械辅助指挥人员如果站位不准确，导致操作指挥不当也会使设备吊物吊具摆放位置不当而造成挤压碰撞事故。
3.起重机械在机电一体化系统中的安全应用探讨
科技的日新月异使得特种设备的专业化、自动化和智能化程度越来越高，作为特种设备的起重机械，其安全应用问题也正日益得到关注。
国外，经济发达国家正致力于智能型起重机的研究开发。智能型起重机充分结合了机电一体化，装有微电脑、红外线和超声波传感器，能够探测施工现场是否有人或其他障碍物。移动式起重机，采用电子控制式全自动传动装置，变速操作自动化，自动检测外伸液力支腿的伸出宽度，防止倾倒。现代的各类起重机均装有电子力矩限制器。当吊重与吊臂的合成力矩达到额定值的90%时，会及时发出警报；达到100%时，发出强警报，同时自动停止工作。在大型工地上同时使用多台塔吊施工时，为防止吊臂相互碰撞，每台塔吊均装有防碰装置，操作员通过监视器可看到与相邻塔吊的三维图像，遇有碰撞危险时能立即发出警报并自动减速和停止。
国内，大多数电力生产企业对起重机械的安全管理重视不够，将其等同于一般设备，没有健全的起重设备安全管理制度、定期检查制度、起重机安全操作规程以及起重机缺陷管理制度等，起重机专职操作员少，一般都不配备起重机械的专业维修人员，也没有相应的起重机修理资质人员，维修质量难以保证。此外，由于目前起重机修理市场混乱，如果管理不善，电厂又没有相应的人员进行技术监督，委托外单位维修的质量也无法得到保证。
安全保护控制装置是起重机械安全使用的重要保证，目前起重机械行业中普遍采用了机电一体化的保护装置，有超载保护装置、防碰撞装置、防触电预警装置、防倾翻装置和防风预警装置等。这些保护装置通常由三部分组成:检测部分，有力传感器、角度或长度传感器、光电信号、红外信号、激光信号等检测系统，高压电检测系统，风级风速检测系统等；仪表报警控制系统和微机智能化报警控制系统；机械安装与联接部分等。随着智能自动化和微机技术的发展，通过应用各种先进的检测手段和微机控制技术，形成了集中监控系统，这也必将提高起重机械的安全可靠性和有效性。
对于起重机械故障方面的诊断，根据机电一体化设备的故障表象分析，机械方面的故障具有随机性、连续性、离散性、突发性、模糊性等特点。可通过建立设备的故障数据库，运用故障树或拓扑网络分析法对原因进行故障诊断，判断出一个故障表象可能的多种潜在原因，或由多个原因同时作用导致的某个故障结果，也就是产生原因的一对多性和混合性。针对电子方面的故障表象特点，隐蔽性、敏感性和突发性等，可通过改进设备的控制器，降低感知部件传感器故障率，并运用故障逻辑来进行诊断排除。
4.结束语
综上所述，加强对起重机械在机电一体化系统中安全应用的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的起重机械安全应用过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
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