Système de surveillance sécurité GB/T 28264 pour pont roulant
Résumé normatif : La norme GB/T 28264-2012 « Système de surveillance et de gestion de la sécurité des appareils de levage » constitue la référence nationale essentielle en matière de surveillance de sécurité des grues en Chine. Elle définit la composition, les fonctions, les performances et les exigences techniques de ces systèmes. La norme couvre sept modules fonctionnels clés — limiteur de moment de charge, limiteur de charge, fin de course, anémomètre, vidéosurveillance, etc. — et établit une architecture à quatre niveaux, de la couche de capture par capteurs jusqu'à la supervision à distance. Elle s'applique aux ponts roulants, aux grues à portique, aux grues à tour, aux grues mobiles et autres appareils de levage, et constitue le socle technique de la sécurité opérationnelle et de la supervision à distance des équipements de levage de grande capacité.
Dès la phase de conception, le système de surveillance de sécurité d'une grue doit s'appuyer sur la norme ISO 4301 / FEM 1.001 — Règles de conception des appareils de levage pour déterminer les combinaisons de charges et les classes de fonctionnement, puis configurer en conséquence les paramètres de surveillance et les seuils d'alarme. Par ailleurs, la validation fonctionnelle du système doit être conforme aux dispositions de la norme ISO 4306 — Spécifications et procédures d'essai des grues concernant les méthodes d'essai des dispositifs de sécurité, afin de garantir que l'exactitude des données de surveillance et la fiabilité du système résistent aux conditions réelles d'exploitation. En outre, la surveillance en temps réel des contraintes de la structure métallique doit s'appuyer sur les méthodes de vérification de la capacité portante de la norme GB/T 30024-2013, combinant vérification théorique et surveillance en ligne pour constituer un système de protection complet.
Domaine d'application et cadre normatif de la norme GB/T 28264
La norme GB/T 28264-2012 « Système de surveillance et de gestion de la sécurité des appareils de levage », publiée en 2012 par l'Administration nationale de normalisation de Chine, est la première norme nationale spécifiquement dédiée aux systèmes de surveillance de sécurité des grues. Elle s'applique à l'ensemble des appareils de levage : ponts roulants, grues à portique, grues à tour, grues mobiles, grues à portique, grues à câble, monte-chantiers, etc. Elle impose des exigences de surveillance particulièrement strictes pour les équipements de grande capacité et à usage critique.
La norme définit la composition fonctionnelle du système de surveillance et de gestion de la sécurité, qui comprend six modules : acquisition d'informations, traitement d'informations, stockage d'informations, sortie d'informations, sortie de commande et interface de communication. Grâce à la capture et au traitement en temps réel de paramètres clés — capacité de levage, couple, position de course, vitesse du vent, distance entre appareils sur une même voie, commandes opérateur — le système assure une surveillance complète de l'état de fonctionnement de la grue et déclenche automatiquement des alertes et des protections en cas de situation dangereuse.
Sur le plan structurel, la logique centrale de la norme GB/T 28264 repose sur une boucle fermée de surveillance : « acquisition — traitement — évaluation — sortie — commande ». Le système capture d'abord les grandeurs physiques via les capteurs, puis les achemine après conditionnement du signal et conversion A/N vers l'unité de traitement pour évaluation logique. Lorsqu'un paramètre surveillé dépasse le seuil prédéfini, le système émet d'une part une alarme sonore et visuelle, et d'autre part coupe l'alimentation des mouvements dangereux via l'unité de sortie de commande, assurant ainsi une protection active.
Les 7 modules fonctionnels essentiels du système de surveillance de sécurité
Les exigences fonctionnelles de la norme GB/T 28264 se déclinent en sept modules principaux, chacun assorti d'indicateurs techniques et de paramètres de performance précis. Le module de surveillance de la capacité de levage impose une acquisition en temps réel de la charge de levage : un signal d'alerte est émis lorsque la charge atteint 90 % de la Capacité Nominale, et l'alimentation du circuit de levage est automatiquement coupée à 110 %. La précision globale de l'affichage de charge doit être d'au moins ±3 %, avec un Temps de réponse inférieur ou égal à 0,5 seconde.
Le module de surveillance du couple constitue la fonction de sécurité centrale pour les grues à tour et les grues mobiles. La norme exige que le limiteur de moment de charge calcule en temps réel le rapport entre la Capacité Nominale à la portée courante et la charge effective. Une alerte est déclenchée lorsque le couple atteint 90 % à 100 % de la valeur nominale, et la coupure des mouvements dangereux de levage et de variation de portée intervient au-delà de 100 % à 110 %. La précision globale du couple doit être d'au moins ±5 %, et les paramètres configurés doivent être conservés en cas de coupure d'alimentation.
Le module de surveillance des fins de course couvre quatre sous-fonctions : limiteur de hauteur de levage, limite de hauteur de descente de charge, fin de course de translation et limite de rotation. Le Limiteur de Hauteur de Levage doit couper l'alimentation de levage et actionner le freinage au moins 200 mm avant que le Levage n'atteigne sa position haute limite. La fin de course de translation doit couper l'alimentation du mouvement au moins 100 mm avant la position extrême. Tous les limiteurs de course doivent adopter une conception à double fin de course pour garantir une redondance de sécurité.
Le module de surveillance du vent exige le déclenchement d'une alarme lorsque la vitesse du vent atteint la limite correspondant à la pression de vent de fonctionnement, et l'activation automatique du Dispositif d'Ancrage au Vent lorsqu'elle atteint la valeur correspondant à la pression de vent hors service. La norme précise que l'Anémomètre doit être installé à un emplacement représentatif des conditions de vent réelles au point le plus haut de la grue, avec une période d'échantillonnage inférieure ou égale à 2 secondes, une résolution d'affichage de 0,1 m/s et une précision d'alarme de ±1 m/s.
Le module anticollision multi-grues s'applique aux installations de deux grues ou plus circulant sur une même voie. Le système doit calculer en temps réel la distance de sécurité entre grues adjacentes : une Décélération automatique est engagée lorsque la distance devient inférieure à la valeur configurée, et un Freinage d'urgence est déclenché en dessous de la distance minimale de sécurité. La précision de mesure de distance doit être d'au moins ±100 mm, avec un Temps de réponse du système ne dépassant pas 200 ms.
Le module de vidéosurveillance doit couvrir au minimum trois angles de vue critiques : le mécanisme de levage, la zone d'opération du Levage et la direction de Translation du Pont. La résolution des caméras doit être d'au moins 720p, avec basculement automatique en mode infrarouge lorsque l'éclairement descend sous 5 lux. L'enregistrement vidéo doit être conservé pendant au moins 30 jours. Les flux vidéo doivent intégrer une superposition OSD des paramètres clés — capacité de levage, rapport de couple, vitesse du vent — afin de synchroniser l'enregistrement audio-vidéo avec les données opérationnelles.
Le module de stockage et de traçabilité des données constitue une innovation majeure de la norme GB/T 28264 par rapport aux dispositifs de sécurité traditionnels. La norme impose une fonction « boîte noire » avec enregistrement continu d'au moins 30 jours de données d'exploitation — capacité de levage, couple, vitesse du vent, positions de course, commandes opérateur, événements d'alarme — avec une période d'échantillonnage maximale de 100 ms. Les données stockées doivent être protégées contre toute falsification, exportables via USB ou réseau, aux formats universels CSV ou TXT.
Architecture à quatre niveaux : des capteurs à la plateforme de supervision à distance
La norme GB/T 28264 définit implicitement un modèle d'architecture à quatre niveaux pour le système de surveillance de sécurité, une conception en couches parfaitement alignée avec les architectures modernes de l'Internet des Objets (IoT) industriel. Le premier niveau, dit de capture, regroupe les dispositifs frontaux : Capteur de Couple, limiteur de charge, fins de course, Anémomètre, Codeur, capteur d'angle, caméras. Ces capteurs convertissent les grandeurs physiques en signaux électriques normalisés et constituent les « yeux et les oreilles » de l'ensemble du système.
Le deuxième niveau, dit de commande locale, est centré sur l'hôte de surveillance installé dans la Cabine de Commande de la grue ou dans l'Armoire électrique. L'hôte de surveillance assure le conditionnement du signal, la conversion A/N, l'évaluation logique et la sortie de commande. Il repose généralement sur un PC industriel ou une API de qualité industrielle, équipé d'un écran d'affichage tactile d'au moins 7 pouces pour l'Interface Homme-Machine. L'hôte doit disposer d'une redondance d'Alimentation Électrique et d'une fonction de réinitialisation par chien de garde pour garantir un fonctionnement fiable dans des conditions sévères.
Le troisième niveau, dit de gestion locale, est déployé dans la salle de contrôle centrale ou au sein du service de gestion de projet. Il communique avec les hôtes de surveillance des différentes grues via Ethernet ou un réseau industriel sans fil. Ce niveau assure la surveillance centralisée multi-grues, l'agrégation et l'analyse des données, la gestion des alarmes et la génération automatique de rapports. Il s'appuie généralement sur des logiciels de supervision industrielle ou des plateformes SCADA, avec une Interface Homme-Machine permettant l'affichage simultané de l'état de plusieurs grues dans des fenêtres multiples.
Le quatrième niveau, dit de supervision à distance, transmet les données de surveillance vers une plateforme cloud ou une autorité de tutelle via Internet ou un réseau privé VPN. Ce niveau permet des applications avancées telles que l'analyse Big Data de la sécurité des appareils de levage à l'échelle régionale, la gestion du cycle de vie complet des équipements, la prédiction de pannes et le Diagnostic Intelligent. Les transmissions de données doivent être chiffrées via SSL/TLS, et les protocoles de communication recommandés sont MQTT ou OPC UA, standards de l'Internet des Objets (IoT) industriel.
Scénarios d'application typiques et points clés d'Installation & Mise en Service
Dans le cadre de la fabrication de grues neuves, le système de surveillance de sécurité doit être installé simultanément à la phase d'assemblage et de mise en service. Le capteur de capacité de levage doit être monté en série sur l'extrémité fixe du Câble Métallique. Après installation, un Étalonnage en trois points est requis à l'aide de Poids étalon ou d'un dispositif d'Étalonnage hydraulique : zéro à vide, 50 % de la Plage de Mesure et 100 % de la pleine échelle. L'Écart de mesure ne doit pas dépasser ±1 %. Les capteurs d'angle et de déplacement du limiteur de moment de charge doivent être installés avec un alignement d'arbres précis par rapport au mécanisme de relevage de la flèche.
Dans le cadre de la Rénovation de grues existantes, l'ajout d'un système de surveillance de sécurité nécessite une évaluation approfondie de la compatibilité d'interface avec le système de commande électrique d'origine. Kelude propose une solution de Rénovation où l'hôte de surveillance indépendant communique avec l'API d'origine via les protocoles Modbus RTU ou Profibus DP, permettant l'acquisition de données sans modification de l'Armoire électrique existante. Pour les grues anciennes dépourvues d'interface de communication, une solution avec capteurs externes et module d'acquisition indépendant est proposée, isolant physiquement le système de surveillance du système de commande d'origine afin de ne pas perturber le fonctionnement normal de la grue pendant la Rénovation.
La mise en service du système s'effectue selon la procédure suivante :
Étape 1 : Étalonnage canal par canal des capteurs (zéro et pleine échelle) à l'aide d'une source de signal étalon ou de Poids étalon, sur les trois points de référence — vide, 50 % et 100 % de la Plage de Mesure. Chaque point est mesuré trois fois pour établir une moyenne, avec un Écart maximal de ±1 %.
Étape 2 : Vérification de la précision de déclenchement de chaque seuil d'alarme. Chaque point d'alarme est testé trois fois dans sa plage de tolérance positive et négative pour confirmer la cohérence, en s'assurant que l'Écart entre la valeur de déclenchement effective et la valeur configurée reste dans la tolérance admissible.
Étape 3 : Test des fonctions de sortie de commande : vérification de la coupure fiable de l'Alimentation Électrique des mouvements dangereux en cas d'alarme, mesure d'un Temps de réponse de coupure inférieur ou égal à 0,3 seconde, et contrôle du bon fonctionnement de l'Avertisseur Sonore et du voyant d'alarme.
Étape 4 : Essai de fonctionnement continu de 72 heures. Aucune fausse alarme ni absence d'alarme n'est tolérée pendant cette période. L'état du système et les Paramètres clés sont consignés toutes les 8 heures, et un rapport d'essai est établi à l'issue du test.
L'expérience de Kelude sur de nombreux projets d'envergure démontre qu'un programme de maintenance et d'Étalonnage périodique doit être institué après l'installation du système de surveillance. Il est recommandé d'effectuer une vérification d'Étalonnage en ligne des capteurs chaque trimestre, un test fonctionnel complet chaque semestre, et de confier chaque année à un organisme d'inspection par tiers une Inspection de performance du système conformément à la norme GB/T 28264, avec émission d'un rapport d'Inspection. Les capteurs critiques tels que le limiteur de charge et le limiteur de moment de charge ont une durée de vie typique de 5 à 8 ans ; leur remplacement est obligatoire à l'échéance pour préserver la précision de la surveillance.
Application coordonnée de la norme GB/T 28264 avec les normes associées
La norme GB/T 28264 — Système de surveillance et de gestion de la sécurité ne s'applique pas de manière isolée dans le système normatif des appareils de levage ; elle fonctionne en synergie avec plusieurs normes nationales et sectorielles. Au niveau de la conception, la norme GB/T 3811 définit la Classe de Fonctionnement, les combinaisons de charges et les exigences de Résistance structurelle des grues. Ces Paramètres constituent la base fondamentale pour définir les seuils d'alarme et les stratégies de surveillance du Système de Surveillance de Sécurité. Par exemple, un Pont de Coulée de Classe de Fonctionnement A7 et un Pont Roulant d'installation de Classe A3 présentent des différences notables dans les seuils d'alerte et les stratégies de réponse liés à la surveillance de la Capacité de Levage.
Au niveau de la validation, la norme GB/T 5905-2011 spécifie clairement les procédures d'Essai de Type et d'essai en usine applicables aux dispositifs de sécurité. Conformément à cette Norme, le Système de Surveillance de Sécurité doit subir trois catégories de tests : les essais statiques, les essais dynamiques et les essais de compatibilité Électromagnétique. Les essais statiques vérifient la Précision des Capteurs et l'exactitude des seuils d'alarme ; les essais dynamiques évaluent le comportement du système dans les conditions réelles de fonctionnement de la grue ; les essais de compatibilité Électromagnétique, réalisés selon la série GB/T 17626, confirment la fiabilité du système dans un environnement industriel soumis à des perturbations Électromagnétiques.
Au niveau de l'inspection périodique, le règlement TSG 51-2023 — Règlement technique de sécurité des équipements spéciaux a intégré le Système de Surveillance de Sécurité comme élément obligatoire de l'inspection périodique des appareils de levage. Les points de contrôle comprennent : la vérification de l'intégrité fonctionnelle du système de surveillance, le contrôle de la Précision des Capteurs, la validation des seuils d'alarme, le test des fonctions de stockage des données et le contrôle de la qualité des images du système de vidéosurveillance. Kelude Industries Lourdes recommande aux utilisateurs d'effectuer un auto-contrôle complet et une Maintenance Préventive du système de surveillance un mois avant l'Inspection Annuelle, afin de garantir la réussite de l'inspection du premier coup.
Au niveau de la sécurité électrique, la conception électrique du Système de Surveillance de Sécurité doit également se conformer aux dispositions de la norme GB 5226.2-2002 relatives aux équipements électriques des machines. L'Indice de Protection (IP) du boîtier de l'hôte de surveillance doit être au minimum IP54, les Capteurs installés à l'extérieur doivent atteindre IP65 ou plus, et tous les câbles de signal doivent être des Câbles Blindés, mis à la terre de manière fiable aux deux extrémités, avec une Résistance de mise à la terre ne dépassant pas 4 Ω.
Comparatif des configurations de surveillance selon les types de grues
| SurveillanceFonction | Pont Roulant | Grue à Tour |
|---|---|---|
| Capacité de LevageSurveillance | Équipement obligatoire | Équipement obligatoire |
| CoupleSurveillance | △ Option | Équipement obligatoire |
| fin de course de translationSurveillance | Équipement obligatoire | Équipement obligatoire |
| Vitesse du ventSurveillance | ○ Option extérieure | Équipement obligatoire |
| anticollisionSurveillance | Obligatoire sur même rail | △ Opération multi-grues |
| VidéoSurveillance | △ Configuration recommandée | △ Configuration recommandée |
Indicateurs de performance clés et normes d'inspection du système de surveillance de sécurité
| Projet d'inspection | Exigence de la norme | InspectionMéthode |
|---|---|---|
| Capacité de LevageAffichagePrécision | ≤ ±3% | Poids étalonTrois pointsÉtalonnage |
| précision du limiteur de moment | ≤ ±5% | Variation de portéeChargement multipointTest |
| CommandeTemps de réponse | ≤ 300ms | oscilloscopeTemporisation de coupure de mesure |
| Période d | ≤ 100ms | Intervalle d |
| Durée de stockage | ≥ 30jours consécutifs | Contrôle d |
| ÉlectromagnétiqueCompatibilitéClasse | GB/T 17626 3Niveau | EMCImmunité aux rayonnements en chambre anéchoïque |
GB/T 28264 : les données clés du système de surveillance
Norme de référence
GB/T 28264
Année de publication : 2012
Modules fonctionnels
7 modules
Couverture complète des conditions de fonctionnement
Architecture système
4 niveaux hiérarchiques
Détection, contrôle, gestion, télémaintenance
Période d'échantillonnage
≤100ms
Acquisition de données en temps réel
Temps de réponse
≤300ms
Coupure immédiate en cas de dépassement
Stockage des données
≥30 jours
Enregistrement continu type boîte noire
Lectures complémentaires
Les articles techniques suivants peuvent vous aider dans le choix et la mise en œuvre de votre système de surveillance de sécurité :
• Comment choisir un codeur pour grue ? Comparatif des 4 types de paramètres (incrémental, absolu, multitour) et procédure d'installation et de mise en service — Le codeur est le capteur clé du suivi de course ; son choix détermine directement la précision de détection de position
• Comment configurer un système de pesage pour grue ? Sélection des capteurs, installation, étalonnage et dépannage — Le système de pesage et le module de surveillance de la capacité de levage partagent les mêmes technologies de capteurs et les mêmes méthodes d'étalonnage
• Comment choisir une fin de course pour grue ? Comparatif de 4 types de paramètres et normes d'installation et de mise en service — La fin de course est l'élément d'exécution du suivi de course ; son choix doit être cohérent avec le temps de réponse du système de surveillance
• Télécommande de grue : les 4 critères de sélection essentiels et la procédure d'appairage et de réglage — Les signaux de la télécommande constituent une source d'entrée importante pour le système de surveillance ; la compatibilité de communication doit être prise en compte
Questions fréquentes
Q : Quelles sont les exigences de la norme GB/T 28264 concernant la durée de stockage des données du système de surveillance de sécurité ?
A : L'article 5.4 de la norme GB/T 28264-2012 stipule que le système de surveillance de sécurité doit disposer d'une fonction de stockage des données de fonctionnement, avec une conservation continue d'au moins 30 jours calendaires de toutes les données de surveillance. Les données stockées comprennent la capacité de levage, le pourcentage de couple, la vitesse du vent, l'état des fins de course, les consignes de commande et les journaux d'événements d'alarme. La période d'échantillonnage ne doit pas dépasser 100 ms et le format de stockage doit intégrer un mécanisme de protection contre la falsification. Lorsque l'espace de stockage est sur le point d'être saturé, le système doit adopter une stratégie d'écrasement circulaire en remplaçant automatiquement les données les plus anciennes, à l'exception des journaux d'événements d'alarme qui doivent être conservés au moins 90 jours sans possibilité d'écrasement.
Q : Quelle est la différence entre le système de surveillance et de gestion de la sécurité et un système de commande PLC conventionnel, en termes de fonctionnalités et d'exigences normatives ?
A : La différence fondamentale réside dans leur rôle et leur conformité. Le système de commande PLC conventionnel gère la logique de fonctionnement de la grue (levage/descente, translation du pont et du chariot, etc.), tandis que le système de surveillance et de gestion de la sécurité constitue une couche de surveillance indépendante du système de commande : même en cas de défaillance du PLC, le système de surveillance continue d'émettre ses alarmes et de couper les mouvements dangereux de manière autonome. La norme GB/T 28264 exige que le système de surveillance utilise des capteurs dédiés et une unité de traitement indépendante, sans dépendre exclusivement des données des registres internes du PLC. Les signaux de capacité de levage et de couple doivent être acquis directement à partir de capteurs dédiés. Par ailleurs, le système de surveillance doit répondre à des exigences telles que le stockage des données sur ≥30 jours, la protection contre la falsification et la superposition vidéo OSD, fonctionnalités que les systèmes PLC conventionnels ne possèdent généralement pas. La gamme de produits de surveillance de sécurité de Kelude Industries Lourdes adopte une conception à double système indépendant, garantissant la conformité et la redondance de sécurité.
Q : Que faire en cas d'alarmes intempestives fréquentes de surcharge de couple sur le système de surveillance de sécurité de la grue ?
A : Les alarmes intempestives fréquentes sont généralement causées par trois types de problèmes. Premièrement, la dérive du zéro du capteur : le capteur de couple peut présenter un décalage du point zéro après une utilisation prolongée ; il convient de recalibrer le zéro à vide à l'aide d'une source de signal étalon, avec une périodicité de recalibrage recommandée ne dépassant pas 3 mois. Deuxièmement, un montage desserré du capteur : un support de capteur d'angle de variation de portée desserré ou un câble de capteur de déplacement bloqué peuvent entraîner des écarts de mesure ; il faut vérifier le couple de serrage de tous les boulons de fixation et s'assurer que les pièces mobiles du capteur se déplacent librement. Troisièmement, une modification accidentelle des paramètres d'étalonnage : vérifier que les valeurs de longueur de flèche et la courbe charge-portée configurées dans l'hôte de surveillance correspondent bien à la configuration réelle de la grue. Conformément à la norme GB/T 28264, le système doit être doté d'une protection par mot de passe pour toute modification de paramètres et d'une fonction d'enregistrement des journaux d'opérations, afin d'empêcher toute modification non autorisée. Si l'alarme persiste après avoir éliminé les causes ci-dessus, il convient de contacter le fabricant pour un contrôle complet des capteurs et de l'hôte à l'aide d'un équipement d'étalonnage professionnel.
Q : Quels sont les paramètres d'installation et les exigences de rénovation pour l'ajout d'un système de surveillance de sécurité à un pont roulant existant ?
A : La rénovation d'un pont roulant existant doit respecter les exigences d'installation du chapitre 6 de la norme GB/T 28264. Le capteur de capacité de levage doit être monté en série sur l'extrémité de fixation du câble métallique ou au niveau de la poulie compensatrice, avec un espace de montage minimal de 150 mm × 100 mm. La plage de mesure du capteur doit être au moins 1,5 fois la capacité nominale. Le support de montage du limiteur de course doit être soudé avec une résistance de cordon de soudure d'au moins 80 % de celle du métal de base, et le cordon doit faire l'objet d'un contrôle non destructif par magnétoscopie. L'hôte de surveillance doit être installé à moins de 5 m de l'armoire électrique du mécanisme de levage afin de limiter la longueur du câble de signal. L'alimentation électrique doit être prélevée en amont de l'interrupteur général de la grue, garantissant ainsi le fonctionnement du système de surveillance même lorsque l'interrupteur principal est ouvert. Kelude Industries Lourdes propose un pack de rénovation intégré comprenant l'ensemble des capteurs, l'hôte de surveillance et les supports de montage, avec interface de communication Modbus en standard. Le délai de rénovation est généralement de 2 à 3 jours ouvrés, et un rapport de détection complet conforme à la norme GB/T 28264 est fourni à l'issue des travaux.
