浦東機(jī)場衛(wèi)星廳行李處理系統(tǒng)的實(shí)施

文/ 盛慧春

一、地理位置及周圍環(huán)境

1.衛(wèi)星廳的位置和功能

上海浦東國際機(jī)場的三期擴(kuò)建工程衛(wèi)星廳坐落在現(xiàn)有T1和T2南側(cè)，由東西兩端的S1和S2組成，形成一個(gè)工字型的整體結(jié)構(gòu)。具有旅客出發(fā)候機(jī)、到達(dá)、中轉(zhuǎn)服務(wù)的功能，是現(xiàn)有的兩座航站樓功能和服務(wù)的擴(kuò)展延伸。S1和S2分別通過與T1和T2航站樓的銜接實(shí)現(xiàn)“航站樓+衛(wèi)星樓”的一體化運(yùn)營，使得浦東機(jī)場年吞吐量由6200萬人次提升到8000萬人次，其中T1和S1共同運(yùn)行可以實(shí)現(xiàn)年旅客吞吐量3680萬人次，T2和S2共同運(yùn)行可以實(shí)現(xiàn)年旅客吞吐量4320萬人次。

衛(wèi)星廳分布有83座固定登機(jī)橋，通過地下捷運(yùn)系統(tǒng)與現(xiàn)有的T1和T2聯(lián)系起來，建成投入通航后可以解決浦東機(jī)場作為國際樞紐機(jī)場在旅客吞吐量和機(jī)位不足的發(fā)展瓶頸，有效地提高了浦東國際機(jī)場的中轉(zhuǎn)能力，提升了機(jī)場的運(yùn)行效率和服務(wù)，滿足了世界級(jí)航空樞紐的運(yùn)營需求，上海浦東國際機(jī)場效果圖，見圖1。

2.衛(wèi)星廳行李處理系統(tǒng)

行李處理系統(tǒng)強(qiáng)大的中轉(zhuǎn)功能讓衛(wèi)星廳在運(yùn)營中實(shí)現(xiàn)了行李流的快速、可靠、穩(wěn)定的中轉(zhuǎn)

圖1 上海浦東國際機(jī)場效果圖

行李處理系統(tǒng)是衛(wèi)星廳的核心系統(tǒng)之一，設(shè)計(jì)單位為中國中元國際工程公司，監(jiān)理單位為上海建科工程咨詢有限公司，行李系統(tǒng)建設(shè)由伯曼集團(tuán)Beumer Group承擔(dān)。衛(wèi)星廳的行李處理系統(tǒng)分為S1和S2區(qū)域，其中S1行李處理系統(tǒng)由離港系統(tǒng)、中轉(zhuǎn)系統(tǒng)、分揀系統(tǒng)、早到系統(tǒng)、交運(yùn)行李安檢系統(tǒng)等組成，S2行李處理系統(tǒng)由離港系統(tǒng)、中轉(zhuǎn)系統(tǒng)、交運(yùn)行李安檢系統(tǒng)，預(yù)留了遠(yuǎn)期的分揀系統(tǒng)和早到系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)由8公里長的輸送系統(tǒng)組成。衛(wèi)星廳行李處理系統(tǒng)布局見圖2。

二、衛(wèi)星廳行李處理系統(tǒng)主要組成

作為主航站樓的功能服務(wù)的延伸，衛(wèi)星行李處理系統(tǒng)配置與主航站樓的行李處理系統(tǒng)有些差別。衛(wèi)星廳的行李處理系統(tǒng)增強(qiáng)了行李處理系統(tǒng)的中轉(zhuǎn)功能和早到存儲(chǔ)能力，取消了行李處理系統(tǒng)的到港系統(tǒng)。常規(guī)的值機(jī)島也替換為在旅客中轉(zhuǎn)大廳設(shè)立的中轉(zhuǎn)再值機(jī)柜臺(tái)。

圖2 衛(wèi)星廳行李處理系統(tǒng)布局3D圖

圖3 國內(nèi)轉(zhuǎn)國際安全行李輸送線路示意圖

圖4 國內(nèi)轉(zhuǎn)國際可疑行李輸送線路示意圖

1.行李處理系統(tǒng)的中轉(zhuǎn)系統(tǒng)

衛(wèi)星廳的行李中轉(zhuǎn)系統(tǒng)分為國際轉(zhuǎn)國內(nèi)、國內(nèi)轉(zhuǎn)國際、國際轉(zhuǎn)國際、國內(nèi)轉(zhuǎn)國內(nèi)四大功能塊，其中最長的中轉(zhuǎn)線路的路徑長度為724m，行李運(yùn)輸時(shí)間為15分鐘。

當(dāng)航班上持有聯(lián)程中轉(zhuǎn)的航班到達(dá)浦東機(jī)場后，需中轉(zhuǎn)的行李將由航空公司的行李泊車轉(zhuǎn)運(yùn)到衛(wèi)星廳的國內(nèi)或國際行李大廳。對(duì)于國內(nèi)轉(zhuǎn)國際的行李，在S 1國內(nèi)行李大廳投遞上國內(nèi)轉(zhuǎn)國際行李輸送線，經(jīng)過安檢機(jī)掃描判讀，安全的行李將通過地下夾層的輸送線送往S1國際行李大廳進(jìn)行高速行李分揀，選擇送往指定的國際離港轉(zhuǎn)盤或送往國際區(qū)早到行李存儲(chǔ)區(qū)。對(duì)于可疑的行李，將分流去往旅客中轉(zhuǎn)大廳的可疑行李開包間，在開檢合格后經(jīng)輸送機(jī)繼續(xù)送往S1國際行李大廳進(jìn)行行李高速分揀，如圖3和圖4示意圖。對(duì)于國內(nèi)轉(zhuǎn)國內(nèi)的行李，在S1國內(nèi)行李大廳投遞上國內(nèi)轉(zhuǎn)國內(nèi)的行李輸送線，送往此行李大廳中的高速分揀機(jī)進(jìn)行分揀，選擇送往指定的國內(nèi)離港轉(zhuǎn)盤或送往國內(nèi)區(qū)的早到行李存儲(chǔ)區(qū)。

2. 行李處理系統(tǒng)的分揀和離港系統(tǒng)

在衛(wèi)星廳的S1國內(nèi)和國際行李大廳各配置有兩套高速托盤式分揀系統(tǒng)，兩個(gè)行李大廳分別配有8個(gè)離港行李轉(zhuǎn)盤和6個(gè)離港行李轉(zhuǎn)盤，分揀機(jī)最大的環(huán)線長為517m，最大速度為2m/s, 可以實(shí)現(xiàn)5500件/小時(shí)的處理能力。S2區(qū)域的行李處理大廳未配置分揀系統(tǒng)，國內(nèi)和國際區(qū)行李大廳分別配置有4個(gè)離港行李轉(zhuǎn)盤和3個(gè)離港行李轉(zhuǎn)盤。

衛(wèi)星廳的行李處理系統(tǒng)充分考慮衛(wèi)星廳的建筑結(jié)構(gòu)空間特點(diǎn)，通過配置雙套分揀系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)和維護(hù)的冗余需求，而且通過系統(tǒng)的均衡生產(chǎn)模式最大化地利用高速分揀系統(tǒng)的產(chǎn)能和存儲(chǔ)能力來處理機(jī)場高峰期的行李量。分揀系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用國際先進(jìn)的直線同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，分揀小車采用永磁鐵驅(qū)動(dòng)，易于維護(hù)并節(jié)約能耗。系統(tǒng)用電效率可以從15%～20%上升到60%～70%。通過降低能耗，行李系統(tǒng)減少了CO2排放量，實(shí)現(xiàn)了行李系統(tǒng)的綠色化運(yùn)營。分揀機(jī)和離港行李轉(zhuǎn)盤，如圖5。

3.行李處理系統(tǒng)的早到存儲(chǔ)系統(tǒng)（如圖6）

由于建筑結(jié)構(gòu)層高限制，衛(wèi)星廳的早到行李存儲(chǔ)系統(tǒng)安裝在S1國內(nèi)離港大廳和S1國際離港大廳中間的地下-7.5m層區(qū)域，國內(nèi)和國際區(qū)各配置有一套早到存儲(chǔ)系統(tǒng)。早到存儲(chǔ)系統(tǒng)充分利用了地下空間，采用三層巷道式存儲(chǔ)方式，S1國內(nèi)和國際的早到存儲(chǔ)總量可達(dá)到1100件的容量。

圖5 分揀機(jī)和離港行李轉(zhuǎn)盤

圖6 行李早到存儲(chǔ)系統(tǒng)

當(dāng)聯(lián)程航班中下一程航班間隔超過一定等待時(shí)間的行李或衛(wèi)星廳始發(fā)的提前值機(jī)的行李，將被分揀到行李早到存儲(chǔ)區(qū)域進(jìn)行存儲(chǔ)。行李早到系統(tǒng)默認(rèn)采用時(shí)間模式存儲(chǔ)，可充分利用每條巷道的存儲(chǔ)空間進(jìn)行存儲(chǔ)。早到存儲(chǔ)也可以將部分存儲(chǔ)巷道設(shè)置成以航班模式進(jìn)行存儲(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)指定航班的早到行李的集中存儲(chǔ)和管理。

三、工程特點(diǎn)與難點(diǎn)

1.設(shè)備區(qū)點(diǎn)多面廣

行李處理系統(tǒng)布置在衛(wèi)星廳的多個(gè)區(qū)域，區(qū)域分散，點(diǎn)多面廣。衛(wèi)星廳的行李系統(tǒng)集中在衛(wèi)星廳工字型結(jié)構(gòu)的上下兩端，有六個(gè)區(qū)域，分別為S1國內(nèi)行李大廳區(qū)、S1國際行李大廳區(qū)、S1區(qū)指廊和中轉(zhuǎn)大廳區(qū)、S2國內(nèi)行李大廳區(qū)、S2國際行李大廳區(qū)、S2區(qū)指廊和中轉(zhuǎn)大廳區(qū)。行李大廳之間距離較遠(yuǎn)，沿建筑邊緣步行路徑計(jì)算，S1國內(nèi)行李大廳與S1國際的行李大廳有800m左右的距離，衛(wèi)星廳的S1與S2距離在1200m左右。區(qū)域的多點(diǎn)分散，對(duì)行李系統(tǒng)施工的人員安排、設(shè)備運(yùn)輸和材料的存放都產(chǎn)生了困難。

2.施工環(huán)境復(fù)雜

行李處理系統(tǒng)的施工區(qū)域環(huán)境復(fù)雜、環(huán)境要求高。為實(shí)現(xiàn)國內(nèi)行李大廳和國際行李大廳的行李中轉(zhuǎn)，衛(wèi)星廳行李處理系統(tǒng)行李流需要經(jīng)過建筑的多個(gè)夾層和封閉的功能區(qū)域。安全的中轉(zhuǎn)行李經(jīng)由0m層國內(nèi)區(qū)行李大廳，通過-4m層、-7m層的地下夾層轉(zhuǎn)到國際區(qū)的0米層行李大廳。對(duì)于安檢判斷為可疑的需要開檢的行李，經(jīng)由0m層的國內(nèi)行李大廳，通過+4m層的指廊夾層，并經(jīng)-4m層的地下夾層通道轉(zhuǎn)運(yùn)到衛(wèi)星廳0m層旅客中轉(zhuǎn)大廳的可疑行李開包間，然后再經(jīng)過另一側(cè)的-4米層的地下夾層通道和+4m層的指廊夾層，到達(dá)國際區(qū)的行李大廳。行李輸送線安裝在狹窄的夾層通道中，對(duì)施工材料的搬運(yùn)、人員的施工安全提出了非常高的要求。

3.交叉施工作業(yè)面多、空間沖突多

在行李處理系統(tǒng)的施工期間與衛(wèi)星廳的土建和裝修施工有大量的交叉作業(yè)，且易與建筑設(shè)備產(chǎn)生凈空沖突的情況。在行李大廳中，行李處理系統(tǒng)主要部件是懸吊安裝，分揀系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)布置在行李大廳的中層空間區(qū)域，下層地面區(qū)域?yàn)殡x港行李轉(zhuǎn)盤和行李托運(yùn)車輛的行車道。行李處理系統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)懸吊支架與行李大廳最上層的建筑照明、通風(fēng)、給排水和消防管道等建筑設(shè)備在同一個(gè)空間層。為滿足設(shè)備生產(chǎn)需要，行李處理系統(tǒng)的行李運(yùn)行需滿足最小不能小于900mm凈空的功能使用要求。

在行李處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)細(xì)化階段，與建筑設(shè)計(jì)單位華東設(shè)計(jì)院及土建總包進(jìn)行了緊密的設(shè)計(jì)配合，充分利用建筑的BIM模型和行李處理系統(tǒng)的3D模型進(jìn)行設(shè)計(jì)校核，在設(shè)計(jì)階段重復(fù)檢查設(shè)備的凈空需求，最大化的減少了施工階段行李處理系統(tǒng)懸掛支架和設(shè)備主體與建筑設(shè)備的干涉和凈空沖突的問題。

四、 施工部署

1.施工安裝部署

衛(wèi)星廳整體分為了S1和S2兩個(gè)區(qū)域，接合行李處理系統(tǒng)的國內(nèi)和國際的功能區(qū)分類，現(xiàn)場的施工區(qū)域分為了4個(gè)施工區(qū)域，分別為A區(qū)（S1國內(nèi)）、B區(qū)（S1國際）、C區(qū)（S2國內(nèi)）、D區(qū)（S2國際）。A區(qū)和B區(qū)處于衛(wèi)星廳工字型建筑的西南側(cè)，按一個(gè)施工段進(jìn)行部署，包括有S1的國內(nèi)行李大廳、S1國際行李大廳、S1的指廊區(qū)、S1旅客中轉(zhuǎn)大廳。為滿足現(xiàn)場設(shè)備材料存儲(chǔ)和材料運(yùn)輸?shù)男枰?，分別在A區(qū)和B區(qū)域的行李大廳各設(shè)置有一個(gè)安裝材料緩存區(qū)域，安排有倉儲(chǔ)安保人員進(jìn)行材料和取料的登記管理。

行李處理系統(tǒng)以設(shè)備的建筑層高作有進(jìn)一步的細(xì)分，每一個(gè)大區(qū)細(xì)分為6層，分別為0m層A1區(qū)、-4m層的A2區(qū)域、-7.5m層的A3區(qū)、+4m層指廊的A4區(qū)、中轉(zhuǎn)大廳的-4m層A5區(qū)和中轉(zhuǎn)大廳0米層的A6區(qū)。在整體施工部署中，根據(jù)安裝的施工區(qū)域施工面的具備性、設(shè)備的安裝順序性和PLC組調(diào)試測試的獨(dú)立性等因素來安排行李處理系統(tǒng)的施工安裝順序，并相應(yīng)的調(diào)配安裝資源。在現(xiàn)場實(shí)施過程中，按細(xì)分的施工區(qū)域，進(jìn)行設(shè)備材料的分類和施工班組的安排，在過程中對(duì)施工進(jìn)度作合理的銜接組合。

2.施工的質(zhì)量控制

衛(wèi)星廳的行李處理系統(tǒng)按專業(yè)和功能分為五個(gè)大的分部工程：鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備、電氣設(shè)備、測試調(diào)試、智能建筑。在安裝和調(diào)試測試過程中按分部分項(xiàng)的檢驗(yàn)批進(jìn)行質(zhì)量控制。根據(jù)民航驗(yàn)收規(guī)范，行李處理系統(tǒng)需分三級(jí)進(jìn)行質(zhì)量檢測，分別為單機(jī)設(shè)備檢測、系統(tǒng)基本功能檢測、系統(tǒng)性能測試，以滿足民航對(duì)專業(yè)系統(tǒng)設(shè)備的要求和機(jī)場的使用功能要求。

根據(jù)行李處理系統(tǒng)的系統(tǒng)功能復(fù)雜性且多模塊多子系統(tǒng)的特點(diǎn)，在現(xiàn)場施工中采用了細(xì)化的質(zhì)量分級(jí)控制措施。將民航要求的質(zhì)量檢測需求分解成為6個(gè)遞進(jìn)的質(zhì)量級(jí)來進(jìn)行質(zhì)量控制，包括有：第6級(jí)為機(jī)械檢驗(yàn)、第5級(jí)為電氣現(xiàn)場測試、第4級(jí)為系統(tǒng)單機(jī)功能測試、第3級(jí)子系統(tǒng)集成測試、第2級(jí)為整體系統(tǒng)集成測試、第1級(jí)為整體系統(tǒng)驗(yàn)收測試。在第6級(jí)和第5級(jí)中，相當(dāng)于民航驗(yàn)收中的單機(jī)設(shè)備檢測，按每個(gè)單機(jī)設(shè)備進(jìn)行報(bào)驗(yàn)。在第4級(jí)和第3級(jí)時(shí)相當(dāng)于民航驗(yàn)收中的系統(tǒng)基本功能檢測，對(duì)PLC組與高層控制系統(tǒng)及外部接口系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)功能檢測。在第2級(jí)和第1級(jí)時(shí)相當(dāng)于民航中的系統(tǒng)性能測試，通過模擬生產(chǎn)環(huán)境來檢驗(yàn)測試整個(gè)行李處理系統(tǒng)各性能參數(shù)。

五、結(jié)束語

上海浦東機(jī)場的衛(wèi)星廳已經(jīng)在2019年9月16日正式交付運(yùn)行，在已經(jīng)過去的6個(gè)月的試運(yùn)行中，通過正式航班旅客行李的投產(chǎn)驗(yàn)證了衛(wèi)星廳行李處理系統(tǒng)的各種功能和安全可靠性。行李處理系統(tǒng)強(qiáng)大的行李中轉(zhuǎn)功能讓衛(wèi)星廳在運(yùn)營中實(shí)現(xiàn)了行李流的快速、可靠、穩(wěn)定的中轉(zhuǎn)，滿足了上海浦東機(jī)場作為國際樞紐機(jī)場的發(fā)展需求，且同時(shí)增強(qiáng)了浦東國際機(jī)場作為全球重要樞紐機(jī)場的競爭力。作為目前全球最大的單體機(jī)場衛(wèi)星廳，衛(wèi)星廳的行李處理系統(tǒng)為國內(nèi)其它機(jī)場擴(kuò)建衛(wèi)星廳提供了很好的參考案例。