成果研究应用报告

成果研究应用报告1研发背景随着国内航空市场的快速发展，机场进出港旅客数量的不停增多，货运量的不停加大，对机场行李解决系统的解决能力规定越来越高。先进的行李自动分拣技术以前始终由国外发达国家掌握，国内多数大型机场使用的行李自动分拣系统大部分是引进国外的成套系统，即使性能不错，但价格不菲，并且维修维护不方便，费用高，技术受人制约。北京机场3号航站楼行李分拣系统采用德国西门子系统，费用高达几十亿元人民币。我国急需自主创新的产品，来弥补行李自动分拣系统的技术空白，减少机场建设成本。日照机场航站楼建筑面积23653.41㎡，本期工程按2025年旅客吞吐量90万人次、货邮吞吐量4500吨的目的设计。旅客流程形式采用前列式值机、集中安检、外廊式单桥登机。为满足规划目的货运量吞吐能力。行李解决机房的设立分为国内区与国际区，总面积约1000㎡。国内区与国际区两套解决系统，每套系统由出发离港行李解决和到港行李解决两部分构成。系统涉及到机械设备与传动、自动检测与控制、编码与识别、信息解决与交换、计算机管理及系统集成等方面，是一套非常复杂的智能化自动控制系统。2核心技术与工艺２.1系统概述1控制系统构造：行李分拣系统（BHS）控制离港和到港两部分系统设备，采用信息网、控制网和远程I/O链路三级控制构造。两台离港上位控制机采用WINDOWSNT4.0操作系统和INTOUCH7.0工业组态软件，互为热备，配备双网卡，除与机场计算机集成系统（SI）以及计算机离港控制系统（DCS）构成以太网外，还与下位主控制器PLC构成以太网。PLC选用A-B公司的两台大型解决器PLC-5/80，互为热备。PLC-5/80不仅含有丰富的逻辑解决能力，并含有非常强大的数据解决能力。全部PLC控制器组、行李监控计算机等设备用工业以太网连接，网络采用单独布署，确保可靠运行；控制系统和上位机能够构成完全意义的多服务器/多客户机模式的实时监控系统；控制ControlNet网络为一种实时高吞吐运用需求的先进开放控制网络，通讯速率为5Mbps；每个控制器组中，PLC与现场I/O站、现场设备之间采用ControlNet现场总线连接。PLC控制组示意图2自动分拣原理：行李自动分拣系统（BHS）必须和机场计算机集成系统（SI）以及计算机离港控制系统（DCS）进行实时的数据交换，并把获得的数据发送给下位PLC进行解决。PLC必须获取下列三种数据信息：A航班信息。此信息由行李分拣系统上位机从机场计算机集成系统的航班数据库读取，并转发给下位PLC。航班信息包含的内容有：航班号、目的地代码、值机开始时间、值机结束时间、起飞时间。BBSM报文（BaggageSourceMessage）。旅客在办理行李交运时，由值机计算机生成。民航总局的报文主机采集此信息，发送到机场计算机离港系统，然后通过行李分拣系统的报文接口机发送给行李分拣上位控制机，上位控制机将报文通过内部LAN传递给PLC。行李报文包含有航班号、目的地代码、流水号、行李件数等信息.。C.行李条码信息。行李条码包含行李流水号，旅客在办理行李交运时，由值机计算机生成，并被打印成条型码标签贴在旅客交运的行李上。当行李通过扫描站时，条型码信息被读码器自动扫描，并传递给PLC。要实现自动分拣，PLC必须对得到的数据信息进行两次比较。首先，PLC将行李条码信息和报文信息进行逐个比较，如果行李条码信息和报文信息中有相似的行李流水号，就鉴定此条码和报文属于同一行李的信息（条码信息包含有行李流水号，报文中包含有行李流水号和航班号信息）；然后，报文信息和PLC中的航班分派表中的航班进行逐个比较，如果两者对应的信息段相似(航班号,目的地代码)，就会鉴定贴有此条码标签的行李属于该航班。3InTouch7.0组态软件InTouch是本系统中全部信息交互的中枢，航班信息和报文信息都是通过InTouch发送给下位控制机PLC的。InTouch是由wonderware公司开发的面对工业控制的人—机对话界面（HMI）开发工具，提供了组态环境WindowMaker和运行环境WindowViewer。在组态环境下定制系统，进行数据库组态，画面组态，定义系统的数据采集和控制任务。在运行环境中通过执行InTouchQuickScripts来实施这些任务，进行报警和行历史数据的统计和报告，并将数据实时传输给本站的其它任务和网上其它工作站。InTouch7.0支持动态数据交换(DDE)，能够用作DDE和SuiteLink通讯合同的客户和服务器。通过DDE和SuiteLink，InTouch7.0能与其它Windows程序、WonderwareI/O服务器和第三方I/O服务器程序实现通讯。2.2信息接口1航班信息接口机场计算机集成系统（SI）的航班数据库SYBASE根据航班计划预先录入整日的航班信息。SYBASE是客户/服务器体系构造的数据库管理系统，装有SYBASE客户端软件的行李分拣系统上位控制机，从SYBASE航班数据库调用航班信息，并按照值机开始时间的先后次序给航班排序。滑槽资源是有限的，行李分拣系统总是为在现在一段时间内最先值机的航班分派行李滑槽，当有航班值机结束，删除该航班，调入新的航班。这就规定从航班数据库读出的航班信息必须通过解决才干为行李分拣系统使用。InTouch的数据解决能力有限，本系统采用EXCEL通过ODBC访问SYBASE，并把读到的航班信息做数据解决，再根据滑槽资源状况，定制滑槽分派表，建立滑槽与航班的一一对应关系。InTouch通过DDE方式从EXCEL中读入滑槽分派表，再通过以太网I/O服务器ABTCP，把滑槽分派表发送给下位的PLC-5/80数据库。这样，在下位PLC就建立了航班和行李滑槽一一对应的关系。PLC通过接受另外两个信息：行李条码和报文来拟定行李属于哪个航班。这样，拟定了行李的航班号，也就拟定了该行李的滑槽号。2BSM报文信息接口本系统设有专用的报文接口机与机场离港系统相连，从民航总局的报文主机实时接受行李报文并转发给行李分拣系统上位机。接口软件采用中国航信的机场行李解决系统接口软件--通用行李接口软件，该软件采用的Socket接口是TCP/IP网络的应用程序接口，通信连接速度快、数据传输实时，有操作简捷、功效丰富、界面和谐等优点。3行李条码信息接口本系统采用Metrologic公司的LS8500全息条码扫描器对行李条码进行识读，该扫描器集光学扫描系统、信号整形电路、译码电路三部分于一体，采用RS-232方式与扫描接口模块相连。扫描接口选用A-B公司的2760-RB柔性接口模块，安装在A-B1771远程I/O机架RACK17和RACK20中，通过远程I/O适配器1771-ASB连入PLC-5/80的远程I/O链路。PLC获取了以上3种数据信息，通过定制滑槽分派表，拟定了滑槽与航班的对应关系；通过比较数据，拟定了行李的航班号。这样，就拟定了行李与滑槽的对应关系。然后，采用虚拟窗口技术的PLC编程办法，来拟定每个滑槽的位置，并实时跟踪传送带上的行李位置，使行李精确的找到对应的滑槽。4收集输送机控制收集输送机上的行李输送采用“窗口技术”，由行李设备控制系统的虚拟窗口控制程序实现。收集输送机由检测装置在逻辑上划分为一系列大小相似的逻辑窗口，每个窗口分派一件行李，当该行李的窗口出现时，允许该行李进入收集输送机，否则等待输送机上的行李必须排队等待可用窗口。该窗口技术有下列特点：行李按先到先走原则进行窗口预定，窗口为等节距。采用一定方法确保各等待输送机上的行李都能有均等的机会进入收集输送机。下图为窗口技术示意图：行李跟踪控制在保障精确性和可靠性的同时还满足下列功效：行李因卡堵、分流器故障等任何因素不能被对的跟踪解决时，有关输送机及分流器停机并报警，等待人工解决或其它业主承认的安全默认自动方式解决。节能功效行李设备控制系统设有节能功效。如在设定的时间内，当输送机上无行李时，系统自动停止有关输送机运行，进入待机节能状态。当系统检测到有行李达成时，有关的输送机自动重新开始运行。输送机进入节能状态的等待时间作为可调参数，能够根据使用状况设定（如设备长度及速度、使用频率等因素来设定）。系统还采用方法避免虚假信号干扰和影响正常的节能功效。2.3操作要点2.3.1准备工作根据图纸对前置预埋位置进行复核，位置有偏差的补充后置预埋，对于预埋件被混凝土覆盖的进行剔除覆盖层解决，并将生锈的预埋件进行打磨。确保预埋的位置和数量精确。2.3.2测量放线测量放线是钢构件安装最为精确的一道工序，施工放线与否精确将直接影响到设备的精拟定位和倾斜角度的控制。拟定径向分格定位线和环向进深控制线是要测量放线的重要工作。定位放线工作量大，测量精度高，测量人员严格执行方案，技术负责人并作复核。2.3.3钢构造平台制作安装1单层钢构造制作安装：测量放线-----垂直吊杆焊接（焊接送检）→水平横梁焊接→横档焊接→水平支撑焊接→-斜支撑焊接----等宽度横杆焊接-----花纹钢板铺设、焊接→--地支撑埋设，填写《隐蔽工程检查验收统计表》进行报验→-地支撑焊接→护栏焊接→-多个形式的过梯制作焊，填写《钢构造制作（安装）焊接工程检查批质量验收统计表GB50205-》申请报验。2防腐涂料涂敷：焊缝表面解决→表面焊点去除→--除锈→--打磨→--底漆两遍→-面漆一遍，填写《防腐涂料工程检查批质量验收统计表GB50205-》申请报验。3工程检查批质量报验：该检查批工程竣工后填写《单层钢构件安装工程检查批质量验收统计表GB50205-》及《钢构造检修平台分项工程质量验收统计》申请报验。2.3.4机械设备安装调试1机械设备安装：按照设计图纸的标注坐标和尺寸，将全部行李输送机单体设备进行定位安装。首先对输送机定位基准面进行测量，找平，将标高控制再规定范畴内；然后将输送机安装就位并对其垂直度、水平度进行调节，使偏差控制在允许的范畴内；当输送线体形成后，对每条输送线体进行中心线的调节，使之符合设计规定；安装护板，对护板进行表面光洁度解决。《设备安装工程检查批质量验收统计表》申请报验。2机械设备调试：单体输送机设备通电调校、持续不间断运转测试、跑偏测试、打滑测试、噪音测试；输送设备动静态承重能力测试、负荷输送能力测试、马达带负荷运转状况等性能进行测试，并填写《皮带输送机负载运行状态下的动荷载能力测试统计》申请报验。3工程检查批质量报验：该检查批工程竣工后填写《行李输送设备安装分项工程质量验收统计》申请报验。2.3.5电控设备安装调试1成套配电柜/控制柜安装：按照设计图纸的标注坐标和尺寸，将全部控制机柜进行定位安装。首先对控制柜定位基准面进行测量，找平，将标高控制再规定范畴内；然后将控制柜安装就位并对其垂直度、水平度进行调节，使偏差控制在允许的范畴内；在控制柜的接地连接点将接地线与航站楼内的接地连接点进行可靠连接；将柜内单体组合设备按规定位置就位，填写《成套配电柜、控制柜（屏、台）和动力、照明配电箱（盘）安装检查批质量验收统计》、《接地装置安装检查批质量验收统计表GB50303-》申请报验。2线缆敷设及穿线：按照设计图纸规定，首先敷设承载电缆的桥架，桥架必须水平连通、不允许有直弯。线缆按照动力电源线、信号线、控制线进行分隔敷设，排列整洁，并在适宜位置处设立标记。填写《电缆桥架安装和桥架内电缆敷设检查批质量验收统计表GB50303-》申请报验。3电缆头制作/接线和绝缘电阻测试：按照设计图纸规定，首先对标记好的多个线缆进行通断测试，然后一一对应、牢固地端接/焊接在对应的设备端头上，同时做好新的标记。填写《电缆头制作、接线和线路绝缘测试检查批质量验收统计表GB50303-》、《电气绝缘材料电阻测试统计》申请报验。4不间断电源安装测试：按照设计图纸的标注坐标和尺寸，将全部不间断电源进行定位安装。首先对基准面进行测量，找平，将标高控制再规定范畴内；然后将安装就位并对其垂直度、水平度进行调节，使偏差控制在允许的范畴内；在不间断电源的接地连接点将接地线与航站楼内的接地连接点进行可靠连接；进行通电空载、加载测试。填写《不间断电源安装检查批质量验收统计表GB50303-》申请报验。5低压电气动力设备实验和试运行检查：填写《低压动力设备实验和试运行检查批质量验收统计表GB50303-》、《单机调试运行统计》申请报验。6工程检查批质量报验：该检查批工程竣工后填写《电控设备安装与调试分项工程质量验收统计》申请报验。2.3.6控制设备安装与调试1PLC控制器程序编写→现场加载通电调试：柜台程序调试→非跟踪段、汇流、注入程序调试→跟踪段程序调试→-读码站接口程序调试→安检接口程序调试→备份段程序调试→分拣转盘程序调试→提取转盘程序调试，填写《系统调试统计》、《智能建筑工程PLC控制器检查批质量验收统计》申请报验。2上位子系统组态画面完整性检查→调节系统内设备状态的布局位置以及状态显示→修正个别设备的布局显示→测试光眼状态显示与否正常→测试急停按钮显示与否正常→测试手动开关与否正常→测试堵塞报警时的图形、声音、文本与否正常→测试试运行故障时图形、声音、文本与否正常→特殊故障时的报警测试→画面之间的切换操作管理，填写《系统调试统计》、《智能建筑工程上位组态调试检查批质量验收统计》申请报验。2.3.7BHS系统内部联调以上各检查批工序作业完毕、各分项工程报验完毕后，BHS系统将进行内部整体联调，调试阶段做好多个统计，填写《日照新机场行李解决系统设备采购与安装工程分部工程验收表》申请报验。调试阶段做好多个统计，撰写《日照新机场行李解决系统设备采购与安装工程试运行报告》、《日照新机场行李解决系统设备采购与安装工程验收报告》申请验收。3重要创新点对于机场运行而言，行李自动分拣系统运行的可靠性、安全性、稳定性规定较高，行李自动解决系统要满足每年365天，每天24小时的持续运行的规定。对于机械传动部分装配的精度规定较高，这也正是施工难点之一。为确保系统长久的稳定运行，对于钢材下料加工精度，焊接牢固度，焊接应力等焊接工艺水平规定也较高。传送部分弧形转角诸多，本工程行李分拣系统的机械传动部分组装、钢平台焊接安装都在现场完毕。测量放线的过程中，采用径向分隔定位线与环向进深控制线的定位方式来确保弧形转角的安装精度。行李