邱 增
(深圳中集天達(dá)空港設(shè)備有限公司,廣東 深圳 518103)
旅客登機(jī)橋是用來連接飛機(jī)和候機(jī)樓的一種封閉式通道。登機(jī)橋通道由內(nèi)通道、中間通道(僅三節(jié)橋有)和外通道組成。為了維持通道內(nèi)部的良好的照明效果,通道內(nèi)部提供了照明燈具。照明燈具按一定間隔平行排布或者沿著通道兩側(cè)通長排布。因內(nèi)部照明在接機(jī)的過程中基本都處于點(diǎn)亮的狀態(tài),每年的用電量也非常大。隨著機(jī)場節(jié)能意識的不斷增強(qiáng),機(jī)場對登機(jī)橋照明系統(tǒng)的節(jié)能要求越來越高。目前普遍采用的節(jié)能方案是采用LED燈具來替代傳統(tǒng)的熒光燈,但這種更換光源的方式已經(jīng)不能滿足機(jī)場對節(jié)能的更高需求,因此,針對登機(jī)橋通道的伸縮結(jié)構(gòu)特點(diǎn),深入研究了通道內(nèi)的燈具控制方法,從而實現(xiàn)更加節(jié)能的效果。
圖1是登機(jī)橋通道結(jié)構(gòu)及通道燈具布置示意圖,登機(jī)橋通道分為A、B、C三個通道,A通道為內(nèi)通道;B通道為中間通道,此通道僅三節(jié)橋有;C通道為外通道。圖中黑色長方形代表安裝在內(nèi)通道中的燈具,紫色長方形代表安裝在中間通道中的燈具,紅色長方形代表安裝在外通道中的燈具。通道之間相互嵌套安裝,因此通道之間存在重疊區(qū)域,并且重疊區(qū)域會隨著登機(jī)橋的行走系統(tǒng)的控制在水平方向上伸長或縮短時不斷變化。這樣安裝在中間通道和外通道的燈具,在通道沒有拉到最長的情況下,會有部分燈具被內(nèi)(中)通道遮擋。常規(guī)的照明控制方案是無論燈具是否處于被遮擋狀態(tài),所有燈具同時都被點(diǎn)亮。從登機(jī)橋的通道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上看,被遮擋的燈具實際上是起不到照明效果的,將造成一定的能源浪費(fèi)。本論文中論述的對通道照明燈具的控制方法,就是通過登機(jī)橋的測長系統(tǒng),檢測出通道的長度,結(jié)合通道內(nèi)部燈具規(guī)律排布,判斷出可能被內(nèi)通道(兩節(jié)橋)和中間通道(僅三節(jié)橋有)遮擋的燈具,然后通過特定的控制方法,實時將被遮擋的燈具進(jìn)行關(guān)閉,將未被遮擋的燈具處于點(diǎn)亮,從而實現(xiàn)登機(jī)橋通道內(nèi)部照明的智能控制,避免了不必要的能源浪費(fèi)。
根據(jù)登機(jī)橋采購合同要求,登機(jī)橋內(nèi)部照明對地板面的照度不低于200 lx,因此,通道內(nèi)燈具布置通常情況下以每隔2.5 m間距規(guī)律排布。
圖1 登機(jī)橋通道結(jié)構(gòu)及通道燈具布置示意圖
以下論證均在登機(jī)橋輸入電源正常的基礎(chǔ)上進(jìn)行。為了方便開啟登機(jī)橋通道內(nèi)的燈具,分別在登機(jī)橋轉(zhuǎn)臺立柱側(cè)和登機(jī)橋登機(jī)口側(cè)各設(shè)置一個自復(fù)位手動開關(guān),當(dāng)其中任何一個手動開關(guān)動作時,均可以控制燈具點(diǎn)亮(燈具處于熄滅狀態(tài))或熄滅(燈具處于點(diǎn)亮狀態(tài))。當(dāng)燈具處于被點(diǎn)亮狀態(tài)時,無論當(dāng)前燈具是否被內(nèi)(中)通道遮擋,燈具均處于點(diǎn)亮狀態(tài)。本論文中的燈具節(jié)能控制方法是在常規(guī)的手動控制開關(guān)的基礎(chǔ)上,增加了對燈具的輔助控制,在登機(jī)橋通道長度處于某一個數(shù)值時,使得到控制命令的燈具處于點(diǎn)亮或熄滅。此節(jié)能控制方法原理中主要利用了登機(jī)橋控制系統(tǒng)中現(xiàn)有的幾個組件參與控制器件,主要有SIEMENS PLC[1,2]、SCHNEIDER觸摸屏[3]、通道測長裝置、繼電器、接觸器、自復(fù)位手動開關(guān)等。
圖2 登機(jī)橋長度測量裝置原理圖
圖2是登機(jī)橋長度測量裝置原理圖,其中S1和S2是用于通道照明控制的自復(fù)位手動開關(guān),SL01和SL02用于通道長度測量,SL03用于通道長度校準(zhǔn)。SL01~SL03選擇歐姆龍品牌的 EE-SX3070槽型光電傳感器,與特定的結(jié)構(gòu)格柵板配合使用。對于兩通道登機(jī)橋,格柵板安裝在內(nèi)通道底部。而三通道登機(jī)橋,格柵板安裝在中間通道底部,槽型光電傳感器安裝在外通道底部。當(dāng)?shù)菣C(jī)橋進(jìn)行水平前進(jìn)運(yùn)動或后退運(yùn)動時,登機(jī)橋通道長度水平方向變長或縮短,光電傳感器每經(jīng)過格柵板上一個格柵時,就被觸發(fā)一次,并將觸發(fā)信號送給PLC,PLC計數(shù)單元記錄光電傳感器的脈沖個數(shù),在PLC內(nèi)部換算后,計算出實時的通道長度。PLC和觸摸屏之間以MPI現(xiàn)場總線形式通訊,PLC將換算后的通道長度傳送給觸摸屏(LCD),并在觸摸屏上實時顯示通道長度。
圖3為通道內(nèi)燈具電源及分組控制原理圖,其中,KM1和KM2用于通道內(nèi)燈具供電控制,KC1~KC5用于通道內(nèi)燈具分組控制。由于登機(jī)橋有多個系列,每個系列的通道長度不同,所敷設(shè)的燈具數(shù)量也不同,根據(jù)登機(jī)橋通道結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將中間通道(僅三節(jié)橋有)和外通道中的燈具,按照圖1中通道實際排布,將燈具數(shù)量進(jìn)行預(yù)分組,每組燈具中的數(shù)量可以是1~3盞。為了方便說明,本文以5組燈具劃分為例進(jìn)行說明,通過控制分組繼電器KC1~KC5,實時控制每組燈具的點(diǎn)亮和熄滅。
如上述長度測量原理和燈具分組控制原理所述,根據(jù)登機(jī)橋通道的長度,對可能被遮擋的燈具沿著通道方向進(jìn)行預(yù)先分組,每組燈具由對應(yīng)分組控制的繼電器控制通斷。通過在觸摸屏界面內(nèi)設(shè)置每個分組控制繼電器斷開時對應(yīng)的通道長度。不同長度系列的登機(jī)橋,登機(jī)橋分組會有差異。
通道長度測量裝置將通道的當(dāng)前長度送入CPU中。經(jīng)過特定換算處理后計算出通道的實際長度L0,在觸摸屏特定界面內(nèi)設(shè)置好五個控制燈具組通斷的通道長度設(shè)定值L*(*代表數(shù)字1~5),通過對比通道的長度的實際值L0和通道長度設(shè)定值L*,由PLC輸出模塊來控制對應(yīng)分組的繼電器KC1~KC5得電或失電。繼電器得電,對應(yīng)控制分組燈具可以點(diǎn)亮;繼電器失電,對應(yīng)控制組中燈具熄滅。
通道長度設(shè)定值的大小關(guān)系為:L5 a)L2<通道實際長度≤L1,僅燈具組1被遮擋; b)L3<通道實際長度≤L2,僅燈具組1和燈具組2被遮擋; c)L4<通道實際長度≤L3,僅燈具組1、燈具組2和燈具組3被遮擋; d)L5<通道實際長度≤L4,僅燈具組1、燈具組2、燈具組3和燈具組4被遮擋; e)通道實際長度≤L5,燈具組1、燈具組2、燈具組3、燈具組4和燈具組5被遮擋。 圖4為通道內(nèi)部被遮擋的燈具組邏輯控制分析圖。 具體控制規(guī)則如表1所示。 第一種情況:當(dāng)L2 第二種情況:當(dāng)L3 第三種情況:當(dāng)通道長度L4 第四種情況:當(dāng)通道長度L5 第五種情況:當(dāng)通道長度L0≤L5時,繼電器KC1~KC5無輸出,燈具組G1~G5均被熄滅。 圖4 通道內(nèi)部被遮擋的燈具組邏輯控制分析圖 表1 繼電器得電/失電控制表 上海浦東機(jī)場衛(wèi)星廳項目共有164條旅客登機(jī)橋,其中BL16系列20條,BL18系列20條,BS65系列34條,BS68系列36條,BS70系列32條,BS72系列22條。BL代表兩通道,BS代表三通道。對應(yīng)燈具數(shù)量如表2所示。 表2 登機(jī)橋系列與燈具數(shù)量對應(yīng)表 登機(jī)橋工作時,登機(jī)橋從泊橋位置到接機(jī)位置過程中,通道長度不斷變長,當(dāng)長度達(dá)到對應(yīng)燈具組的控制值時,就會將被遮擋的對應(yīng)燈具熄滅。表3為登機(jī)橋通道長度處于某個范圍時,通道內(nèi)燈具點(diǎn)亮和熄滅數(shù)量數(shù)據(jù)表。 上海浦東機(jī)場衛(wèi)星廳項目中,通道內(nèi),每盞燈具功率28 W,通常情況下,每條登機(jī)橋接機(jī)時服務(wù)時間為30 min,按平均每橋每天服務(wù)5個航班,每年每一系列登機(jī)橋通道長度處于每一分組長度范圍內(nèi)時,164條旅客登機(jī)橋年度照明年節(jié)能數(shù)額如圖5所示。 表3 登機(jī)橋通道內(nèi)燈具點(diǎn)亮和熄滅數(shù)量對應(yīng)表 圖5 上海衛(wèi)星廳登機(jī)橋登機(jī)年度節(jié)能柱狀分析圖 以上實例分析結(jié)果充分證明了登機(jī)橋內(nèi)部節(jié)能燈具控制方法在很大程度上實現(xiàn)了節(jié)能效果。 本論文論述了旅客登機(jī)橋通道內(nèi)部照明節(jié)能控制方法,根據(jù)登機(jī)橋通道的相互嵌套和實時伸縮的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),通過改變常規(guī)的登機(jī)橋通道燈具的控制原理,在其上面增加一些燈具分組控制繼電器,實時控制那些可能被內(nèi)(中)通道能夠遮擋,起不到照明作用的燈具熄滅,并通過具體實例分析驗證了這一控制方法。此燈具節(jié)能控制原理簡單且易實現(xiàn),已在登機(jī)橋上廣泛應(yīng)用,同時取得了登機(jī)橋使用用戶的認(rèn)可。3 實例論證
4 結(jié)束語