機(jī)場航站樓信息弱電系統(tǒng)發(fā)展及節(jié)能設(shè)計(jì)研究

鄭毅

摘 要：在機(jī)場航站樓建設(shè)中，弱電系統(tǒng)是承擔(dān)機(jī)場信息傳輸與集成任務(wù)的重要組成部分，是機(jī)場正常運(yùn)行的基本保障。因此，確保機(jī)場航站樓現(xiàn)有薄弱系統(tǒng)的可靠性非常重要。文章探討了機(jī)場航站樓主要弱電系統(tǒng)以及弱電信息系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)，分析了機(jī)場航站樓信息弱電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，研究了機(jī)場航站樓信息弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的節(jié)能策略，提出了機(jī)場新航站樓工程弱電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)措施，以改善新機(jī)場航站樓，使新機(jī)場能夠順利運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：機(jī)場航站樓;信息弱電系統(tǒng);節(jié)能設(shè)計(jì)

中圖分類號：V351.31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1064（2022）03-0-03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2022.03.027

目前，弱電系統(tǒng)是民航機(jī)場的重要組成部分，主要由民航綜合系統(tǒng)管理。弱電系統(tǒng)具有安全控制、預(yù)警和聯(lián)合控制功能，能夠確保機(jī)場旅客的人身安全，在實(shí)踐中可以及時(shí)跟蹤機(jī)場動(dòng)態(tài)，為員工提供機(jī)場信息，方便機(jī)場的日常服務(wù)，提高機(jī)場的運(yùn)營效率。

1 主要弱電系統(tǒng)

1.1 信息集成系統(tǒng)

信息集成系統(tǒng)主要是通過相關(guān)通信技術(shù)，在統(tǒng)一飛行信息控制下，自動(dòng)運(yùn)行機(jī)場廣播、保安信息、出發(fā)廣播等的弱電系統(tǒng)。信息集成系統(tǒng)能夠保證不同的生產(chǎn)運(yùn)營商，在統(tǒng)一的協(xié)調(diào)管理模式下實(shí)現(xiàn)調(diào)度管理，提供航班信息[1]。

1.2 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是整個(gè)機(jī)場信息系統(tǒng)的傳輸系統(tǒng)，為整個(gè)機(jī)場信息系統(tǒng)充當(dāng)?shù)蛪航K端系統(tǒng)，提供了一個(gè)基本的信息傳輸和交換平臺、通道。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不僅決定了整個(gè)機(jī)場的信息和數(shù)據(jù)傳輸方式，也決定了機(jī)場的生產(chǎn)活動(dòng)。

1.3 綜合布線系統(tǒng)

機(jī)場航站樓綜合布線系統(tǒng)是一套用于航站樓內(nèi)或建筑群之間，為信息弱電系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置的信息及數(shù)據(jù)傳輸通道，是機(jī)場建設(shè)的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工程。系統(tǒng)要求具有先進(jìn)性、開放性、靈活性、可靠性及冗余性。

1.4航班信息顯示系統(tǒng)

航班顯示系統(tǒng)主要為進(jìn)出境旅客及其親屬、朋友、員工提供動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)的航班信息，包括出境航班信息、進(jìn)出境航班信息、登機(jī)信息、行李領(lǐng)取信息等信息，引導(dǎo)旅客辦理登機(jī)手續(xù)。在航站樓中，不同區(qū)域的終端參數(shù)顯示的內(nèi)容可能不同，主要設(shè)有登機(jī)口、安檢、離境大廳、候機(jī)大廳、商業(yè)區(qū)到達(dá)大廳、行李提取區(qū)、中轉(zhuǎn)通道、值機(jī)柜臺等，航空顯示規(guī)則也包含不同的顯示元素，航班信息顯示系統(tǒng)布局如圖1所示。

1.5 安檢信息系統(tǒng)

對于安檢信息管理系統(tǒng)來說，旅客在安檢流程中產(chǎn)生的信息是很有價(jià)值的，生成旅客信息的環(huán)節(jié)包括值機(jī)柜臺、交運(yùn)行李檢查、安檢驗(yàn)證、手提行李檢查以及登機(jī)口。該系統(tǒng)首先通過各個(gè)系統(tǒng)的接口采集旅客信息，然后通過安檢信息管理系統(tǒng)整合旅客信息，最后用戶通過綜合查詢工作站，全方位掌握旅客在機(jī)場安檢流程中的信息及視頻圖像，并且挖掘和分析旅客信息和行為，為機(jī)場安檢管理者提供快速、準(zhǔn)確、可靠的旅客實(shí)時(shí)及歷史信息支撐[2]。

1.6 GPS時(shí)鐘系統(tǒng)

利用GPS時(shí)鐘系統(tǒng)為旅客、工作人員和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供具體時(shí)間，協(xié)調(diào)各部門之間的聯(lián)系，給旅客足夠的時(shí)間以避免延誤。GPS時(shí)鐘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1.7 安全保衛(wèi)信息系統(tǒng)

系統(tǒng)可接入各種安全信息網(wǎng)絡(luò)，如視頻監(jiān)控、門禁控制、人體跟蹤系統(tǒng)、應(yīng)急保護(hù)系統(tǒng)等。系統(tǒng)通過私網(wǎng)接入公共安全門，與其他網(wǎng)絡(luò)隔離[3]。

1.8 離港系統(tǒng)

離港系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理旅客信息，為旅客提供一個(gè)安全、便捷、高效、智慧、綠色的旅行體驗(yàn)，以滿足旅客登機(jī)、空中交通管制和行李運(yùn)輸?shù)囊蟆Ｏ到y(tǒng)中有獨(dú)立的通信接入，并通過自身的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供通信線路和信息處理的安全保障。

查詢機(jī)票預(yù)訂、旅客檢查、登機(jī)牌蓋章、行李承運(yùn)人信息，利用民航網(wǎng)絡(luò)等一系列地面服務(wù)設(shè)施對旅客進(jìn)行檢查。同時(shí)，該系統(tǒng)可以快速查找機(jī)票信息，及時(shí)查找實(shí)際旅客人數(shù)和行李數(shù)量。此外，該系統(tǒng)可以快速提高最佳的機(jī)票處理和登機(jī)存儲、航班性能、顯示和控制，并在機(jī)場控制航班的實(shí)現(xiàn)過程。整個(gè)系統(tǒng)高度自動(dòng)化，減少了人為干擾和錯(cuò)誤，縮短了旅客等待與滯留的時(shí)間。

1.9 內(nèi)部調(diào)度通訊系統(tǒng)

內(nèi)部調(diào)度通訊系統(tǒng)是在終端上建立獨(dú)立的通信交換網(wǎng)絡(luò)，用于終端各業(yè)務(wù)部門之間的指揮、調(diào)度和相互通信。控制中心及其他重要調(diào)度控制室應(yīng)配備內(nèi)部智能調(diào)度操作員終端;安裝在登機(jī)口柜臺的終端話機(jī)同時(shí)具有廣播話筒功能，其余終端話機(jī)只能進(jìn)行內(nèi)部通話，系統(tǒng)配備數(shù)字多通道記錄儀，可記錄或查詢機(jī)場運(yùn)營過程中的重要通話記錄。

1.10 廣播系統(tǒng)

機(jī)場公共廣播系統(tǒng)播放各類航班動(dòng)態(tài)信息和機(jī)場服務(wù)信息，同時(shí)可為旅客提供呼喚、尋人、失物招領(lǐng)等廣播服務(wù)，在廣播間隙播放背景音樂，在發(fā)生火災(zāi)或其他緊急情況下進(jìn)行緊急呼叫，指揮旅客疏散、調(diào)度工作人員搶險(xiǎn)救災(zāi)，提高機(jī)場服務(wù)的自動(dòng)化程度。本系統(tǒng)是一個(gè)采用計(jì)算機(jī)控制的多語言實(shí)時(shí)編輯航班信息的自動(dòng)廣播系統(tǒng)。由基本廣播、消防廣播和自動(dòng)廣播三部分組成，經(jīng)廣播管理計(jì)算機(jī)控制廣播主機(jī)。

2 弱電信息系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)

2.1 工作流技術(shù)

工作流技術(shù)的本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)自動(dòng)化，通過預(yù)置服務(wù)，方便信息用戶之間傳遞信息。具體來說，業(yè)務(wù)流程技術(shù)包括以下應(yīng)用：首先，完成相關(guān)任務(wù);其次，通過短信發(fā)送電子郵件。

2.2 節(jié)能技術(shù)

由于民航機(jī)場的不斷發(fā)展和業(yè)務(wù)量的不斷增加，機(jī)場的服務(wù)器和部分存儲設(shè)備也進(jìn)行了擴(kuò)展。盡管該信息系統(tǒng)很脆弱，但要實(shí)施某些節(jié)能計(jì)劃，以提高機(jī)場設(shè)備的效率。為了解決上述問題，可以在機(jī)場使用的虛擬平臺上建立虛擬服務(wù)，為數(shù)據(jù)的傳播建立一個(gè)虛擬平臺。這種節(jié)能設(shè)計(jì)可以解決以下問題：

第一，降低服務(wù)器的擴(kuò)張并提高服務(wù)器的效率;第二，削減民航人員支出，增加機(jī)場的經(jīng)濟(jì)效益;第三，簡化硬件管理進(jìn)程，降低硬件維護(hù)費(fèi)用。中國民用航空運(yùn)行較為緩慢，資源消耗較大，CAAC在能源和環(huán)境保護(hù)上的作用是減少機(jī)場對環(huán)境的影響，改善機(jī)場資源的利用情況。

3 機(jī)場航站樓信息弱電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

3.1 機(jī)場航站樓信息類系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段，我國空港業(yè)務(wù)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，弱電系統(tǒng)也發(fā)生了重大變化，進(jìn)一步向“機(jī)場數(shù)據(jù)中心”的方向發(fā)展。通過科學(xué)規(guī)劃信息系統(tǒng)，推進(jìn)機(jī)場數(shù)據(jù)中心建設(shè)，顯得尤為重要。與此同時(shí)，信息類系統(tǒng)的發(fā)展能夠保證路由器的清晰度，促進(jìn)IT系統(tǒng)的統(tǒng)一管理，保證機(jī)場運(yùn)營效率的提高。這對倉儲與應(yīng)急救援的統(tǒng)一也具有重要意義，科學(xué)規(guī)劃信息系統(tǒng)有助于提高機(jī)場的可靠性，并且能夠保證機(jī)場航站樓節(jié)能化運(yùn)行[4]。

3.2 機(jī)場航站樓電工類系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

機(jī)場電氣系統(tǒng)主要由公共廣播系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)和“入口”系統(tǒng)組成。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和提高，上述系統(tǒng)逐漸向數(shù)字化模式轉(zhuǎn)變。由于以上系統(tǒng)的終端仍要維持原來的類型，因此電工類系統(tǒng)并沒有被PC客戶端代替。此外，樓宇自動(dòng)化、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、時(shí)鐘、有線電視等技術(shù)類型也沒有太大變化。鑒于現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，上述系統(tǒng)應(yīng)逐步融入物聯(lián)網(wǎng)。

3.3 機(jī)場航站樓基礎(chǔ)設(shè)施類系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段，隨著社會的不斷發(fā)展，為了適應(yīng)新時(shí)代的需要，更好地為人民服務(wù)，我國機(jī)場航站樓的運(yùn)行方式也在不斷變化。以往的機(jī)場基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)無法滿足當(dāng)前機(jī)場的需求，因此必須改變以往的基礎(chǔ)設(shè)施類系統(tǒng)。當(dāng)前，以數(shù)據(jù)為中心的設(shè)計(jì)理念，在機(jī)場航站樓基礎(chǔ)設(shè)施類系統(tǒng)應(yīng)用中受到了很多人的關(guān)注，將取代現(xiàn)有的布局設(shè)計(jì)理念[5]。

4 機(jī)場航站樓信息弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的節(jié)能策略

4.1 信息類系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的節(jié)能策略

隨著機(jī)場業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)大和完善，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)也包含了很多東西，服務(wù)器和存儲設(shè)備上的變化十分明顯，相關(guān)內(nèi)存以及服務(wù)器資源的利用率受到了限制。為了保證以上情況不影響機(jī)場航站樓信息弱電系統(tǒng)的正常工作，相關(guān)人員通過選擇基于虛擬技術(shù)的服務(wù)器，可以將系統(tǒng)集成到相應(yīng)的解決方案中。尤其是虛擬化平臺的建立，能夠促進(jìn)相關(guān)資源的有效配置，可以更好地實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的動(dòng)態(tài)部署和遷移。此外，還可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器資源的集中管理和資源分配需求。其主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

首先，要采取切實(shí)可行的措施，解決或改善服務(wù)器無序擴(kuò)張的問題，因此，員工可以提高服務(wù)器效率。其次，降低電力和人工成本，在一定程度上降低總運(yùn)行成本。最后，個(gè)人服務(wù)器應(yīng)有效集成和簡化其基礎(chǔ)設(shè)施，以降低相應(yīng)硬件的使用和維護(hù)成本，降低總投資成本。

4.2 電工類系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的節(jié)能策略

在仿真技術(shù)的具體應(yīng)用中，系統(tǒng)最常用的功率放大器具有以下特點(diǎn)：低效率、低能耗。即使沒有傳輸，功率放大器也會有一個(gè)完整的功率流，消耗大量的能量，占用大量的空間。當(dāng)系統(tǒng)修改傳輸電路時(shí)，往往需要改變整條線路。此外，復(fù)雜的布線問題還涉及系統(tǒng)傳輸回路的擴(kuò)展。簡而言之，系統(tǒng)維護(hù)很困難。然而，在數(shù)字廣播系統(tǒng)中，上述情況可以得到明顯改善。此外，系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，傳輸線長，沒有大量的線路連接，在系統(tǒng)擴(kuò)展過程中，不需要添加大量系統(tǒng)和線路，使系統(tǒng)維護(hù)更加舒適。

4.3 基礎(chǔ)設(shè)施類系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的節(jié)能策略

作為一個(gè)為人們提供公共交通的地方，機(jī)場將包括大型建筑工地。此外，UPS制冷系統(tǒng)的能耗是數(shù)據(jù)中心運(yùn)行成本的重要組成部分，能夠提高系統(tǒng)效率，達(dá)到節(jié)能減排的目的。另外，后續(xù)相應(yīng)設(shè)備的維護(hù)和擴(kuò)容，也將得到一定程度的改進(jìn)。

上送風(fēng)機(jī)柜的通風(fēng)，往往是通過面板上的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的。其對氣流產(chǎn)生一定的阻力，能進(jìn)一步減少冷空氣。現(xiàn)場試驗(yàn)表明，上送風(fēng)機(jī)柜起著非常重要的作用，在一定條件下，能滿足制冷要求。當(dāng)功率增大時(shí)，也能滿足控制柜的制冷要求。如今，在規(guī)劃設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中心時(shí)，單個(gè)機(jī)柜的功率是按3 kW計(jì)算的，在這種情況下，原來的方法不符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。下送風(fēng)方式下，機(jī)柜只需要解決冷風(fēng)通過活動(dòng)地板進(jìn)入機(jī)柜的問題。冷空氣進(jìn)入機(jī)柜后會擴(kuò)散，機(jī)柜前的冷空氣只會被設(shè)備吸收。不難看出，以上措施的選擇不僅顯著提高了開關(guān)柜的散熱性能，而且達(dá)到了節(jié)能減排的目的[6]。

5 機(jī)場新航站樓工程弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)措施

5.1 機(jī)場航站樓弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)從實(shí)際出發(fā)

弱電系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)，考慮機(jī)場的特點(diǎn)、規(guī)模和生產(chǎn)方式。不只是檢查機(jī)場的實(shí)際位置，為了科學(xué)建立機(jī)場航站樓低流量系統(tǒng)，還必須全面回顧機(jī)場航站樓低流量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。應(yīng)充分了解機(jī)場候機(jī)樓低電流系統(tǒng)的發(fā)展，采用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，準(zhǔn)確定位當(dāng)前功能體系的弱點(diǎn)和靈活性。因此，在設(shè)計(jì)弱電系統(tǒng)時(shí)，必須考慮現(xiàn)代建筑和機(jī)場的需求，收集總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，完善理念，引進(jìn)新技術(shù)，作出適當(dāng)調(diào)整，以應(yīng)對機(jī)場的特殊性，保證現(xiàn)有弱電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

5.2 加強(qiáng)機(jī)場網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

機(jī)場航站樓弱電系統(tǒng)的建立與機(jī)場網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行密切相關(guān)，機(jī)場網(wǎng)絡(luò)主要采用光纖作為語音和數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿浇椤Ｔ跓o線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的基礎(chǔ)上，應(yīng)加強(qiáng)覆蓋整個(gè)機(jī)場的機(jī)場網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，并在機(jī)場終端之間敷設(shè)足夠的光纖，以方便大數(shù)據(jù)量傳輸及后期建設(shè)擴(kuò)容。在建立機(jī)場網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)關(guān)注機(jī)場業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)庫的變化，利用最新的設(shè)備和技術(shù)，建立和整合一個(gè)完整的機(jī)場網(wǎng)絡(luò)。

5.3 建立健全機(jī)場信息集成系統(tǒng)

進(jìn)入信息時(shí)代后，應(yīng)克服傳統(tǒng)的發(fā)展模式，建立機(jī)場信息系統(tǒng)，鼓勵(lì)新機(jī)場的運(yùn)營和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的人工傳輸。新機(jī)場用信息網(wǎng)絡(luò)傳送資訊，能夠促進(jìn)空港經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。隨著時(shí)代的發(fā)展，機(jī)場的活動(dòng)逐漸擴(kuò)大，工作量也越來越大。在此背景下，機(jī)場信息已成為一種開放的信息交流形式，機(jī)場信息系統(tǒng)包括一個(gè)機(jī)場管理系統(tǒng)和一個(gè)適合收集航班信息的起降系統(tǒng)，其不再阻礙機(jī)場的運(yùn)行，能夠減少干擾。

5.4 整合并統(tǒng)一發(fā)布機(jī)場信息

機(jī)場信息和數(shù)據(jù)主要由機(jī)場調(diào)度系統(tǒng)、航線系統(tǒng)和出發(fā)系統(tǒng)提供，旅客和行李信息主要來自出發(fā)系統(tǒng)。機(jī)場平面圖是機(jī)場信息中最重要的信息，機(jī)場的數(shù)據(jù)源主要集中在空中交通系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和空中交通管制，最現(xiàn)代的機(jī)場信息源是人工輸入。因此，在建立機(jī)場信息系統(tǒng)時(shí)，機(jī)場的外部信息必須公開。外部信息主要包括飛機(jī)型號、飛行時(shí)間、航線和注冊時(shí)間，其主要目的是為公眾提供全面的航班信息，方便乘客出行[7]。

6 結(jié)語

目前，全國大中型機(jī)場已經(jīng)從經(jīng)營性機(jī)場發(fā)展到信息化機(jī)場。建立地面終端信息系統(tǒng)是機(jī)場管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，實(shí)施信息化是實(shí)現(xiàn)機(jī)場管理理念的必要手段。因此，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，必須統(tǒng)一設(shè)備的規(guī)劃和使用，充分利用資源、節(jié)約能源。

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