نظام مراقبة سلامة الرافعة العلوية GB/T 28264
نظام مراقبة وإدارة السلامة للرافعات العلوية وفق المعيار GB/T 28264: قراءة تحليلية وتصميم معماري. يُعد نظام مراقبة وإدارة السلامة (SMMS) للرافعات العلوية وسيلة تقنية أساسية لضمان التشغيل الآمن للرافعات الجسرية والقنطرية، حيث يخضع تصميمه وتجهيزه وفحصه بشكل صارم للمعيار الوطني GB/T 28264 الخاص بأنظمة مراقبة وإدارة السلامة لآلات الرفع.
يُمثل نظام مراقبة وإدارة السلامة (SMMS) للرافعات العلوية الركيزة التقنية الأساسية لضمان التشغيل الآمن للرافعات الجسرية والقنطرية، إذ يستوجب التصميم والتجهيز والفحص الالتزام الصارم بأحكام المعيار الوطني GB/T 28264 الخاص بأنظمة مراقبة وإدارة السلامة لآلات الرفع. يستعرض هذا المقال نطاق تطبيق المعيار ومتطلباته الفنية وتكويناته الوظيفية وقواعد الفحص، مع تقديم توصيات عملية لتصميم النظام واختيار المعدات استنادًا إلى حالات هندسية واقعية، ليكون مرجعًا تقنيًا متكاملًا لمصممي الرافعات والمستخدمين.
نطاق تطبيق المعيار ومتطلبات التصنيف
صدر المعيار GB/T 28264 في عام 2017 ليحل محل نسخة 2012، ويشمل أنظمة مراقبة وإدارة السلامة لجميع أنواع آلات الرفع بما فيها الرافعات الجسرية والقنطرية والبرجية والمتحركة. يقسم المعيار أنظمة المراقبة إلى درجتين: الدرجة A والدرجة B، وذلك بناءً على سعة الرفع ومستوى الخطورة. تُطبق الدرجة A على الرافعات الجسرية والقنطرية ذات سعة الرفع المقدرة 10 أطنان أو أكثر، ورافعات الصب ذات سعة الرفع المقدرة 5 أطنان أو أكثر، وغيرها من الحالات التي تتطلب مراقبة شاملة. وتشترط هذه الدرجة رصد ما لا يقل عن 7 معاملات سلامة تشمل: سعة الرفع، ارتفاع الرفع/عمق خفض الحمولة، مسار الحركة، سرعة الحركة لآلية الرفع والعربة، حالة مكابح جميع الآليات، حالة مفاتيح حد الباب، وحالة مقاومة الرياح والحماية من الانزلاق، مع توفير وظائف الإنذار والتسجيل والنقل عن بُعد. أما الدرجة B فتُطبق على آلات الرفع ذات سعة الرفع المقدرة الأقل من 10 أطنان، وتشترط رصد 3 معاملات سلامة على الأقل: سعة الرفع، ارتفاع الرفع/عمق خفض الحمولة، وحالة مكابح جميع الآليات. يتطلب كلا الدرجتين توفير إنذار صوتي ومرئي، حيث يصدر النظام إشارة إنذار تلقائيًا عند تجاوز المعاملات المرصودة للحدود المحددة، مع إمكانية عرض وتسجيل معلومات الإنذار على جهاز المراقبة الرئيسي.
| عنصر المقارنة | Aالمستوى(≥10t) | Bالمستوى(<10t) |
|---|---|---|
| الحمولة المناسبة | ≥10tالجسررافعة قنطرية | <10tآلات الرفع |
| كشفمعامل | ≥7عنصر المقارنة | ≥3عنصر المقارنة |
| سعة الرفعكشف | تجهيز إلزامي | تجهيز إلزامي |
| ارتفاع الرفع | تجهيز إلزامي | تجهيز إلزامي |
| شوط التشغيل | تجهيز إلزامي | اختياري الإلغاء |
| سرعة الحركة | تجهيز إلزامي | اختياري الإلغاء |
| مكبحالحالة | تجهيز إلزامي | تجهيز إلزامي |
| مفتاح حد البابالحالة | تجهيز إلزامي | اختياري الإلغاء |
| الإرسال عن بُعد | تجهيز إلزامي | تجهيز اختياري |
| تخزين البيانات | ≥1شهر | ≥1شهر |
بنية النظام
تحديد سعة الرفع والحماية من التحميل الزائد
يُعد محدد سعة الرفع النظام الفرعي الأكثر أهمية في نظام مراقبة السلامة للرافعة العلوية، حيث تؤثر وظائفه وأداؤه بشكل مباشر على قدرة الحماية من التحميل الزائد للرافعة. وفقًا لمتطلبات GB/T 28264، يجب أن يصدر محدد سعة الرفع إشارة إنذار مبكر (إنذار صوتي ومرئي مع مؤشر أصفر) عند وصول سعة الرفع إلى 90% من سعة الرفع المقدرة، وإنذار مستمر (إنذار صوتي ومرئي مع مؤشر أحمر) عند وصولها إلى 100%، وقطع التيار الكهربائي لاتجاه رفع آلية الرفع تلقائيًا مع إطلاق إنذار طارئ عند وصولها إلى 110%. يُثبت مستشعر قوة الرفع عادةً أسفل دعامة مجموعة البكرات الثابتة أو أسفل محمل أسطوانة آلية الرفع، ويعتمد تقنية قياس الجهد الانفعالي (مستشعر القوة) بدقة قياس لا تقل عن ±5%. بعد تضخيم إشارة المستشعر عبر المرسل، تُدخل إلى وحدة الإدخال التناظري في متحكم PLC، الذي يقارن القيمة المقاسة بالقيمة المعايرة لتحديد سعة الرفع الحالية. بالنسبة لآلية الرفع بمحرك مزدوج، يجب جمع إشارات المستشعرات من كل فرع من فروع الرفع لإجراء تقييم شامل. بعد تفعيل الحماية من التحميل الزائد، يلزم إعادة الضبط اليدوي لاستئناف التشغيل الطبيعي.
مراقبة ارتفاع الرفع ومسار الحركة
تُستخدم مراقبة ارتفاع الرفع لمنع اصطدام الموزع أو الحمولة بالسقف. عند صعود الموزع إلى مسافة 200 مم من الحد الأعلى، يصدر تحذير بالتباطؤ، وعند الاستمرار في الصعود إلى موضع الحد، يُقطع التيار الكهربائي لاتجاه رفع آلية الرفع تلقائيًا مع إطلاق إنذار. يُفضل استخدام مشفر مطلق متعدد الدورات لمستشعر الارتفاع، يُثبت على عمود أسطوانة الرفع، ويُحسب ارتفاع الموزع من خلال عدد دورات الأسطوانة وفق المعادلة H=n×π×D (n: عدد دورات الأسطوانة، D: قطر الأسطوانة)، بدقة مشفر لا تقل عن 4096 ppr. تُستخدم مراقبة مسار الحركة لتسجيل المواقع على سكة العربة وجسر الرافعة، ويمكن أن يعتمد المستشعر على مشفر تزايدي مع محددات ميكانيكية أو نظام تحديد المواقع بناقل كود غراي غير تلامسي. تُثبت محددات نهاية المسار (عادةً ثنائية الاتجاه) عند الأطراف القصوى لمسار العربة والجسر، وعند وصول الجسر أو العربة إلى مسافة 2 متر من مصد التوقف في نهاية السكة، يصدر تحذير بالتباطؤ، وعند الاستمرار إلى مسافة 1 متر من المصد، يُقطع التيار الكهربائي لاتجاه الحركة تلقائيًا. تُستخدم بيانات المسار أيضًا في التحكم بمضاد التصادم، حيث يصدر إنذار اقتراب عندما تقل المسافة بين الرافعة العلوية ورافعة مجاورة على نفس السكة عن مسافة الأمان المحددة مسبقًا.
مراقبة حالة المكبح ومفتاح حد الباب
تتطلب مراقبة حالة المكبح مراقبة لحظية لحالة فتح وإغلاق مكبح آلية الرفع. إذا انفتح المكبح بشكل غير متوقع عندما لا يكون المحرك قيد التشغيل (فشل المكبح) أو انغلق بشكل غير متوقع أثناء تشغيل المحرك (خطأ في تشغيل المكبح)، يجب إطلاق إنذار وتسجيل الحالة فورًا. يُثبت مستشعر حالة المكبح على ذراع المكبح أو قضيب الدفع، ويعتمد مفتاح دقيق أو مفتاح تقاربي حثي، وتُوصل نقاط التلامس المغلقة على التوالي في دائرة الأمان. أي مكبح لا يفتح أو لا يغلق بالكامل يؤدي إلى تفعيل الحماية. تتطلب مراقبة مفتاح حد الباب تركيب مفاتيح متشابكة على أبواب الوصول إلى ممر الرافعة وكابينة المشغل، حيث يؤدي فتح الباب إلى قطع التيار الكهربائي عن حركة الرافعة وإطلاق إنذار، لمنع دخول الأفراد إلى منطقة خطرة أثناء تشغيل الرافعة. بالنسبة للرافعات الخارجية، يجب تركيب مقياس شدة الرياح في أعلى نقطة غير معرضة للعراقيل. عند تجاوز سرعة الرياح المسموح بها للعمل (عادةً المستوى 6-7، حوالي 13.8-17.1 م/ث)، يصدر إنذار ويتم تلقائيًا تفعيل جهاز مقاومة الرياح ومضاد الانزلاق.
تسجيل البيانات والنقل عن بعد
يجب أن يوفر نظام مراقبة وإدارة السلامة وظائف تسجيل وتصدير البيانات، بما في ذلك سعة الرفع، ارتفاع الرفع، مسار الحركة، سرعة الحركة لكل آلية، وقت التشغيل التراكمي لكل آلية، معلومات الإنذار (نوع الإنذار، الوقت، وقت الاستعادة)، وسجلات التشغيل (المشغل، فترة التشغيل) وغيرها. يُنصح باستخدام بطاقة SD صناعية أو قرص صلب SSD بسعة لا تقل عن 32 جيجابايت للتخزين، مع دعم تصدير البيانات عبر منفذ USB. تُنفذ وظيفة النقل عن بعد عبر إيثرنت أو وحدة اتصال لاسلكية 4G/5G، لرفع بيانات مراقبة السلامة إلى منصة الإدارة البعيدة في الوقت الفعلي. يُنصح باستخدام بروتوكول MQTT أو OPC UA لنقل البيانات، ويجب أن تشمل البيانات المرسلة على الأقل معلومات الإنذار، والقيم اللحظية لمعلمات السلامة الرئيسية، وحالة تشغيل المعدات. يجب أن تكون المنصة البعيدة قادرة على استقبال بيانات المراقبة من رافعات متعددة وعرض حالة التشغيل وإحصائيات الإنذار لكل جهاز بواجهة رسومية.
الفحص والقبول
يتم فحص نظام مراقبة وإدارة السلامة وفقًا للملحقين A وB من GB/T 28264، وينقسم إلى فحص المصنع وفحص موقع التركيب. يُجرى فحص المصنع داخل منشآت التصنيع، وتشمل بنود الفحص اختبار وظائف جميع المستشعرات، واختبار وظائف الإنذار، واختبار مخرجات التحكم، واختبار تسجيل البيانات، واختبار وظائف الاتصال. يُجرى فحص موقع التركيب في موقع تركيب الرافعة، وتشمل بنود الفحص التحقق من مواقع التركيب، وفحص التوصيلات، والاختبار المتكامل لوظائف النظام، ومعايرة عتبات الإنذار، واختبار الاتصال عن بعد. بعد نجاح الفحص، يُصدر تقرير فحص يتضمن قائمة تكوين النظام، وسجلات معايرة المستشعرات، وسجلات اختبار الوظائف، والاستنتاج النهائي. يجب إجراء فحص دوري سنويًا لأنظمة مراقبة السلامة للرافعات قيد الاستخدام، من قبل هيئة فحص مؤهلة وفقًا لمتطلبات قواعد الفحص الدوري لآلات الرفع TSG Q7015، مع التركيز على حالة عمل جميع المستشعرات، وموثوقية وظائف الإنذار، واكتمال تسجيل البيانات، وفعالية حماية مصدر الطاقة.
