首都国际机场新航站楼弱电系统设计综述

首都国际机场新航站楼弱电系统设计综述首都国际机场是我国对外联络的重要门户。

航站楼设计规模以2005年为预期目标，年旅客处理能力达3500万人次（高峰小时12200人次），19万飞行架次。

由于航站楼业务的特殊性，在设计上主要是解决好人流、物流、信息流的复杂关系，为旅客提供安全、方便、快捷、准确的服务环境，这就需要一套完善的弱电系统，以保证机场的正常运行。

航站楼内包括民航专用系统如离港、航班显示、时钟、安全检查、泊位引导、行李处理、内部通讯以及楼宇自控、闭路电视监控、广播扩声、无线信号室内覆盖、消防报警及联动控制、共用电视天线信号、综合布线等14个弱电系统，总系统框图如图1所示。

图1 弱电总系统结构示意图1 离港系统离港系统又称DCS系统，是民航专用的信息通讯管理系统。

该系统供民航客运及货运部门以及民航其它有关单位工作人员为乘机的旅客办理乘机手续，进行登机口管理，并对旅客行李进行检索、查询，同时可对航班进行控制，对飞机平衡进行自动操作、配置、修改等工作，并实现货物的自动化管理。

该系统与地面信息及行李分拣系统联网，向地面信息系统提供登机口开放、关闭时间和登机人数，并通过国际民航通讯委员会SITA网关向行李分练系统传输在机场办理登机手续和旅客的行李数据。

如图2所示，离港系统前端应用系统采用国内各航空公司使用的民航计算机管理中心的主机，各外航通过SITA使用本公司的主机，国内值机及登机口统一使用民航总局DCS，国际部分采用共用终端的形式，由民航计算机管理中心至机场采用双路64K光纤和一路64K卫星通信链路完成其间的数据传输。

首都机场航站楼离港系统满足每年365天，每天24小时不间断运行，能够同时满足50家外国航空公司使用，在年旅客吞吐量上升为5000万人次时，系统仍具有扩充能力。

图2 离港系统的前端应用系统示意图2 航班信息显示系统航班信息显示系统又称FIDS系统，主要显示内容有：航班柜台处的登机手续办理信息、行李提取区传送带上的行李信息、行李分拣区的行李转盘号信息、登机口的离港航班信息、目的地天气信息和机场的所有到港和离港航班信息。

系统通过与广播扩声系统联网，对旅客进行航班信息自动语音播放，同时从主时钟系统提取同步时钟信号，并在所有显示设备上显示同步主时钟系统的日期、时间信息，其系统框图如图3所示。

图3 航班信息显示系统示意图该系统采用分布式数据处理体系结构，录入终端、显示设备服务器和各数据库都能够从FDIS服务器获取信息，经处理后在170面LED、380台CRT、6面LCD 等显示设备上显示，为用户提供各种航班信息。

另外该系统可靠性高，能保证每天正常工作24小时，每年运转365天，设备MTBF大于10000小时，并用在线备份FIDS服务器集群和磁盘阵列确保故障后的任务切换操作；响应速度快，FIDS 服务器与各设备服务器、录入终端等设备之间的信息传输、存储和显示均可在5秒内完成；扩充性好，系统的所有硬件、软件和系统设计具有适应年航班411，450架次，高峰小时132架次的扩充能力。

3 时钟系统航站楼内时钟系统采用子母钟控制原则，以GPS全球卫星定位系统接收机为标准信号接收单元，接收国际标准时间，由计算机组成监控控制单元对母钟进行控制，母钟带动子钟工作向旅客及工作人员提供准确的时间信息，并通过与地面信息及航班信息显示系统的接口，向其提供标准时间信号，以统一系统标准时间。

如图4所示。

该系统运行由计算机监控，母钟采取主副机配置，当主母钟出现故障时能自动换到副钟工作。

母钟具有多路输出，每路至少可驱动10个子钟，母钟自身有振荡器，可以提供10s-7s精度的时间标准信号，在系统故障时，自动驱动子钟并给出报警信号；在故障排除后，可自动恢复到正常运行状态。

系统所用子钟包括世界钟1台、数字钟（单面63台、双面28台）、日期式数字钟（单面5台、双面12台）。

子钟自身也有振荡器，系统故障时可独立工作，故障排除后，可自动恢复到母钟驱动的正常工作状态。

图4 航站楼时钟系统示意图4 安全检查系统安全检查系统主要包括交运行李安全检、手提行李安全检查和人身安全检查三个部分。

交运行李安全检查系统有80台双通道安检机、14台单通道安检机，采用网络技术分两级进行集中判读和管理。

通过安检机的行李的图像及标志等信息按照控制服务器的调度，通过网络发送至相应的操作员工作站判读，若被检行李被认为有可疑物品时，操作员发出进一步检查指令，将行李信息传送到管理员工作站伯进一步判读，行李的控制权移交管理员工作站，当确定行李需要开包检查时，即发出开包检查的指令，由开包员进行相应的处理。

手提行李安全检查系统包括安检机29台，人身安全检查系统包括通过式安全门24个。

上述各系统设备互相配合，综合使用，为中外旅客的安全旅行和民航班机的安全提供重要保障。

5 飞机泊位自动引导系统航站楼共有机位36个，泊位自动引导系统作为一个整体，由若干相对独立，功能一致的子系统组成，由中央控制单元对所有子系统进行集中控制、监视和管理。

图5 飞机泊位自动引导系统示意图由图5可以看出，子系统主要包括距离成像摄像机、计算机图像处理、显示屏和手动终端等设备。

当飞机降落后行驶在滑行道上时，距离成像摄像装置对其进行探测，待探测到飞机头部位置后，由计算机控制器对搜索到的图像信息进行计算处理，得出飞机偏移滑行线位移的大小、偏移方向和距停止线的距离，并将此信息以图像的形式通过LCD显示屏（位于登机桥旁指定位置）显示给飞机驾驶员，驾驶员可根据显示屏上的引导信息操纵调整飞机，准确停靠在停止线上。

手动终端通常安装在登机桥上某处，在不需要中央控制单元集中控制或集中控制失效的情况下根据计算机控制器内存储的各种机型引导方式信息来操作系统。

泊位引导系统与机场管理的其它系统连网，在飞机停稳后将信号发给地面信息系统开始计时，直至飞机离开，再发出信号停止计时，以此来记录飞机战胜机位的时间。

另外泊位引导系统能够接收有关航班的信息或其它地面信息如时间、温度等，并将这些信息在该系统空闲不做飞机引导时通过显示屏显示给地面工作人员做参考。

6 行李处理系统行李处理系统又称BHS，包括出港行李系统和进港行李系统两部分，在机场运营的高峰期每小时可处理出港行李8000件，进港行李6500件。

图6所示为出港系统。

出港旅客在检票岛交运的行李被贴上条码标签，通过传送带送入翻盘分拣机，经自动条码阅读器后，条码信息被读取并通过主控计算机确定该行李所在航班对应的行李滑槽，运载行李的翻盘会自动将每一件行李倒入相应的滑槽，每个分检口处的小车将行李运往各航班飞机。

进港行李通过传送带被送往行李提取大厅的不同转盘，旅客可根据转盘上方的显示牌提示的航班号提取各自行李。

进、出港系统由行李处理控制系统统一管理和监控，由两级系统组成。

顶层监控计算机系统负责管理行李在BHS内移动和监视各种传输设备运行，底层设备级控制器负责对传输带系统和翻盘分拣机进行实时控制，整个系统是由服务器、操作员工作站、分拣机控制计算机人工编码站、桥路、网关等组成的以太局域网，并且通过与地面信息系统连网得到BHS正常运行所必需的航班信息及行李源信息。

另外，本系统还配有一套CCTV电视监控系统，对重点部位进行实时监控（摄像机共48台）。

一旦行李系统的传感器发现行李堵塞、相应位置的景象就会自动转换到监视器上，工作人员可以根据屏幕提示发现潜在行李堵塞点，及时进行处理。

图6 出港行李处理系统示意图7 内部通讯楼内设置1台800门内部通讯交换机，用于楼内各重点部位的通讯，共含有766部终端机，27座操作台，可以实现分机与主机、操作台与分机等各方联络，并能通过广播系统进行电话插播。

8 无线通讯信号室内覆盖系统首都机场航站楼由于在室内外装修时大量采用金属材料，造成其内部的无线信号基本被屏蔽、阻挡或深度衰减，因此设计安装一套完善的无线信号室内覆盖系统是必不可少的。

本系统包括138.175机场寻呼系统、150/450MHz移频集群系统、800MHz集群系统、800MHz CDMA、900MHz模拟蜂窝系统（ETACS）、900MHz数字蜂窝系统（GSM）和1800MHz DCS等8个系统。

系统由OMC集中管理监控计算机及一套主接口单元、26个远端单元、130个室内天线和若干个分功器组成。

系统采用模块化结构，扩充性强。

主接口单元将上述系统的独立信号集成，通过光纤将信号传输至分布在航站楼内的各远端单元，由各远端单元将信放大，通过输出功率较低，但在室内分布相对密集的室内天线将信号传播出去，实现对航站楼内空间的室内有效覆盖。

9 电视监控系统闭路电视监控系统是航站楼的安全保障措施之一，它对楼内的重要位置以及进出航站楼人员的全部活动过程进行有效的实时记录与监控。

主要包括民航、海关、边防公安等各部门系统，对保密性有特殊要求的部门将其系统独立设计。

对于民航系统根据其功能、管理范围划分为1个主控室和商务调度、卫生检疫、应急指挥、现场指挥、机场公安、消防、楼宇、行李传送、客桥、安检、航班动态等16个分控室，分控室同样可以调看任意被监视点的图像。

当多个操作人员同时使用系统时，可采用以摄像机为主的优先权分配方式，根据任一摄像机对任一控制室的重要程度，随时方便地设置式修改任一摄像机对任一控制的优先控制级别。

系统还具有在紧急情况下优先权的预选分配方案，在发生火灾、事故、安全报警、自然灾害等情况时，由相应管理部门的分控室接管系统中以上报警式事故区域的控制，并具有对系统中此区域的摄像机、云台、变焦镜头进行控制的最高优先权。

该系统由三台互相联网、互为备份的视频切换器（1台460路输入、128路输出，2台460路输入、64路输出）以及多画面分割器、录像设备、监视器、打印机及352台摄像机等组成。

10 楼宇自控系统航站楼BAS系统监控点约13000点。

主要包括：电力系统（如10kV开闭站、变配电室、发电机房、照明等）设备的的监控、报警；空调、热交换、通风、供、排水系统的监控报警；电梯、扶梯、自动步道、自动门的监视报警；行李转盘行李分拣设备及登机桥的监视以及保安门禁系统。

通过与地面信息系统的接口，BAS 系统可以得到飞行信息系统的图表，并根据航班、旅客流量情况自动控制空调、通风、照明、扶梯、步道等配合设备的运行。

BAS与消防系统联网，当发生火灾时，接收其报警信息，并将此信息送至地面信息系统。

系统由中央控制站、操作站、现场控制器、传感器、执行器和通讯线组成，采用双级工作网结构。

高级工作网使用以太网，连接中央控制站和操作站，它的总线通过楼内综合布线系统构成；低级工作网使用双绞电缆，连接操作站和现场控制器，采用无需主识别的点对点的通讯来保证现场控制器及操作站间的通讯。

操作站包括：冷水系统、供、排水系统、电力供应系统、保安系统、工程操作站、现场中心命令站等。