大型民用機(jī)場航站樓智能化系統(tǒng)構(gòu)成分析

王秋香/郭曉巖/李　寧

(1.河南省機(jī)場集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 451161; 2.中國建筑東北設(shè)計(jì)研究院有限公司，遼寧 沈陽 110006)

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大型民用機(jī)場航站樓智能化系統(tǒng)構(gòu)成分析

王秋香1/郭曉巖2/李寧2

(1.河南省機(jī)場集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 451161; 2.中國建筑東北設(shè)計(jì)研究院有限公司，遼寧 沈陽 110006)

0　引言

近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，民航業(yè)也得到了飛速提升，我國也逐漸由民航大國發(fā)展成民航強(qiáng)國。伴隨著機(jī)場航空業(yè)務(wù)量的快速增長，大部分機(jī)場將迎來較大規(guī)模的擴(kuò)建或新建。如何在機(jī)場建設(shè)過程中配套建設(shè)好智能化系統(tǒng)，是機(jī)場建設(shè)的重要議題。本文結(jié)合大型民用國際機(jī)場航站樓的工程實(shí)踐，對航站樓智能化系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行系統(tǒng)分析。

1　航站樓智能化系統(tǒng)的基本構(gòu)成

大型民用機(jī)場航站樓智能化系統(tǒng)包含內(nèi)容多，涉及范圍廣

(如航班信息類、安全防范類、電子設(shè)備類、基礎(chǔ)支撐類等系統(tǒng))，各個主系統(tǒng)又分支為若干子系統(tǒng)。由此可見，智能化系統(tǒng)是大型民用機(jī)場航站樓正常運(yùn)營不可或缺的重要保障，是機(jī)場航站樓工程的關(guān)鍵，必須根據(jù)每個系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行針對性設(shè)計(jì)，以保障智能化系統(tǒng)的安全運(yùn)行。智能化系統(tǒng)分類見圖1。

2　航站樓內(nèi)需配置的主要智能化系統(tǒng)

2.1信息集成系統(tǒng)

信息集成系統(tǒng)能夠提供一個信息共享的運(yùn)營環(huán)境，使各弱電系統(tǒng)在統(tǒng)一的航班信息之下均自動運(yùn)作；支持大型機(jī)場和多航站樓的運(yùn)營模式，支持運(yùn)行指揮中心對機(jī)場各生產(chǎn)運(yùn)營部門進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)、調(diào)度、管理，為航站樓安全高效的生產(chǎn)管理提供信息化、自動化手段，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的生產(chǎn)運(yùn)營和設(shè)備運(yùn)行；同時還為旅客、航空公司以及機(jī)場自身的業(yè)務(wù)管理提供及時、準(zhǔn)確、系統(tǒng)、完整的航班信息服務(wù)。最終，構(gòu)成以信息集成系統(tǒng)為核心，各信息智能化系統(tǒng)為手段，調(diào)度嚴(yán)密、管理先進(jìn)和服務(wù)優(yōu)質(zhì)的高度信息化機(jī)場。

圖1　某大型民用機(jī)場航站樓智能化系統(tǒng)分類

根據(jù)大型民用國際機(jī)場的業(yè)務(wù)需求，智能化系統(tǒng)構(gòu)成通常包括：機(jī)場運(yùn)行中央數(shù)據(jù)庫(AODB)、智能中間件平臺、安全認(rèn)證平臺、運(yùn)行監(jiān)控管理系統(tǒng)、運(yùn)行資源管理系統(tǒng)、旅客信息服務(wù)系統(tǒng)、航班信息查詢系統(tǒng)、航班運(yùn)行業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)處理系統(tǒng)、應(yīng)急管理系統(tǒng)EMS、IT操作管理系統(tǒng)。航站樓信息集成系統(tǒng)如圖2所示。

圖2　某大型民用機(jī)場航站樓信息集成系統(tǒng)功能圖

2.2離港系統(tǒng)

機(jī)場航站樓離港系統(tǒng)是航空公司及其代理、機(jī)場地面服務(wù)人員在處理旅客登機(jī)過程中，用來保證旅客順利且高效地辦理乘機(jī)手續(xù)(值機(jī))以及保證航班正點(diǎn)安全起飛的一個面向用戶、實(shí)時計(jì)算機(jī)事務(wù)處理系統(tǒng)。

該系統(tǒng)主要是基于機(jī)場本地園區(qū)網(wǎng)，提供在本地和遠(yuǎn)端都可直接訪問各后臺離港主機(jī)應(yīng)用的途徑，使得航空公司在機(jī)場本地可以實(shí)現(xiàn)其后臺離港主機(jī)原始操作環(huán)境下的離港系統(tǒng)功能(如離港控制和管理、旅客值機(jī)、登機(jī)、配載平衡和旅客、行李的查詢以及電子客票、常旅客、VIP服務(wù)等航空公司特性服務(wù)的應(yīng)用等)。同時能夠在無后臺離港主機(jī)或機(jī)場與后臺離港主機(jī)的連接中斷時，提供本地及備份離港系統(tǒng)功能，并為其他系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)接口。另外，還能提供多種離港功能和手段(如自助值機(jī)、無線移動值機(jī)和遠(yuǎn)程城市值機(jī))。離港系統(tǒng)所提供的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可作為機(jī)場進(jìn)行有關(guān)分析的依據(jù)，通過離港系統(tǒng)接口與航空公司效益分析、信息集成等系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

機(jī)場離港系統(tǒng)的核心技術(shù)組成是基于IATA標(biāo)準(zhǔn)的共用離港系統(tǒng)。系統(tǒng)提供統(tǒng)一的圖形化用戶界面和完整的國內(nèi)、國際航班一體化共用的系統(tǒng)平臺，在同一個共用離港系統(tǒng)的平臺上，通過主機(jī)網(wǎng)關(guān)支持多航空公司離港主機(jī)運(yùn)行并共享所有的工作站和外圍設(shè)備。

2.3航班信息顯示系統(tǒng)

機(jī)場航站樓航班信息顯示系統(tǒng)是機(jī)場對外信息發(fā)布的重要手段之一，主要用于為旅客和工作人員提供進(jìn)出港航班動態(tài)信息，引導(dǎo)出港旅客辦理乘機(jī)、候機(jī)、登機(jī)手續(xù)，引導(dǎo)到港旅客提取行李和幫助接送旅客的人員獲得相關(guān)航班信息等。

系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、系統(tǒng)維護(hù)管理工作站和顯示終端組成，結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。其中數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和系統(tǒng)維護(hù)管理工作站放置在ITC信息中心大樓內(nèi)，顯示終端按旅客流程和需要分布在不同的區(qū)域。 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通過信息集成系統(tǒng)SAN存儲磁盤陣列1，存儲FIDS系統(tǒng)所需的航班動態(tài)信息、機(jī)場資源分配信息、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、設(shè)備信息等。通過與信息集成系統(tǒng)的接口，F(xiàn)IDS系統(tǒng)實(shí)時獲取機(jī)場航班信息等。應(yīng)用服務(wù)器包括數(shù)據(jù)接口、航班信息處理、顯示業(yè)務(wù)調(diào)度、消息事務(wù)處理、顯示服務(wù)等功能，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與顯示終端設(shè)備的數(shù)據(jù)通訊，將數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的航班信息統(tǒng)一、實(shí)時、準(zhǔn)確地發(fā)布到顯示終端設(shè)備。系統(tǒng)維護(hù)管理工作站實(shí)現(xiàn)包括數(shù)據(jù)管理、設(shè)備管理、頁面制作、遠(yuǎn)程控制、系統(tǒng)管理、查詢統(tǒng)計(jì)等功能。航顯終端設(shè)置TFT-LCD顯示器和LED大屏。

圖3　某大型民用機(jī)場航站樓航班信息顯示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.4公共廣播系統(tǒng)

作為機(jī)場航站樓專用的綜合性廣播系統(tǒng)，主要功能是在航站樓的各公共區(qū)廣播機(jī)場航班動態(tài)，為旅客提供航班信息。該廣播系統(tǒng)兼作消防廣播，滿足消防的需要。系統(tǒng)采用多語種(普通話、英語等)廣播，滿足不同國家和地區(qū)旅客的需要。播音方式采用自動和人工兩種方式，保證滿足對不同播音內(nèi)容及播音種類的需要。系統(tǒng)具有閉環(huán)音量自動控制功能，根據(jù)現(xiàn)場探測信號自動調(diào)整音量和頻率特性；具有功放故障自動檢測和切換功能及揚(yáng)聲器回路故障檢測功能以及自動記錄、自動報(bào)警和打印所有的故障信息的功能。公共廣播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4　某大型民用機(jī)場航站樓公共廣播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.5安檢信息管理系統(tǒng)

安檢信息管理系統(tǒng)是集旅客身份驗(yàn)證、肖像采集、航意險(xiǎn)購買檢查、安檢過程錄像、行李X光照片采集、行李開包錄像、安檢人員管理和布控信息管理于一體的綜合性安全信息管理系統(tǒng)。系統(tǒng)功能主要包括旅客信息獲取和交運(yùn)行李X光圖像采集；交運(yùn)可疑開包管理；旅客照片采集、布控、航意險(xiǎn)和行李狀態(tài)提示；手提行李X光圖像采集；手提可疑行李開包日志管理；登機(jī)口確認(rèn)等。

2.6時鐘系統(tǒng)

航站樓主時鐘系統(tǒng)主要通過前端子時鐘為旅客實(shí)時、準(zhǔn)確地發(fā)布時鐘信息，為進(jìn)/出港旅客及機(jī)場工作人員提供準(zhǔn)確的時間服務(wù)，也為航站樓整個IT/智能化子系統(tǒng)以及其他電子設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)時間源，協(xié)調(diào)航站樓各部門間的統(tǒng)一工作。

航站樓主時鐘系統(tǒng)由GPS校時接收裝置、中心母鐘、通訊HUB、子時鐘、時鐘監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)時間服務(wù)器(NTP)和通信線路等部分構(gòu)成。系統(tǒng)采用分布式三級共線或星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用中心母鐘、二級母鐘及區(qū)域子時鐘三級組網(wǎng)方式。即在ITC主機(jī)房設(shè)置中心母鐘，航站樓、GTC(綜合交通換乘中心)各DCR(分布設(shè)備間)設(shè)置通訊HUB，各有關(guān)場所分別設(shè)置子時鐘設(shè)備。通過非屏蔽雙絞線將中心母鐘的校時信號送到各場所子鐘,并可通過中繼器擴(kuò)展到其他樓內(nèi)。子鐘采用數(shù)字顯示子鐘和模擬子鐘兩種類型。其中單面模擬子鐘主要安裝在候機(jī)區(qū)域貴賓休息室，數(shù)字顯示子鐘主要分布在公共區(qū)域和辦公區(qū)域等。本系統(tǒng)預(yù)留足夠的接口擴(kuò)展容量，以備與遠(yuǎn)期航站樓增建或改造的新增時鐘系統(tǒng)對接，從而實(shí)現(xiàn)整個機(jī)場的時間同步。時鐘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5　某大型民用機(jī)場航站樓時鐘系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.7建筑設(shè)備管理系統(tǒng)

建筑設(shè)備管理系統(tǒng)主要包括建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)和建筑能效監(jiān)管系統(tǒng)。

建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)分為管理層、監(jiān)控層、現(xiàn)場控制層三層結(jié)構(gòu)，對空調(diào)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、熱風(fēng)幕系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、廚房隔油系統(tǒng)等進(jìn)行監(jiān)測與控制。系統(tǒng)由中央管理工作站、通信網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場控制器(DDC)、現(xiàn)場傳感器、執(zhí)行器構(gòu)成。建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)如圖6所示。

圖6　某大型機(jī)場航站樓建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)圖

行李分揀廳、迎客大廳、候機(jī)大廳、行李提取大廳等大空間場所的照明及標(biāo)志標(biāo)識照明、室外照明、廣告照明采用智能照明控制系統(tǒng)控制。行李分揀廳在入口處設(shè)置控制面板可以按預(yù)設(shè)場景控制整個區(qū)域的照明；候機(jī)大廳在室外設(shè)置亮度傳感器，系統(tǒng)根據(jù)亮度、時間及預(yù)設(shè)程序邏輯關(guān)系控制大廳內(nèi)的照明，既保證候機(jī)大廳保持一定照度，又最大限度節(jié)省電能消耗；其余區(qū)域按預(yù)先設(shè)定的程序按時、分區(qū)、分場景控制各場所的照明；同時在部分配電間設(shè)置有控制面板，以保障特殊情況下的應(yīng)用。以上區(qū)域的應(yīng)急照明也由智能照明控制系統(tǒng)控制，平時由程序控制正常開關(guān)，火災(zāi)時系統(tǒng)接收到消防報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動強(qiáng)切信號，強(qiáng)制點(diǎn)亮相應(yīng)區(qū)域應(yīng)急照明。智能照明控制系統(tǒng)自成體系，并將其運(yùn)行狀況上傳給BAS管理機(jī)，納入建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)一管理。

建筑能效監(jiān)管系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程傳輸?shù)仁侄渭皶r采集能耗數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)建筑能耗、電力系統(tǒng)、供水系統(tǒng)及直飲水系統(tǒng)的在線監(jiān)控和動態(tài)分析功能。

2.8商業(yè)POS系統(tǒng)

商業(yè)POS系統(tǒng)通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)實(shí)現(xiàn)對機(jī)場商業(yè)的自動化和科學(xué)化管理，為機(jī)場在貨品管理、銷售管理、財(cái)務(wù)核算、促銷管理、統(tǒng)計(jì)分析、提高效益、加強(qiáng)競爭等方面提供一種自動化的手段，并為將來機(jī)場開展電子商務(wù)等業(yè)務(wù)預(yù)留開放的接口。

航站樓內(nèi)系統(tǒng)由各PC工作站配以相關(guān)的輔助設(shè)備、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫軟件及應(yīng)用軟件，共同組成后臺的綜合信息管理系統(tǒng)(MIS)，以實(shí)現(xiàn)對航站樓內(nèi)商品管理、采購管理、庫存管理、價(jià)格管理、促銷管理、結(jié)算管理、查詢統(tǒng)計(jì)及輔助決策分析等功能。

2.9安全防范系統(tǒng)

安全防范系統(tǒng)以監(jiān)控子系統(tǒng)為主，結(jié)合出/入口管理等子系統(tǒng)組成的一套獨(dú)立的安全防范網(wǎng)絡(luò)，各個子系統(tǒng)信號均轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過網(wǎng)絡(luò)平臺實(shí)現(xiàn)聯(lián)動報(bào)警、遠(yuǎn)程終端用戶控制、存儲共享等功能。出/入口管理系統(tǒng)在隔離區(qū)等重要通道設(shè)置讀卡器，對進(jìn)入控制區(qū)域的人員進(jìn)行通行記錄，工作人員按工作范圍進(jìn)行權(quán)限管理，出/入口管理系統(tǒng)同時具備按鈕求援和巡更記錄功能。此外，防范報(bào)警子系統(tǒng)作為安全防范系統(tǒng)的輔助子系統(tǒng)，在無人值守的重要區(qū)域，對非法闖入行為進(jìn)行及時報(bào)警，由聯(lián)動攝像機(jī)抓拍實(shí)時畫面。

航站樓安全防范系統(tǒng)分別與消防、BAS、行李監(jiān)控等系統(tǒng)設(shè)有接口。與消防系統(tǒng)的接口可在航站樓內(nèi)發(fā)生火情時有效及時進(jìn)行火情確認(rèn)和人員疏散；與BAS的接口可及時確認(rèn)設(shè)備運(yùn)行情況；與其他系統(tǒng)的接口可最大限度發(fā)揮航站樓安防平臺的作用。

2.10綜合布線系統(tǒng)

隨著機(jī)場信息化、數(shù)字化的發(fā)展，越來越多的應(yīng)用系統(tǒng)采用基于網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，大量的數(shù)據(jù)、語音和音視頻信息傳輸需要綜合布線系統(tǒng)提供鏈路支持。

航站樓綜合布線系統(tǒng)是用于航站樓內(nèi)或航站樓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，不僅為機(jī)場智能化系統(tǒng)提供基礎(chǔ)鏈路支持，而且為與外部通信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的連接提供了有力支持。

綜合布線系統(tǒng)兼容不同廠家、不同品牌的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，主干滿足電信及航站樓、ITC、GTC、UMC(市政設(shè)施管理中心樓)的連接，可為航站樓的核心網(wǎng)、離港網(wǎng)、無線網(wǎng)、行李網(wǎng)、安檢網(wǎng)、POS系統(tǒng)網(wǎng)、安防網(wǎng)、廣播網(wǎng)、辦公樓網(wǎng)絡(luò)提供集成網(wǎng)絡(luò)平臺。

2.11內(nèi)部調(diào)度通訊系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要用于航站樓內(nèi)各業(yè)務(wù)部門內(nèi)部通話聯(lián)絡(luò)、相互通訊、指揮調(diào)度等，主要由內(nèi)部調(diào)度通訊交換機(jī)、用戶操作終端機(jī)及其各種專用通訊接口和相關(guān)軟硬件設(shè)備組成。同時建立與廣播系統(tǒng)的直接接口，通過內(nèi)調(diào)通訊終端機(jī)對相應(yīng)的廣播分區(qū)進(jìn)行本地廣播；并且和集成系統(tǒng)接口，在登機(jī)口(候機(jī)廳)的內(nèi)調(diào)終端機(jī)上，控制登機(jī)控制信號發(fā)布到廣播系統(tǒng)和航顯系統(tǒng)以進(jìn)行登機(jī)自動廣播和登機(jī)顯示通知。系統(tǒng)還可提供豐富的接口，與公網(wǎng)系統(tǒng)、無線集群調(diào)度系統(tǒng)連接、VoIP接口進(jìn)行通信。

3　結(jié)束語

大型民用機(jī)場航站樓的智能化系統(tǒng)具有其獨(dú)特的按照機(jī)場運(yùn)營特點(diǎn)與要求配置的特點(diǎn)，其智能化系統(tǒng)應(yīng)以“航班動態(tài)信息”為龍頭，集成若干個子系統(tǒng)協(xié)同工作、互聯(lián)互通，有效實(shí)現(xiàn)信息資源的共享。機(jī)場航站樓中的智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)與實(shí)施是機(jī)場航站樓建設(shè)的重中之重，也是公共建筑中智能化系統(tǒng)配置齊全、功能復(fù)雜的工程類型之一，更需要在整體架構(gòu)、系統(tǒng)策劃的基礎(chǔ)上，以設(shè)計(jì)為先導(dǎo)，統(tǒng)籌兼顧，精心實(shí)施，真正發(fā)揮其核心作用。

[1]GB 50314-2015 智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2015.

[2]GB 50311-2007 綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2007.

[3]GB 50348-2004 安全防范工程技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2004.

[4]JGJ 243-2011 交通建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

Analysis of Intelligent System for Terminal Building of Large Civil Airport

Wang Qiuxiang/Guo Xiaoyan/Li Ning

結(jié)合大型民用機(jī)場航站樓智能化系統(tǒng)的工程實(shí)踐與研究，綜合分析了大型民用機(jī)場航站樓的各個智能化子系統(tǒng)及其構(gòu)成，并針對其特點(diǎn)提出了相應(yīng)的配置方案。

機(jī)場智能化系統(tǒng)構(gòu)成

Combined with the engineering practice and research of large civil airport terminal building intelligent system,the large civil airport terminal of each intelligent system and its components are analyzed comprehensively,and the corresponding configuration scheme according to its characteristics is proposed.

airport,intelligence,system structure