Monitor de Segurança para Guindastes GB/T 28264-2012
A norma GB/T 28264-2012 — "Equipamentos de elevação — Sistema de Monitoramento e Gestão de Segurança" é a norma de produto específica para sistemas de monitoramento de segurança em guindastes. A norma especifica a composição do sistema, requisitos funcionais, parâmetros de desempenho, método de inspeção e regras de aceitação, constituindo atualmente uma referência essencial para a gestão inteligente de segurança em guindastes.
A GB/T 28264-2012 é a norma de produto para sistemas de monitoramento e gestão de segurança em equipamentos de elevação (vulgarmente designados por "caixa negra"), publicada e implementada em 2012, e integrada nas especificações técnicas de segurança para equipamentos especiais em 2017. A norma é aplicável ao projeto, fabricação e aceitação de sistemas de monitoramento de segurança para diversos tipos de guindastes, incluindo pontes rolantes, pórticos, torres e equipamentos móveis. Através do monitoramento em tempo real dos parâmetros operacionais e do registro de dados históricos, o sistema fornece suporte técnico para a gestão de segurança, análise de acidentes e manutenção de equipamentos. A Kelude Indústrias Pesadas equipa os seus guindastes de série com sistemas de monitoramento de segurança em conformidade com esta norma.
Composição do Sistema e Requisitos Funcionais
O sistema de monitoramento e gestão de segurança é composto por cinco unidades: unidade de aquisição de dados, unidade de processamento de informações, unidade de exibição, unidade de controle e unidade de armazenamento. A unidade de aquisição de dados inclui sensores de carga (tipo pino ou placa), encoders de altura de elevação, encoders de curso para a ponte e carro, anemômetro e sensores de estado operacional para cada mecanismo. A unidade de processamento de informações é o controlador principal (CLP ou computador embarcado dedicado), responsável pela aquisição de dados, operações lógicas e avaliação de alarmes. A unidade de exibição utiliza tela de cristal líquido ou tela touch screen, apresentando em tempo real os parâmetros operacionais do guindaste. A unidade de controle, com base na lógica predefinida, emite alarmes quando os limites são excedidos e efetua o desligamento automático da alimentação elétrica do mecanismo correspondente.
A norma especifica os itens que devem ser monitorados: capacidade de elevação (exibição em tempo real da carga atual, alarme sonoro e visual em caso de sobrecarga e desligamento automático do mecanismo de elevação), altura de elevação e curso da ponte/carro (exibição de posição em tempo real, alerta precoce ao aproximar-se dos fins de curso), velocidade do vento (alarme quando o valor definido é excedido e desligamento automático da alimentação dos mecanismos de translação quando o valor limite é ultrapassado), estado operacional dos mecanismos (estados de arranque/paragem/falha de cada mecanismo) e tempo de trabalho acumulado (fornecendo dados para a manutenção). Para guindastes com classe de funcionamento superior a A6, deve também ser monitorado o estado dos freios do mecanismo de elevação (feedback do sinal de abertura/fecho do freio).
O sistema deve dispor de terminais de exibição em cada cabine do operador, apresentando as seguintes informações: capacidade de elevação em tempo real e percentagem da capacidade nominal, altura de elevação e posições limite superior/inferior, posição de curso da ponte e do carro, indicação do estado operacional de cada mecanismo, lista de alarmes e instruções para solução de problemas. O ecrã deve possuir capacidade de resistência a interferências de luz intensa, permanecendo legível sob luz solar direta. A tela touch screen deve suportar operação com luvas, com tempo de resposta não superior a 0,5 segundos. O sistema deve também possuir função de autodiagnóstico, identificando automaticamente falhas nos sensores ou nas linhas de comunicação e exibindo no ecrã a localização da falha e o código de falha, permitindo que a equipe de manutenção identifique rapidamente o problema.
Parâmetros de Desempenho e Requisitos de Precisão
A norma estabelece requisitos rigorosos de precisão para o sistema de monitoramento de segurança. A precisão da medição da capacidade de elevação é classificada em três níveis: Classe I com erro não superior a ±1%, Classe II não superior a ±3% e Classe III não superior a ±5%. A precisão da medição da altura de elevação não deve exceder ±2% FS ou ±50 mm (o que for maior). A precisão da medição de curso não deve exceder ±2% FS ou ±100 mm (o que for maior). A precisão da medição da velocidade do vento não deve exceder ±2 m/s. A frequência de amostragem do sistema não deve ser inferior a 1 vez por segundo, e o tempo de resposta do alarme não deve ser superior a 1 segundo (desde a detecção da condição de excesso até à emissão do alarme sonoro e visual).
O registro de dados (caixa negra) é uma função essencial do sistema de monitoramento de segurança. A norma especifica que o sistema deve registrar continuamente os seguintes dados: capacidade de elevação, altura de elevação, curso da ponte, curso do carro, condição de trabalho (em vazio/carga/sobrecarga), direção de operação de cada mecanismo, estado de cada freio, velocidade do vento e horários de ligar/desligar do sistema. Os dados registrados devem ser armazenados em memória não volátil, com período de retenção de dados não inferior a 180 dias após interrupção de energia. A capacidade de armazenamento deve ser suficiente para, no mínimo, 30 dias de operação contínua. O formato de armazenamento de dados deve ser padronizado, suportando exportação via interface USB ou rede, e os arquivos exportados devem possuir proteção contra adulteração.
A norma também estabelece requisitos de adaptabilidade ambiental. O sistema de monitoramento de segurança deve operar corretamente nas condições ambientais de trabalho do guindaste (temperatura de -20 a +60 °C, umidade não superior a 95% RH). Todos os componentes do sistema devem possuir capacidade de resistência a vibrações, poeira e corrosão. A visibilidade do terminal de exibição sob luz solar direta deve atender aos requisitos operacionais. O sistema deve operar corretamente com flutuações de tensão de alimentação de ±15%. Grau de proteção do sistema: componentes instalados em ambientes internos não inferior a IP43, e componentes instalados em ambientes externos não inferior a IP65. O grau de proteção dos sensores não deve ser inferior a IP65, sendo que o sensor de carga não deve ser inferior a IP67. O cabo de conexão deve ser cabo blindado e as juntas devem ser vedadas contra água.
Tabela Comparativa das Funções do Sistema de Monitoramento de Segurança
A tabela comparativa seguinte apresenta os parâmetros de monitoramento, requisitos de precisão e limiares de alarme de cada módulo funcional do sistema de monitoramento de segurança, permitindo ao utilizador verificar cada ponto durante a seleção do sistema, instalação, comissionamento e aceitação.
| Função Módulo | Monitoramento Parâmetro | requisitos de precisão | limiar de alarme |
|---|---|---|---|
| Capacidade de Elevação Monitoramento | Atualcarga/Capacidade Nominal% | ±1~5% | ≥100%Alarme/≥110%Desenergização |
| Altura Monitoramento | Altura de Elevação/Limites Superior e Inferior | ±2%FSou±50mm | Distância ao Limite500mmalerta precoce |
| curso Monitoramento | Ponte/Carro Posição | ±2%FSou±100mm | Distância ao Limite1000mmalerta precoce |
| Velocidade do Vento Monitoramento | Velocidade Instantânea do Vento/Velocidade Média do Vento | ±2m/s | 6Nívelalerta precoce/8Parada por Nível |
| Freio Monitoramento | abrir e fechar Estado/sapatas de freio Desgaste | Sinal de Chave de Estado | Não Aberto/Alarme de Não Fechamento |
| registro de dados | Todos Parâmetro+Timestamp | Amostragem≥1vezes/segundos | Retenção de Dados≥180dias |
Métodos de Inspeção e Regras de Aceitação
A norma especifica dois tipos de inspeção para o sistema de monitoramento e gestão de segurança: o Teste de Aceitação de Fábrica (realizado unidade por unidade) e o Ensaio de Tipo (realizado para novos produtos ou alterações significativas de projeto). Os itens do Teste de Aceitação de Fábrica incluem: Inspeção visual, verificação funcional (validação individual da aquisição de sinais de cada sensor, exibição, alarme e autodiagnóstico), calibração de precisão (capacidade de elevação calibrada com Peso padrão, altura e curso verificados com fita métrica, e anemômetro comparado com um Anemômetro padrão), ensaio de Resistência de isolamento e ensaio dielétrico. Produtos Não Conformes no Teste de Aceitação de Fábrica não podem ser expedidos, e os registros de inspeção devem ser arquivados para referência futura.
O Ensaio de Tipo deve ser realizado em um órgão de inspeção reconhecido nacionalmente. Além de todos os itens do Teste de Aceitação de Fábrica, os itens do Ensaio de Tipo incluem: ensaio ambiental (altas e baixas temperaturas, calor úmido, névoa salina, vibração e ensaio de impacto), ensaio de compatibilidade eletromagnética e ensaio de confiabilidade. O Protótipo para o Ensaio de Tipo deve ser selecionado aleatoriamente a partir de produtos aprovados no Teste de Aceitação de Fábrica, com uma amostragem mínima de 3 unidades. A falha em qualquer item do Ensaio de Tipo resulta na reprovação do ensaio, exigindo a identificação da causa, a implementação de melhorias e o reenvio para teste. Alterações nos componentes principais do sistema (Célula de carga, Controlador principal, unidade de armazenamento) também exigem um novo Ensaio de Tipo.
A Aceitação da Instalação é uma etapa crucial para o usuário confirmar a funcionalidade do sistema. Após a conclusão da instalação, a Aceitação da Instalação deve ser realizada conjuntamente pelo fabricante e pela unidade usuária. O conteúdo da aceitação inclui: verificar se a posição de instalação e o método de fixação dos sensores estão corretos e seguros (a Célula de carga deve ser instalada na viga do gancho ou na extremidade fixa do Cabo de Aço, o encoder de altura deve ser instalado no eixo do tambor ou no ponto de enrolamento do Cabo de Aço), se o cabeamento elétrico está em conformidade, se os parâmetros exibidos correspondem à condição real, se a função de alarme está operacional (simulando alarmes de sobrecarga ou de fim de curso adicionando Peso de teste ou acionando os Fim de Curso), e se a função de registro de dados está funcionando corretamente (verificando a integridade e precisão dos dados registrados após um período de operação). Após a aceitação, ambas as partes assinam o Relatório de aceitação, que é arquivado no arquivo do equipamento.
Manutenção do Sistema e Gestão de Dados
Após a colocação em operação, o Sistema de Monitoramento de Segurança requer manutenção periódica. A norma especifica que os sensores devem ser calibrados mensalmente: a Célula de carga deve ser calibrada com Peso padrão ou um dinamômetro de elo, e os encoders de altura e curso devem ser calibrados por comparação durante a operação real. Deve ser estabelecido um arquivo de gestão de atualizações para o software do sistema, registrando a data, o número da versão e o conteúdo de cada atualização. Os dados registrados devem ser exportados e copiados regularmente — pelo menos uma vez por mês (ou conforme os regulamentos do órgão local de supervisão de equipamentos especiais). Os dados de backup devem ser armazenados separadamente, em mídia protegida contra campos magnéticos e umidade.
A análise dos dados exportados é fundamental para que o sistema de monitoramento de segurança agregue valor à gestão. A análise da curva de capacidade de carga permite compreender a distribuição da carga de trabalho e o número de eventos de sobrecarga do equipamento, fornecendo subsídios para a Manutenção e a avaliação de fadiga estrutural. A análise dos registros de percurso e curso pode revelar se as práticas operacionais do operador estão em conformidade. Os dados registrados pelo sistema também constituem evidência crucial em investigações de acidentes — a condição de trabalho de cada mecanismo, as ações do operador e a sequência temporal antes e depois do incidente são integralmente registrados, permitindo que a equipe de investigação reconstitua objetivamente o curso do acidente. A unidade usuária deve estabelecer mecanismos de análise de dados e prevenção de acidentes, transformando os dados de monitoramento em medidas concretas para melhorar a gestão de segurança.
Perguntas Frequentes
P: A instalação do sistema de monitoramento de segurança é obrigatória?
R: De acordo com os regulamentos técnicos de segurança para equipamentos de elevação (TSG 51 — Regulamento Técnico de Segurança de Equipamentos Especiais), Guindaste de Pórtico e guindastes tipo ponte com Classe de Funcionamento A6 e acima, bem como Grua de Torre e Máquina de lançamento de vigas, são obrigados a instalar o sistema de monitoramento e gestão de segurança. Para outros tipos de guindastes, a instalação é recomendada, mas não obrigatória.
P: Devo escolher um sensor tipo pino ou um sensor tipo placa para a Célula de carga?
R: O sensor tipo pino é instalado no eixo da polia de elevação na viga do gancho, sem ocupar espaço adicional, mas sua precisão é mais suscetível à influência do ângulo do Cabo de Aço. O sensor tipo placa é instalado na extremidade fixa do Cabo de Aço, oferecendo maior precisão, porém exigindo mais espaço de instalação.
P: Os dados de monitoramento exportados podem ser modificados?
R: A norma exige que os dados possuam função de proteção contra adulteração. Os arquivos de registro originais são armazenados com criptografia ou verificação de integridade; qualquer modificação corromperá a verificação de integridade do arquivo. Para exportar um formato legível, o sistema deve gerar um relatório que não possa ser editado.
P: É possível instalar um sistema de monitoramento de segurança em equipamentos antigos já em uso?
R: Sim. A norma especifica que o Sistema de Monitoramento de Segurança pode ser instalado como um produto independente em guindastes já em operação. Durante a instalação, deve-se atentar para a posição de instalação e o método de fixação dos sensores, garantindo que o estado de tensão estrutural do equipamento original não seja alterado.
