塔式起重機(jī)，簡稱塔機(jī)或是塔吊，其操作靈活、運(yùn)行速度快、工作效率高，它對(duì)減輕建筑行業(yè)的人力資源及人工勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)省建設(shè)成本、提高施工效率和質(zhì)量等方面都起著重要作用。早期塔吊應(yīng)用的安全都是依靠機(jī)械設(shè)計(jì)來進(jìn)行限制，起到安全提醒作用。隨著科技的不斷發(fā)展，越來越多的技術(shù)被應(yīng)用于各大領(lǐng)域，塔吊的安全監(jiān)測當(dāng)然也不例外。而傳感器作為獲取信息的最為關(guān)鍵和重要的技術(shù)的快速發(fā)展，更是為塔吊安全監(jiān)測的工作打好了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。加之通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，塔機(jī)現(xiàn)場通信和中心管理技術(shù)日趨成熟。
塔吊的使用越來越普遍，塔吊事故也越來越多。近年來我國建筑起重機(jī)械相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)形成比較完整的體系，主要由國家法律法規(guī)、部委規(guī)章、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)組成。體系以《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》為龍頭，國務(wù)院新版《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》（國務(wù)院549號(hào)令）及建設(shè)部《建筑起重機(jī)械安全監(jiān)督管理規(guī)定》（建設(shè)部166號(hào)令）為主干，涉及制造、使用、租賃、安裝、檢測、施工總承包、監(jiān)理、建設(shè)、安監(jiān)等各單位及政府行政部門。由于塔機(jī)的重心比較高，工作時(shí)載荷非常大，回轉(zhuǎn)的速度也比較快，并且在工作過程中可能會(huì)頻繁啟動(dòng)與制動(dòng)，所以動(dòng)載荷很大，安全隱患非常突出，再者塔機(jī)的設(shè)計(jì)與制造可能存在缺陷，加上人工操作不當(dāng)?shù)纫蛩?，塔機(jī)事故頻頻發(fā)生，造成非常嚴(yán)重的后果。
國外的塔吊監(jiān)控系統(tǒng)研制起步較早，開發(fā)的安全監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)比較成熟。其生產(chǎn)的安全保護(hù)裝置智能化程度高，抗干擾的能力強(qiáng)，性能穩(wěn)定可靠，對(duì)于防止塔吊運(yùn)行的重大事故起到很重要的作用，提高了塔機(jī)運(yùn)行的安全系數(shù)，對(duì)切實(shí)保障施工現(xiàn)場工作人員的生命安全提供有力保證，有效保障國家、企業(yè)及個(gè)人的經(jīng)濟(jì)利益。
國內(nèi)的塔吊安全技術(shù)開發(fā)研究起步晚，技術(shù)還不是很成熟。雖然國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展飛速，城市高樓林立，塔吊在建筑行業(yè)的應(yīng)用也是越來越多，但是國內(nèi)對(duì)建筑安全研究的經(jīng)濟(jì)投入非常有限，資金嚴(yán)重缺乏，這也是導(dǎo)致國內(nèi)施工安全防護(hù)技術(shù)較低的重要因素。其次，國內(nèi)建筑安全監(jiān)管部門管理技術(shù)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后，管理不規(guī)范、不全面，也是制約國內(nèi)建筑業(yè)安全防范工作的重要原因。改革開放以來，國內(nèi)一些塔吊生產(chǎn)商和科研研究單位投入到建筑安全防護(hù)產(chǎn)品的開發(fā)研制工作中，主要是對(duì)塔吊起重機(jī)的吊重、高度、水平位置及回轉(zhuǎn)進(jìn)行限位操作，結(jié)合各種報(bào)警裝置及風(fēng)速的測量等。這些裝置都只能在塔吊“超載”和“過限”時(shí)使用，通過切斷電機(jī)電源來控制，這種強(qiáng)制性頻繁開關(guān)電機(jī)對(duì)塔機(jī)的使用壽命產(chǎn)生影響，并且這樣的安全裝置防護(hù)等級(jí)低，功能單一，不能對(duì)塔吊運(yùn)行的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)記錄，不能及時(shí)提醒塔吊的操作人員對(duì)即將出現(xiàn)的危險(xiǎn)操作進(jìn)行改進(jìn)。加之操作人員長期工作后很容易在極限狀態(tài)發(fā)生安全事故。
近些年來，國內(nèi)智能化技術(shù)的發(fā)展，使得塔吊的安全監(jiān)控系統(tǒng)能朝著智能化人機(jī)交互的方式發(fā)展，并建立了安全監(jiān)測系統(tǒng)。這些監(jiān)測系統(tǒng)，能實(shí)時(shí)對(duì)塔吊系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并結(jié)合聲光報(bào)警電路進(jìn)行預(yù)警報(bào)警，讓操作人員能實(shí)時(shí)掌握塔機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)糾正違規(guī)操作。
光纖光柵傳感器憑借自身抗電磁干擾、電絕緣性能好、耐腐蝕、體積小、傳輸損耗小、傳輸容量大、測量范圍廣等優(yōu)點(diǎn)在工程監(jiān)測領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。當(dāng)前，光纖傳感器技術(shù)發(fā)展日趨成熟，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，在各領(lǐng)域中的應(yīng)用很多展現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)，極有可能替代傳統(tǒng)的傳感器。在光纖傳感方面，光纖光柵技術(shù)又為光纖傳感技術(shù)的發(fā)展開拓了新的領(lǐng)域，光纖光柵傳感器質(zhì)量輕、體積小、靈敏度高、耐腐蝕、抗電磁干擾，具有良好的長期穩(wěn)定性和耐久性。正是由于光纖光柵傳感器具有上述優(yōu)點(diǎn)，因此在大型塔吊起重設(shè)備綜合監(jiān)測項(xiàng)目中應(yīng)用自主開發(fā)的光纖光柵傳感器。
靜力水準(zhǔn)儀是測量兩點(diǎn)間或多點(diǎn)間相對(duì)高程變化的精密儀器。主要用于大型儲(chǔ)罐、大壩、核電站、高層建筑、基坑、隧道、橋梁、地鐵等垂直位移和傾斜的監(jiān)測。靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)一般安裝在被測物體等高的測墩上或被測物體墻壁等高線上，通常采用一體化模塊化自動(dòng)測量單元采集數(shù)據(jù)，通過有線或無線通訊與計(jì)算機(jī)連接，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化觀測。屬于高精度在線變形監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)支持自動(dòng)化組網(wǎng)傳輸。
