汽车起重机具有移动快捷便利的特点，因此应用非常广泛。其操作虽然简单，但是工况却十分复杂，操作员往往不易发现潜在的危险，安全生产形势十分严峻，尤其是车载移动式起重机，常常出现侧翻事故，以至人员伤亡。
　本文开发了一种汽车起重机安全监控系统，针对起重机在各种工况下的操控特性曲线，实时监测和报警，并带有安全操作提示，包括侧方位安全性提示，并在紧急状态下自动切断超载项目，从而集工况监测、控制、报警、记录系统于一体。与进口设备“力矩限制器”相比，本系统具有功能齐全、经济实用的特点。本系统经过近10年的实际应用和改进，能够杜绝安全隐患，确保安全生产，并且可以通过简单改装和修改计算参数在其他类型的起重机上使用，能够简单快捷地完成设备的安装调试工作。
1 设计规格和功能要求
　起重机工况和安全监控系统的主要功能包括：
　(1)异常工况分级警告，自动测量工况并计算安全工作边际，当安全受到潜在威胁时发出不同的声光报警信号，提醒操作员注意操作安全；
　(2)紧急保护控制，在安全工作状态受到严重威胁时，自动启动应急控制，停止向危险方向运转，只能向安全方向运转；
　(3)传感器信号校正和量程标定，根据传感器信号所在区间，采取二次插值补偿修正，提高测量精度，并自动标定零点，自动判断传感器异常，确保系统工作安全；
　(4)存储起重机的操作特性参数，针对起重机在不同工况下的特性曲线，实时将运行参数提供给监控系统使用；
　(5)自动记录异常工况。
2 检测单元及工作原理
　汽车起重机监控系统示意图如图1所示，监测装置包括压力传感器、角度传感器、长度传感器、钢丝过卷传感器、钢丝过放传感器等，要求监控系统分别采集不同的物理信号，并传送到主控计算机进行分析处理。过卷和过放是通过开关量自动触发控制，在此从略。

　压力传感器通过检测支撑油缸上下腔的压力信号p，间接推算起吊物的重量；臂长传感器通过头部固定在臂杆端部的拉线，将臂杆长度变化转换为传感器内部测定元件角度的变化，以测定检测臂杆的实际长度l；仰角传感器安装在臂杆上，通过重锤带动角度测定元件转动，以检测臂杆仰角β。
根据以上测量，计算起吊物的实际重量如下：
　W=λ×f(p)/l(1)
　式(1)中：f(p)是压力测量信号的二次非线性函数；λ是角度信号β的二次非线性函数；l是吊臂长度测量信号。
在一定的设计起吊量情况下，臂长与臂角度是互相制约的，当起重臂仰角一定时，随着起重臂长度的增加，起重半径和起重高度也随之增加，而起重量应当相应减少，以防止翻车事故，这在式(1)中表现为W与l成反比。反之，当臂长l一定时，随着起重臂仰角β的增大，起重量随之增加。参见图2某起重机的操作特性曲线，曲线1代表起重量W与工作臂长度l(图中表达为“工作幅度”)之间的关系，它可以用二次曲线分段近似表达。本系统详细集成了操作特性二次曲线的各项参数，存放在非易失存储器中供软件调用。

　起重机的安全工作状态与W、β和l都有关系，这里要特别注意在不同工况下的操作特性是不同的，例如图2中有不同的曲线，不同的起重机也有较大区别，因此计算复杂度较高，需要根据工况测量信息分段计算。在实际系统中，根据W、β和l的实测结果，对起重机的操作特性作二次函数的插值逼近，各工况下的插值系数通过操作特性表获得。