也称为 安全负载指示器, 负载力矩指示器 是确保起重机和重型机械可靠运行的不可或缺的安全装置。本文探讨了它们在建筑行业的演变、技术进步、应用以及未来趋势。
1. 简介 负载力矩指示器 (LMI/SLI)
在工程机械领域， 负载力矩指示器 (LMIs)，又称 安全负载指示器 (SLIs)，是起重设备的“安全神经中枢”。这些系统实时监控负载参数（例如重量、吊臂角度、工作半径），以计算出关键的 负载力矩——这是防止起重机翻倒、结构损坏和操作危险的关键指标。通过集成传感、计算和报警功能，LMI 可以全天候守护起重机、挖掘机和其他重型机械，确保其在施工现场的安全。
2. LMI技术的演变：从机械系统到智能系统
2.1 早期机械 LMI：局限性和基本功能
早期的 LMI 依赖 纯力学结构， 例如 弹簧杠杆组合 或者 离心装置操作过程中，过大的负载导致主臂弦杆变形，从而通过放大杆触发限位开关，切断起升机构的电源。然而，这些机械系统存在以下问题：
- 准确率低 （误差高达±15％或更高）。
- 易受环境因素影响 （例如温度、振动）。
- 响应时间慢，使其不适合复杂或高风险的情况。
2.2 电子革命：传感器和微处理器
电子产品的兴起标志着 LMI 的一个转折点：
- 应变计传感器 和 microprocessors 实现重量、角度、半径的实时数据收集。
- 计算精度大幅提高到 ±5%，由动态补偿算法支持，该算法根据实时吊臂变形来修正力矩值。
- 出现了新功能，包括 声光警报、运动锁定机制和数字显示，增强操作员的意识和安全性。
2.3 现代智能 LMI：人工智能、物联网和多传感器融合
当前的 LMI 已步入工业创新前沿：
- 多传感器融合 集成倾角、风速、温度和称重传感器数据，进行整体监控。
- 人工智能和边缘计算 电力预测分析：内置机器学习模型可以检测异常情况（例如钢丝绳磨损） 准确率99.2% 并在故障发生之前预测潜在的故障。
- 5G/卫星连接 实现实时云端同步，例如德国PAT iflex5系统支持远程参数调整、故障诊断、车队管理等，体现了工业4.0的融合。
3. LMI 在各行业的主要应用
LMI 在需要精确负载控制的领域至关重要：
| 行业 | 用例 | 安全影响 |
|---|---|---|
| 建筑行业 | 塔式起重机在复杂环境中吊运建筑材料。 | 超载时报警/锁定，防止翻车，减少现场事故。 |
| Ports & Logistics | 集装箱起重机以较高的运行频率处理重型货物。 | 确保高效装载/卸载，同时保持重量半径限制。 |
| 桥梁建设 | 吊装大型预制桥梁构件。 | 实时监控起重机平衡，以避免因力矩过大而造成结构损坏。 |
例如，在港口作业中，LMI 使起重机能够以毫米级精度处理 20-40 吨的集装箱，从而最大限度地减少停机时间和碰撞风险。
4. 未来趋势：AI驱动的智能和自主安全
随着人工智能和物联网技术的发展，LMI 将向以下方向演进：
- 自主决策：自调节系统，可优化负载路径并触发紧急停止，无需人工干预。
- 数字孪生集成：起重机与 LMI 的实时虚拟副本，用于预测性维护和场景模拟。
- 云端生态系统：集中平台整合多台设备数据，识别行业安全趋势并优化机队管理。
5. 结论：LMI—— 更安全建筑的催化剂
从机械限位开关到人工智能智能系统，负载力矩指示器彻底改变了起重机的安全性。随着建筑行业拥抱自动化和互联互通，负载力矩指示器 (LMI) 将继续在加强安全防御、减少停机时间以及推动行业迈向更高效、无事故的未来方面发挥关键作用。
