《成果研究應(yīng)用報告》

1、成果研究應(yīng)用報告1研發(fā)背景隨著國內(nèi)航空市場的快速發(fā)展，機場進出港旅客數(shù)量的不斷增多，貨運量的不斷加大，對機場行李處理系統(tǒng)的處理能力要求越來越高。先進的行李自動分揀技術(shù)以前一直由國外發(fā)達國家掌握，國內(nèi)多數(shù)大型機場使用的行李自動分揀系統(tǒng)大部分是引進國外的成套系統(tǒng)，雖然性能不錯，但價格不菲，而且維修維護不方便，費用高，技術(shù)受人制約。2008年北京機場3號航站樓行李分揀系統(tǒng)采用德國西門子系統(tǒng)，費用高達幾十億元人民幣。我國急需自主創(chuàng)新的產(chǎn)品，來填補行李自動分揀系統(tǒng)的技術(shù)空白，降低機場建設(shè)成本。日照機場航站樓建筑面積23653.41m?,本期工程按2025年旅客吞吐量90萬人次、貨郵吞吐量4500噸的目標

2、設(shè)計。旅客流程形式采用前列式值機、集中安檢、外廊式單橋登機。為滿足規(guī)劃目標貨運量吞吐能力。行李處理機房的設(shè)置分為國內(nèi)區(qū)與國際區(qū)，總面積約1000。國內(nèi)區(qū)與國際區(qū)兩套處理系統(tǒng)，每套系統(tǒng)由出發(fā)離港行李處理和到港行李處理兩部分組成。系統(tǒng)涉及到機械設(shè)備與傳動、自動檢測與控制、編碼與識別、信息處理與交換、計算機管理及系統(tǒng)集成等方面，是一套非常復(fù)雜的智能化自動控制系統(tǒng)。2關(guān)鍵技術(shù)與工藝2.1系統(tǒng)概述1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：行李分揀系統(tǒng)（BHS）控制離港和到港兩部分系統(tǒng)設(shè)備，采用信息網(wǎng)、控制網(wǎng)和遠程I/O鏈路三級控制結(jié)構(gòu)。兩臺離港上位控制機采用WINDOWSNT4.0操作系統(tǒng)和INTOUCH7.0工業(yè)組態(tài)軟件，互為

3、熱備，配置雙網(wǎng)卡，除與機場計算機集成系統(tǒng)（SI）以及計算機離港控制系統(tǒng)CS）構(gòu)成以太網(wǎng)外，還與下位主控制器PLC構(gòu)成以太網(wǎng)。PLC選用A-B公司的兩臺大型處理器PLC-5/80，互為熱備。PLC-5/80不僅具有豐富的邏輯處理能力，并具有非常強大的數(shù)據(jù)處理能力。所有PLC控制器組、行李監(jiān)控計算機等設(shè)備用工業(yè)以太網(wǎng)連接，網(wǎng)絡(luò)采用單獨部署，保證可靠運行；控制系統(tǒng)和上位機可以組成完全意義的多服務(wù)器/多客戶機模式的實時監(jiān)控系統(tǒng)；控制ControlNet網(wǎng)絡(luò)為一種實時高吞吐運用需求的先進開放控制網(wǎng)絡(luò)，通訊速率為5Mbps；每個控制器組中，PLC與現(xiàn)場I/O站、現(xiàn)場設(shè)備之間采用ControlNet現(xiàn)場總線

4、連接。文件編輯d）視圖電）文檔）注釋C）工具高級）窗口（*）幫助Qi）$忍Ed抻擾索檔創(chuàng)建pdf月注釋和標記庖發(fā)送供審閱x安全N簽名盲表單i破副a1154%卜sLsr幫助ControlLogix選型指南仃56-L55,1756-L61,仃56-L62,1756-L63,4756丄60M03SE自動分揀原理：行李自動分揀系統(tǒng)（BHS）必須和機場計算機集成系統(tǒng)（SI）以及計算機離港控制系統(tǒng)（DCS）進行實時的數(shù)據(jù)交換，并把獲得的數(shù)據(jù)發(fā)送給下位PLC進行處理。PLC必須獲取以下三種數(shù)據(jù)信息：A航班信息。此信息由行李分揀系統(tǒng)上位機從機場計算機集成系統(tǒng)的航班數(shù)據(jù)庫讀取，并轉(zhuǎn)發(fā)給下位PLC。航班信息包含的

5、內(nèi)容有：航班號、目的地代碼、值機開始時間、值機結(jié)束時間、起飛時間。BBSM報文（BaggageSourceMessage）。旅客在辦理行李交運時，由值機計算機生成。民航總局的報文主機采集此信息，發(fā)送到機場計算機離港系統(tǒng)，然后通過行李分揀系統(tǒng)的報文接口機發(fā)送給行李分揀上位控制機，上位控制機將報文通過內(nèi)部LAN傳遞給PLC。行李報文包含有航班號、目的地代碼、流水號、行李件數(shù)等信息.。C.行李條碼信息。行李條碼包含行李流水號，旅客在辦理行李交運時，由值機計算機生成，并被打印成條型碼標簽貼在旅客交運的行李上。當行李通過掃描站時，條型碼信息被讀碼器自動掃描，并傳遞給PLC。要實現(xiàn)自動分揀，PLC必須對得

6、到的數(shù)據(jù)信息進行兩次比較。首先，PLC將行李條碼信息和報文信息進行逐一比較，如果行李條碼信息和報文信息中有相同的行李流水號，就判定此條碼和報文屬于同一行李的信息（條碼信息包含有行李流水號，報文中包含有行李流水號和航班號信息）；然后，報文信息和PLC中的航班分配表中的航班進行逐一比較，如果兩者相應(yīng)的信息段相同（航班號,目的地代碼），就會判定貼有此條碼標簽的行李屬于該航班。3InTouch7.0組態(tài)軟件InTouch是本系統(tǒng)中所有信息交互的中樞，航班信息和報文信息都是通過InTouch發(fā)送給下位控制機PLC的。InTouch是由wonderware公司開發(fā)的面向工業(yè)控制的人一機對話界面（HMI）開

7、發(fā)工具，提供了組態(tài)環(huán)境WindowMaker和運行環(huán)境WindowViewer。在組態(tài)環(huán)境下定制系統(tǒng)，進行數(shù)據(jù)庫組態(tài)，畫面組態(tài)，定義系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和控制任務(wù)。在運行環(huán)境中通過執(zhí)行InTouchQuickScripts來實施這些任務(wù)，進行報警和行歷史數(shù)據(jù)的記錄和報告，并將數(shù)據(jù)實時傳輸給本站的其它任務(wù)和網(wǎng)上其它工作站。InTouch7.0支持動態(tài)數(shù)據(jù)交換（DDE）,能夠用作DDE和SuiteLink通訊協(xié)議的客戶和服務(wù)器。通過DDE和SuiteLink，InTouch7.0能與其他Windows程序、WonderwareI/O服務(wù)器和第三方I/O服務(wù)器程序?qū)崿F(xiàn)通訊。2.2信息接口航班信息接口機場計

8、算機集成系統(tǒng)（SI）的航班數(shù)據(jù)庫SYBASE根據(jù)航班計劃預(yù)先錄入整日的航班信息。SYBASE是客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，裝有SYBASE客戶端軟件的行李分揀系統(tǒng)上位控制機，從SYBASE航班數(shù)據(jù)庫調(diào)用航班信息，并按照值機開始時間的先后次序給航班排序?；圪Y源是有限的，行李分揀系統(tǒng)總是為在當前一段時間內(nèi)最先值機的航班分配行李滑槽，當有航班值機結(jié)束，刪除該航班，調(diào)入新的航班。這就要求從航班數(shù)據(jù)庫讀出的航班信息必須經(jīng)過處理才能為行李分揀系統(tǒng)使用。InTouch的數(shù)據(jù)處理能力有限，本系統(tǒng)采用EXCEL通過ODBC訪問SYBASE，并把讀到的航班信息做數(shù)據(jù)處理，再根據(jù)滑槽資源情況，定制滑槽分

9、配表，建立滑槽與航班的一一對應(yīng)關(guān)系。InTouch通過DDE方式從EXCEL中讀入滑槽分配表，再通過以太網(wǎng)I/O服務(wù)器ABTCP，把滑槽分配表發(fā)送給下位的PLC-5/80數(shù)據(jù)庫。這樣，在下位PLC就建立了航班和行李滑槽一一對應(yīng)的關(guān)系。PLC通過接收另外兩個信息：行李條碼和報文來確定行李屬于哪個航班。這樣，確定了行李的航班號，也就確定了該行李的滑槽號。BSM報文信息接口本系統(tǒng)設(shè)有專用的報文接口機與機場離港系統(tǒng)相連，從民航總局的報文主機實時接收行李報文并轉(zhuǎn)發(fā)給行李分揀系統(tǒng)上位機。接口軟件采用中國航信的機場行李處理系統(tǒng)接口軟件-通用行李接口軟件，該軟件采用的Socket接口是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程

10、序接口，通信連接速度快、數(shù)據(jù)傳輸實時，有操作簡捷、功能豐富、界面友好等優(yōu)點。3行李條碼信息接口本系統(tǒng)采用Metrologic公司的LS8500全息條碼掃描器對行李條碼進行識讀，該掃描器集光學掃描系統(tǒng)、信號整形電路、譯碼電路三部分于一體，采用RS-232方式與掃描接口模塊相連。掃描接口選用A-B公司的2760-RB柔性接口模塊，安裝在A-B1771遠程I/O機架RACK17和RACK20中，通過遠程I/O適配器1771-ASB連入PLC-5/80的遠程I/O鏈路。PLC獲取了以上3種數(shù)據(jù)信息，通過定制滑槽分配表，確定了滑槽與航班的對應(yīng)關(guān)系；通過比較數(shù)據(jù)，確定了行李的航班號。這樣，就確定了行李與滑

11、槽的對應(yīng)關(guān)系。然后，采用虛擬窗口技術(shù)的PLC編程方法，來確定每個滑槽的位置，并實時跟蹤傳送帶上的行李位置，使行李準確的找到對應(yīng)的滑槽。4收集輸送機控制收集輸送機上的行李輸送采用“窗口技術(shù)”，由行李設(shè)備控制系統(tǒng)的虛擬窗口控制程序?qū)崿F(xiàn)。收集輸送機由檢測裝置在邏輯上劃分為一系列大小相同的邏輯窗口，每個窗口分配一件行李，當該行李的窗口出現(xiàn)時，允許該行李進入收集輸送機，否則等待輸送機上的行李必須排隊等待可用窗口。該窗口技術(shù)有以下特點：行李按先到先走原則進行窗口預(yù)定，窗口為等節(jié)距。采取一定措施保證各等待輸送機上的行李都能有均等的機會進入收集輸送機。下圖為窗口技術(shù)示意圖：窗口技術(shù)示意圖行李跟蹤控制在保障準確

12、性和可靠性的同時還滿足以下功能：行李因卡堵、分流器故障等任何原因不能被正確跟蹤處理時，相關(guān)輸送機及分流器停機并報警，等待人工處理或其他業(yè)主認可的安全默認自動方式處理。節(jié)能功能行李設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)有節(jié)能功能。如在設(shè)定的時間內(nèi)，當輸送機上無行李時，系統(tǒng)自動停止相關(guān)輸送機運行，進入待機節(jié)能狀態(tài)。當系統(tǒng)檢測到有行李到達時，相關(guān)的輸送機自動重新開始運行。輸送機進入節(jié)能狀態(tài)的等待時間作為可調(diào)參數(shù)，可以根據(jù)使用情況設(shè)定（如設(shè)備長度及速度、使用頻率等因素來設(shè)定）。系統(tǒng)還采用措施防止虛假信號干擾和影響正常的節(jié)能功能。操作要點2.3.1準備工作根據(jù)圖紙對前置預(yù)埋位置進行復(fù)核，位置有偏差的補充后置預(yù)埋，對于預(yù)埋件被混

13、凝土覆蓋的進行剔除覆蓋層處理，并將生銹的預(yù)埋件進行打磨。確保預(yù)埋的位置和數(shù)量準確。2.3.2測量放線測量放線是鋼構(gòu)件安裝最為精確的一道工序，施工放線是否精準將直接影響到設(shè)備的精準定位和傾斜角度的控制。確定徑向分格定位線和環(huán)向進深控制線是要測量放線的主要工作。定位放線工作量大，測量精度高，測量人員嚴格執(zhí)行方案，技術(shù)負責人并作復(fù)核。鋼結(jié)構(gòu)平臺制作安裝單層鋼結(jié)構(gòu)制作安裝：測量放線垂直吊桿焊接（焊接送檢）f水平橫梁焊接f橫檔焊接f水平支撐焊接f-斜支撐焊接-等寬度橫桿焊接花紋鋼板鋪設(shè)、焊接f地支撐埋設(shè)，填寫隱蔽工程檢驗驗收記錄表進行報驗f-地支撐焊接f護欄焊接f-各種形式的過梯制作焊，填寫鋼結(jié)構(gòu)制作（

14、安裝）焊接工程檢驗批質(zhì)量驗收記錄表GB50205-2001申請報驗。防腐涂料涂敷：焊縫表面處理f表面焊點清除f除銹f打磨f底漆兩遍f-面漆一遍，填寫防腐涂料工程檢驗批質(zhì)量驗收記錄表GB50205-2001申請報驗。工程檢驗批質(zhì)量報驗：該檢驗批工程完工后填寫單層鋼構(gòu)件安裝工程檢驗批質(zhì)量驗收記錄表GB50205-2001及鋼結(jié)構(gòu)檢修平臺分項工程質(zhì)量驗收記錄申請報驗。機械設(shè)備安裝調(diào)試機械設(shè)備安裝：按照設(shè)計圖紙的標注坐標和尺寸，將所有行李輸送機單體設(shè)備進行定位安裝。首先對輸送機定位基準面進行測量，找平，將標高控制再要求范圍內(nèi)；然后將輸送機安裝就位并對其垂直度、水平度進行調(diào)整，使偏差控制在允許的范圍內(nèi)；

15、當輸送線體形成后，對每條輸送線體進行中心線的調(diào)整，使之符合設(shè)計要求；安裝護板，對護板進行表面光潔度處理。設(shè)備安裝工程檢驗批質(zhì)量驗收記錄表申請報驗。機械設(shè)備調(diào)試：單體輸送機設(shè)備通電調(diào)校、連續(xù)不間斷運轉(zhuǎn)測試、跑偏測試、打滑測試、噪音測試；輸送設(shè)備動靜態(tài)承重能力測試、負荷輸送能力測試、馬達帶負荷運轉(zhuǎn)情況等性能進行測試，并填寫皮帶輸送機負載運行狀態(tài)下的動荷載能力測試記錄申請報驗。工程檢驗批質(zhì)量報驗：該檢驗批工程完工后填寫行李輸送設(shè)備安裝分項工程質(zhì)量驗收記錄申請報驗。電控設(shè)備安裝調(diào)試1成套配電柜/控制柜安裝：按照設(shè)計圖紙的標注坐標和尺寸，將所有控制機柜進行定位安裝。首先對控制柜定位基準面進行測量，找平，

16、將標高控制再要求范圍內(nèi)；然后將控制柜安裝就位并對其垂直度、水平度進行調(diào)整，使偏差控制在允許的范圍內(nèi)；在控制柜的接地連接點將接地線與航站樓內(nèi)的接地連接點進行可靠連接；將柜內(nèi)單體組合設(shè)備按要求位置就位，填寫成套配電柜、控制柜（屏、臺）和動力、照明配電箱（盤）安裝檢驗批質(zhì)量驗收記錄、接地裝置安裝檢驗批質(zhì)量驗收記錄表GB50303-2002申請報驗。2線纜敷設(shè)及穿線：按照設(shè)計圖紙要求，首先敷設(shè)承載電纜的橋架，橋架必須水平連通、不允許有直彎。線纜按照動力電源線、信號線、控制線進行分隔敷設(shè)，排列整齊，并在適當位置處設(shè)置標識。填寫電纜橋架安裝和橋架內(nèi)電纜敷設(shè)檢驗批質(zhì)量驗收記錄表GB50303-2002申請報

17、驗。電纜頭制作/接線和絕緣電阻測試：按照設(shè)計圖紙要求，首先對標識好的各種線纜進行通斷測試，然后一一對應(yīng)、牢固地端接/焊接在相應(yīng)的設(shè)備端頭上，同時做好新的標識。填寫電纜頭制作、接線和線路絕緣測試檢驗批質(zhì)量驗收記錄表GB50303-2002、電氣絕緣材料電阻測試記錄申請報驗。不間斷電源安裝測試：按照設(shè)計圖紙的標注坐標和尺寸，將所有不間斷電源進行定位安裝。首先對基準面進行測量，找平，將標高控制再要求范圍內(nèi)；然后將安裝就位并對其垂直度、水平度進行調(diào)整，使偏差控制在允許的范圍內(nèi)；在不間斷電源的接地連接點將接地線與航站樓內(nèi)的接地連接點進行可靠連接；進行通電空載、加載測試。填寫不間斷電源安裝檢驗批質(zhì)量驗收記

18、錄表GB50303-2002申請報驗。低壓電氣動力設(shè)備試驗和試運行檢驗：填寫低壓動力設(shè)備試驗和試運行檢驗批質(zhì)量驗收記錄表GB50303-2002、單機調(diào)試運行記錄申請報驗。工程檢驗批質(zhì)量報驗：該檢驗批工程完工后填寫電控設(shè)備安裝與調(diào)試分項工程質(zhì)量驗收記錄申請報驗。2.3.6控制設(shè)備安裝與調(diào)試PLC控制器程序編寫一現(xiàn)場加載通電調(diào)試：柜臺程序調(diào)試一非跟蹤段、匯流、注入程序調(diào)試f跟蹤段程序調(diào)試f-讀碼站接口程序調(diào)試f安檢接口程序調(diào)試f備份段程序調(diào)試一分揀轉(zhuǎn)盤程序調(diào)試一提取轉(zhuǎn)盤程序調(diào)試，填寫系統(tǒng)調(diào)試記錄、智能建筑工程PLC控制器檢驗批質(zhì)量驗收記錄申請報驗。上位子系統(tǒng)組態(tài)畫面完整性檢查一調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備狀態(tài)

19、的布局位置以及狀態(tài)顯示一修正個別設(shè)備的布局顯示f測試光眼狀態(tài)顯示是否正常f測試急停按鈕顯示是否正常f測試手動開關(guān)是否正常f測試堵塞報警時的圖形、聲音、文本是否正常f測試試運行故障時圖形、聲音、文本是否正常f特殊故障時的報警測試f畫面之間的切換操作管理，填寫系統(tǒng)調(diào)試記錄、智能建筑工程上位組態(tài)調(diào)試檢驗批質(zhì)量驗收記錄申請報驗。2.3.7BHS系統(tǒng)內(nèi)部聯(lián)調(diào)以上各檢驗批工序作業(yè)完成、各分項工程報驗完成后，BHS系統(tǒng)將進行內(nèi)部整體聯(lián)調(diào)，調(diào)試階段做好各種記錄，填寫日照新機場行李處理系統(tǒng)設(shè)備采購與安裝工程分部工程驗收表申請報驗。調(diào)試階段做好各種記錄，撰寫日照新機場行李處理系統(tǒng)設(shè)備采購與安裝工程試運行報告、日照新機場行李處理系統(tǒng)設(shè)備采購與安裝工程驗收報告申請驗收。3主要創(chuàng)新點對于機場運營而言，行李自動分揀系統(tǒng)運行的可靠性、安全性、穩(wěn)定性要求較高，行李自動處理系統(tǒng)要滿足每年365天，每天24小時的連續(xù)運行的要求。對于機械傳動部分裝配的精度要求較高，這也正是施工難點之一。為保證系統(tǒng)長期的穩(wěn)定運行，對于鋼材下料加工精度，焊接牢固度，焊接應(yīng)力等焊接工藝水平要求也較高。傳送部分弧形轉(zhuǎn)角很多，本工程行李分揀系統(tǒng)的機械傳動部分組裝、鋼平臺焊接安裝都在現(xiàn)場完成。測量放線的過程中，采用徑向分隔定位線與環(huán)向進深控制線的定位方式來保證弧形轉(zhuǎn)角的安裝精度