Sistema de Monitoreo de Seguridad para Puente Grúa GB/T 28264
Norma GB/T 28264 para sistemas de monitoreo y gestión de seguridad en puentes grúa: interpretación y diseño de arquitectura. El sistema de monitoreo y gestión de seguridad (SMMS) es la tecnología central para garantizar la operación segura de puentes grúa y grúas pórtico. Su diseño, configuración e inspección deben cumplir estrictamente con la norma nacional GB/T 28264 — Sistema de Monitoreo y Gestión de Seguridad para aparatos de elevación.
El sistema de monitoreo y gestión de seguridad (SMMS) constituye el medio técnico fundamental para asegurar el funcionamiento seguro de puentes grúa y grúas pórtico. Su diseño, configuración e inspección se rigen por la norma GB/T 28264 — Sistema de Monitoreo y Gestión de Seguridad para aparatos de elevación. Este artículo analiza en detalle el ámbito de aplicación, los requisitos técnicos, la configuración funcional y las reglas de inspección de dicha norma, y ofrece recomendaciones sobre el diseño de la arquitectura del sistema y la selección de equipos basadas en casos prácticos reales, proporcionando una referencia técnica completa para diseñadores y usuarios de grúas.
Ámbito de aplicación y requisitos de clasificación de la norma
La norma GB/T 28264, publicada e implementada en 2017 en sustitución de la versión de 2012, es aplicable a los sistemas de monitoreo y gestión de seguridad de diversos tipos de aparatos de elevación, incluyendo puentes grúa, grúas pórtico, grúas torre y grúas móviles. La norma clasifica los sistemas de monitoreo en dos grados, Grado A y Grado B, según la capacidad nominal y el nivel de peligrosidad de la grúa. El Grado A se aplica a puentes grúa y grúas pórtico con capacidad nominal igual o superior a 10 t, así como a puentes grúa de colada con capacidad nominal igual o superior a 5 t, entre otros casos que requieren monitoreo integral. Este grado exige la detección de al menos 7 parámetros de seguridad, incluyendo capacidad de elevación, altura de elevación/altura de descenso de carga, recorrido de traslación, velocidad de elevación y velocidad de traslación de los mecanismos de carro y de la grúa, estado de los frenos de cada mecanismo, estado de los finales de carrera de puerta, y estado de protección contra viento y antideslizamiento. Asimismo, debe disponer de funciones de alarma, registro y transmisión remota. El Grado B se aplica a aparatos de elevación con capacidad nominal inferior a 10 t, y exige la detección de al menos 3 parámetros de seguridad: capacidad de elevación, altura de elevación/altura de descenso de carga y estado de los frenos de cada mecanismo. Ambos grados deben incorporar alarma acústica y visual: cuando un parámetro monitoreado supera el umbral establecido, el sistema emite automáticamente una señal de alarma, que se muestra y registra en el host de monitoreo.
| Elemento de comparación | AGrado(≥10t) | BGrado(<10t) |
|---|---|---|
| tonelaje aplicable | ≥10tPuente Grúa Pórtico | <10taparatos de elevación |
| Detección Parámetro | ≥7Elemento de comparación | ≥3Elemento de comparación |
| Capacidad de Elevación Detección | Equipamiento obligatorio | Equipamiento obligatorio |
| Altura de Elevación | Equipamiento obligatorio | Equipamiento obligatorio |
| Carrera de funcionamiento | Equipamiento obligatorio | Opcional |
| Velocidad de Traslación | Equipamiento obligatorio | Opcional |
| Freno Estado | Equipamiento obligatorio | Equipamiento obligatorio |
| Final de carrera de puerta Estado | Equipamiento obligatorio | Opcional |
| Transmisión remota | Equipamiento obligatorio | Equipamiento opcional |
| Almacenamiento de datos | ≥1meses | ≥1meses |
Arquitectura del sistema
Limitador de capacidad y protección contra sobrecarga
El limitador de carga es el subsistema más crítico del sistema de monitoreo de seguridad del puente grúa, ya que su funcionamiento y precisión determinan directamente la capacidad de protección contra sobrecarga de la grúa. Según los requisitos de la norma GB/T 28264 — Sistema de Monitoreo y Gestión de Seguridad, el limitador de carga debe emitir una señal de advertencia (alarma acústica y visual con indicador amarillo) cuando la carga alcanza el 90% de la Capacidad Nominal, una señal de alarma continua (alarma acústica y visual con indicador rojo) al alcanzar el 100%, y cortar automáticamente la alimentación eléctrica del mecanismo de elevación en dirección ascendente al llegar al 110% de la capacidad nominal, activando una alarma de emergencia. El sensor de fuerza se instala típicamente bajo el soporte del polipasto fijo o bajo el cojinete del tambor, utilizando un sensor de fuerza de tipo galga extensiométrica con una precisión de medición no inferior a ±5%. La señal del sensor se amplifica mediante el transmisor y se introduce en el módulo de entrada analógica del PLC, que compara el valor muestreado con el valor calibrado para determinar la carga actual. En mecanismos de elevación con motor doble, las señales de los sensores de cada ramal de elevación se suman para realizar una evaluación conjunta. Tras una activación por sobrecarga, es necesario un reinicio manual para restablecer el funcionamiento normal.
Monitoreo de altura de elevación y recorrido
El monitoreo de la altura de elevación evita que el spreader o la carga golpeen el límite superior. Cuando el spreader asciende a 200 mm del final de carrera superior, se emite una advertencia de desaceleración; si continúa ascendiendo hasta la posición límite, se corta automáticamente la alimentación del mecanismo de elevación en dirección ascendente y se activa la alarma. El sensor de altura utiliza preferentemente un encoder absoluto multiturn, instalado en el eje del tambor de elevación, calculando la altura del spreader mediante el número de revoluciones del tambor con la fórmula H=n×π×D (n = número de revoluciones del tambor, D = diámetro del tambor). La resolución del encoder no debe ser inferior a 4096 ppr. El monitoreo de recorrido registra la posición del carro y del carro puente sobre el carril, pudiendo utilizar encoders incrementales combinados con finales de carrera mecánicos o un sistema de posicionamiento por bus de código Gray sin contacto. Los límites extremos del carro y del carro puente disponen de finales de carrera (generalmente bidireccionales). Cuando el carro puente o el carro se aproxima a 2 m del tope del carril, se emite una advertencia de desaceleración; al continuar hasta 1 m del tope, se corta automáticamente la alimentación de traslación en esa dirección. Los datos de recorrido también se utilizan para el control anticolisión: cuando la distancia entre dos puentes grúa en el mismo carril es inferior a la distancia de seguridad preestablecida, se activa una alarma de proximidad.
Monitoreo de frenos y finales de carrera de puerta
El monitoreo de condición del freno requiere la supervisión en tiempo real del estado de apertura y cierre del freno del mecanismo de elevación. Si el freno se abre inesperadamente con el motor detenido (fallo del freno) o se cierra durante el funcionamiento del motor (accionamiento incorrecto del freno), se debe emitir una alarma inmediata y registrar el evento. Los sensores de estado del freno se instalan en el brazo o en el empujador del freno, utilizando microinterruptores o sensores de proximidad inductivos. Los contactos NC se conectan en serie al circuito de seguridad, de modo que cualquier apertura o cierre incorrecto de un freno active la protección de seguridad. El monitoreo de los finales de carrera de puerta exige interruptores de enclavamiento en los accesos a la pasarela y a la cabina del operador: al abrirse la puerta, se corta la alimentación de traslación de la grúa y se activa la alarma, impidiendo el acceso de personal a zonas peligrosas durante el funcionamiento. Para grúas de exterior, el anemómetro debe instalarse en el punto más alto de la grúa, sin obstrucciones. Cuando la velocidad del viento supera el valor admisible de trabajo (generalmente fuerza 6-7, aproximadamente 13,8-17,1 m/s), se activa la alarma y se acciona automáticamente el dispositivo antiviento antideslizante.
Registro de datos y transmisión remota
El sistema de monitoreo y gestión de seguridad debe disponer de funciones de registro y exportación de datos. Los registros incluyen: capacidad de elevación, altura de elevación, recorrido, velocidad de traslación de cada mecanismo, tiempo acumulado de funcionamiento de cada mecanismo, información de alarmas (tipo, hora, hora de restablecimiento) y registro de operaciones (operador, intervalo de operación). Se recomienda utilizar tarjetas SD de grado industrial o unidades de estado sólido con una capacidad no inferior a 32 GB, con soporte para exportación de datos mediante interfaz USB. La transmisión remota se implementa mediante Ethernet o módulos de comunicación inalámbrica 4G/5G, cargando los datos de monitoreo de seguridad en tiempo real a la plataforma de gestión remota. Se recomienda utilizar los protocolos MQTT o OPC UA para la transmisión de datos. El contenido cargado debe incluir al menos la información de alarmas, los valores en tiempo real de los parámetros de seguridad críticos y el estado operativo del equipo. La plataforma remota debe poder recibir datos de monitoreo de múltiples grúas y mostrar el estado operativo y las estadísticas de alarmas de cada equipo mediante una interfaz gráfica.
Inspección y aceptación
La inspección del sistema de monitoreo y gestión de seguridad se realiza conforme a los anexos A y B de la norma GB/T 28264, dividiéndose en prueba de aceptación en fábrica e inspección en campo. La prueba de aceptación en fábrica se completa en las instalaciones del fabricante e incluye pruebas funcionales de cada sensor, pruebas de las funciones de alarma, pruebas de las salidas de control, pruebas de registro de datos y pruebas de las funciones de comunicación. La inspección en campo se realiza en el lugar de instalación de la grúa e incluye verificación de la ubicación de los componentes, revisión del cableado, pruebas integradas de funcionamiento del sistema, calibración de los umbrales de alarma y pruebas de comunicación remota. Tras una inspección satisfactoria se emite un informe que debe incluir la lista de configuración del sistema, los registros de calibración de los sensores, los registros de pruebas funcionales y la conclusión de la inspección. Los sistemas de monitoreo de seguridad de grúas en servicio deben someterse a una inspección periódica anual, realizada por un organismo de inspección acreditado conforme a los requisitos de la norma TSG Q7015 — Reglas para la Inspección Periódica de Aparatos de Elevación. Los puntos clave de la inspección incluyen el estado operativo de cada sensor, la fiabilidad de las funciones de alarma, la integridad del registro de datos y la eficacia de las funciones de protección de la alimentación eléctrica.
