Norme GB/T 28264 pour la sécurité des ponts roulants

Le système de surveillance et de gestion de la sécurité (SMMS) des ponts roulants est un moyen technique clé pour assurer la sécurité d'exploitation des ponts roulants et des portiques. Sa conception, sa configuration et son inspection doivent respecter rigoureusement la norme nationale GB/T 28264 — Système de surveillance et de gestion de la sécurité des appareils de levage. Cet article analyse en détail le domaine d'application, les exigences techniques, la configuration fonctionnelle et les règles d'inspection de la norme GB/T 28264, tout en proposant des recommandations d'architecture système et de sélection d'équipements à partir de cas concrets, afin d'offrir une référence technique complète aux concepteurs et aux utilisateurs d'appareils de levage.

Domaine d'application et exigences de classification de la norme

La norme GB/T 28264, publiée et mise en œuvre en 2017 en remplacement de la version 2012, s'applique aux systèmes de surveillance et de gestion de la sécurité de tous les types d'appareils de levage, notamment les ponts roulants, les portiques, les grues à tour et les grues mobiles. La norme classe les systèmes de surveillance en deux niveaux — Classe A et Classe B — en fonction du tonnage et du niveau de risque de la grue. La Classe A s'applique aux ponts roulants et portiques de capacité nominale supérieure ou égale à 10 t, ainsi qu'aux ponts de coulée de capacité nominale supérieure ou égale à 5 t, dans les situations exigeant une surveillance complète. Elle impose le contrôle d'au moins 7 paramètres de sécurité : capacité de levage, hauteur de levage / hauteur de descente de charge, course de déplacement, vitesse de translation du mécanisme de levage et des chariots, état des freins de chaque mécanisme, état des fins de course de porte, et état de résistance au vent et d'antidérapage. Le système doit également disposer de fonctions d'alarme, d'enregistrement et de transmission à distance. La Classe B s'applique aux appareils de levage de capacité nominale inférieure à 10 t et exige le contrôle d'au moins 3 paramètres de sécurité : capacité de levage, hauteur de levage / hauteur de descente de charge, et état des freins de chaque mécanisme. La Classe B s'applique aux appareils de levage de capacité nominale inférieure à 10 t. Les systèmes de surveillance des deux classes doivent être équipés d'une alarme sonore et visuelle : lorsque les paramètres surveillés dépassent les seuils définis, le système émet automatiquement un signal d'alarme et affiche/enregistre les informations d'alarme sur l'hôte de surveillance.

Architecture du système

Limitation de capacité et protection contre les surcharges

Le limiteur de charge constitue le sous-système le plus critique du système de surveillance de sécurité du pont roulant. Ses performances déterminent directement la capacité de protection contre les surcharges de la grue. Conformément à la norme GB/T 28264 — Système de surveillance et de gestion de la sécurité, le limiteur de charge doit émettre un signal d'alerte prédictif (alarme sonore et visuelle, voyant jaune) lorsque la charge atteint 90 % de la capacité nominale, un signal d'alarme continu (alarme sonore et visuelle, voyant rouge) à 100 % de la capacité nominale, et couper automatiquement l'alimentation du mécanisme de levage en direction de la montée tout en déclenchant une alarme d'urgence à 110 % de la capacité nominale. Le capteur de force est généralement installé sous le support du mouflage fixe du mécanisme de levage ou sous le logement de roulement de tambour. Il s'agit d'un capteur de force à jauges de contrainte, offrant une précision de mesure d'au moins ±5 %. Le signal du capteur est amplifié par un transmetteur puis transmis au module d'entrée analogique de l'automate PLC, qui compare la valeur échantillonnée à la valeur d'étalonnage pour déterminer la charge actuelle. Pour les mécanismes de levage à double moteur, les signaux des capteurs de chaque branche de levage doivent être additionnés avant l'analyse globale. Après un déclenchement de la protection contre les surcharges, une réinitialisation manuelle est requise pour reprendre le fonctionnement normal.

Surveillance de la hauteur de levage et des courses de translation

La surveillance de la hauteur de levage vise à empêcher tout contact du spreader ou de la charge avec la butée supérieure. Lorsque le spreader s'élève à 200 mm de la position limite haute, un avertissement de décélération est émis ; si la montée se poursuit jusqu'à la position limite, l'alimentation du mécanisme de levage en direction de la montée est coupée automatiquement et une alarme est déclenchée. Le capteur de hauteur privilégié est un encodeur absolu multitour, monté sur l'arbre de tambour de levage. La hauteur du spreader est calculée à partir du nombre de rotations du tambour selon la formule H = n × π × D (n : nombre de tours du tambour, D : diamètre du tambour). La résolution de l'encodeur est d'au moins 4096 ppr. La surveillance des courses de translation enregistre les positions du chariot et du pont sur leurs rails respectifs. Les capteurs utilisés peuvent être des encodeurs incrémentaux associés à des fins de course mécaniques, ou un système de positionnement sans contact par bus à code de Gray. Des fins de course (généralement bidirectionnels) sont installés aux extrémités des rails du chariot et du pont. Lorsque le chariot ou le pont s'approche à 2 m de la butée d'extrémité, un avertissement de décélération est émis ; à 1 m de la butée, l'alimentation du mouvement dans cette direction est coupée automatiquement. Les données de course sont également utilisées pour le contrôle anticollision : une alarme de proximité est déclenchée lorsque la distance entre le pont roulant et un pont adjacent sur le même rail devient inférieure à la distance de sécurité prédéfinie.

Surveillance de l'état des freins et des fins de course de porte

La surveillance de l'état des freins exige un contrôle en temps réel de l'ouverture et de la fermeture des freins du mécanisme de levage. Toute ouverture intempestive du frein alors que le moteur est à l'arrêt (défaillance du frein) ou toute fermeture inattendue pendant le fonctionnement du moteur (mauvaise manœuvre du frein) doit immédiatement déclencher une alarme et être enregistrée. Les capteurs d'état des freins sont montés sur le bras ou la tige de poussée du frein, utilisant des micro-rupteurs ou des détecteurs de proximité inductifs. Les contacts normalement fermés sont raccordés en série dans le circuit de sécurité : tout défaut d'ouverture ou de fermeture d'un frein active la protection de sécurité. La surveillance des fins de course de porte impose l'installation d'interverrouillages sur les accès à la passerelle et à la cabine de commande de la grue. Lorsqu'une porte est ouverte, l'alimentation de la grue est coupée et une alarme est émise, empêchant toute intrusion en zone dangereuse pendant le fonctionnement. Pour les grues extérieures, l'anémomètre doit être installé au point le plus élevé de la grue, sans obstruction. Lorsque la vitesse du vent dépasse la vitesse admissible en service (généralement force 6 à 7, soit environ 13,8 à 17,1 m/s), une alarme est déclenchée et le dispositif antivent et antiglissement est activé automatiquement.

Enregistrement des données et transmission à distance

Le système de surveillance et de gestion de la sécurité doit assurer l'enregistrement et l'exportation des données. Les données enregistrées comprennent : la capacité de levage, la hauteur de levage, les courses de translation, les vitesses de translation des différents mécanismes, les temps de fonctionnement cumulés de chaque mécanisme, les informations d'alarme (type, horodatage, heure de rétablissement) et les journaux d'exploitation (opérateur, plages horaires). Le support de stockage recommandé est une carte SD industrielle ou un disque SSD d'une capacité d'au moins 32 Go, avec exportation des données via interface USB. La transmission à distance est assurée par Ethernet ou par module de communication sans fil 4G/5G, permettant l'envoi en temps réel des données de surveillance vers une plateforme de gestion distante. Les protocoles de transmission recommandés sont MQTT ou OPC UA. Le contenu transmis comprend au minimum les informations d'alarme, les valeurs en temps réel des paramètres de sécurité critiques et l'état de fonctionnement de l'équipement. La plateforme distante doit pouvoir recevoir les données de surveillance de plusieurs grues et présenter, via une interface graphique, l'état de fonctionnement et les statistiques d'alarme de chaque équipement.

Contrôle et réception

Le contrôle du système de surveillance et de gestion de la sécurité est effectué conformément aux annexes A et B de la norme GB/T 28264 — Système de surveillance et de gestion de la sécurité. Il se divise en contrôle de réception usine et contrôle sur site. Le contrôle de réception usine est réalisé dans l'usine de fabrication et comprend : tests fonctionnels des capteurs, tests des fonctions d'alarme, tests des sorties de commande, tests d'enregistrement des données et tests des fonctions de communication. Le contrôle sur site est effectué sur le lieu d'installation de la grue et comprend : vérification des emplacements d'installation, contrôle du câblage, essais d'intégration du système, étalonnage des seuils d'alarme et tests de communication à distance. À l'issue du contrôle, un rapport est émis, comprenant la liste de configuration du système, les relevés d'étalonnage des capteurs, les comptes rendus des tests fonctionnels et la conclusion du contrôle. Les systèmes de surveillance de sécurité des appareils de levage en service doivent faire l'objet d'une inspection périodique annuelle, réalisée par un organisme d'inspection habilité, conformément aux exigences de la réglementation TSG Q7015 relative à l'inspection périodique des appareils de levage. Les points de contrôle prioritaires incluent l'état de fonctionnement des capteurs, la fiabilité des fonctions d'alarme, l'intégrité de l'enregistrement des données et l'efficacité de la protection de l'alimentation électrique.

Questions fréquentes sur les ponts roulants