浅谈“物联网”技术在白云机场机电设备管理中的应用

广州白云空港设备技术发展有限公司 陈桂波



浅谈“物联网”技术在白云机场机电设备管理中的应用

广州白云空港设备技术发展有限公司 陈桂波

【摘要】物联网技术的发展和应用日益广泛，也受到各国政府和各种企业的关注，本文通过介绍物联网技术应急的发展情况，结合白云机场的设备管理情况提出将物联网技术应用到日常设备管理中，并设计了设备状态监测系统，利用物联网技术解决设备管理的问题。

【关键词】物联网；机场设备；监测

1 物联网技术应用发展的情况

简单讲，物联网是物与物、人与物之间的信息传递与控制。它被预言为继互联网之后全球信息产业的又一次科技与经济浪潮，受到各国政府、企业和学术界的重视，美国、欧盟、日本等甚至将其纳入国家和区域信息化战略。在物联网应用中有三项关键技术。

（1）传感器技术，这也是计算机应用中的关键技术。到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号，自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。

（2）RFID标签是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。

（3）嵌入式系统技术是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以的发展。

2 白云机场机电设备管理的情况

白云机场从2004年8月5日投入运营以来，航站楼的机电设备包括电梯、空调、行李处理系统、旅客登机桥及桥载设备等对机场的运营保障起到了良好的保障作用。随着旅客流量的逐年增长，机场在2010年进行了二期扩建，各种机电设备数量进一步增加，其中行李处理系统输送机2000多台，旅客登机桥87条，400Hz电源105台，飞机地面电源79台，电梯286台，还有自动门、空调设备等。各种机电设备处理行李系统有比较成熟的监控系统以外，其他电梯、旅客登机桥及桥载设备均没有实现状态的监测，一是有部分电梯设计时有自己的系统，但是由于白云机场航站楼电梯之间距离较大，遍布整个航站楼的50多万平方米范围，导致原设计的监测系统无法使用，且机场电梯共涉及8个不同品牌和厂家，导致无法集中监控。二是旅客登机桥及桥载设备在机场建设采购阶段就没有考虑安装监控系统。所以包括电梯、旅客登机桥及桥载设备等均没有实现设备状态的远程监测，导致机场的设备管理处于比较原始的水平。

3 介绍物联网技术在机场设备的研究和使用情况

针对白云机场的设备情况，我们首先选取直接面对旅客的旅客登机桥和电梯设备及桥载设备进行研究，利用物联网技术实现这些设备的运行状态远程监测。通过对BY机场登机桥和电梯等设备的工作原理、运行维保管理等的研究，设计一套设备运行状态监测系统。整个系统由监测机、服务器、客户端三个部分组成，其中重点设计监测机与登机桥和电梯设备、监测机与服务器和服务器与客户端之间的数据交互，实现监控人员远程实时监测登机桥和电梯设备的运行状态。通过登机桥和电梯设备运行状态监测系统，可以第一时间掌握登机桥和电梯设备的运行情况，主动安排维修，提高服务水平。

监测系统由前端监测机、数据库服务器、监控工作站客户端组成，总体架构如图1所示。

图1 系统示意图

项目建成一套以白云机场登机桥和电梯设备及桥载设备为监测对象，在每个设备上安装检测机，实时检测该设备运行状态、故障信息、运行数据、操作记录等信息。监测机将采集到信息通过WCDMA的无线通讯方式发送至服务器，监控工作站的客户端可提供可视化的图形界面显示设备运行状态、故障报警提醒、短信提醒功能、用户可查询设备运行数据、操作记录及统计信息。

监测机设计用友善之臂Tiny4412嵌入式开发板作为监测机主板，该开发板以Cortex-A9核心的Exynos 4412处理器作为主控制器，该开发板自带7寸液晶触摸屏，同时还带有丰富的外围接口，如RS485、以太网、RS232、USB Host、SD Card、miniPCIe等接口。监测机主板与被监测设备或设备信号采集板之间通过基于RS485总线的Modbus协议进行通讯。RS485一般采用终端匹配的总线型结构，采用一条双绞线电缆作总线，将各个节点串接起来，具有通讯距离远、抗干扰能力强的特点。Modbus协议是一个总线上规范“一主多从”通讯方式的应用层通讯协议。将监测机主板、被监测设备和设备信号采集板的RS485通讯口用屏蔽双绞线串联起来，利用Modbus协议，以监测机主板作为主机，被监测设备和设备信号采集板作为从机，以主机轮询从机的方式，实现监测机主板采集各设备数据的功能。

监测机采集到各设备的数据后，对数据进行分析和存储，当检测到设备状态发生改变时，立即通过WCDMA通讯模块把数据发送到服务器，如图2所示。

目前，白云机场共实现了对87条旅客登机桥、105 台400Hz电源、79台飞机地面电源和286台电梯的状态监测，系统运行稳定，监测系统提供的现场设备的实时数据为公司设备维保和运行保障提供了有效的数据支撑，设备远程监测系统提高了设备故障处理速度，提升了机场的服务质量。该系统将为白云机场T2航站楼各种设备监控提供样板工程。

图2 系统客户端首层监控界面

4 展望物联网技术的前景

工信部经研究认为，中国潜在的制高点是互联网和传统工业行业的融合，智能制造是较好的切入点和当前的主攻方向。物联网便可看作是当前切入点之一。中国电子信息产业集团总经理刘烈宏表示，中国制造2025的一个重要升级方向，就是要探索如何运用智能化、网络化、数字化的技术，再结合物联网和务联网，在这个基础上，来打造中国整个先进制造的体系，是整个中国工业的升级版。

在产业技术升级和投资需求扩大的情况下，物联网发展或将步入快车道。一看产业前景。据中国物联网研究发展中心预测，2015年，我国物联网整体市场规模将达到7500亿元，年复合增长率约为30%。二看产业效益。据国际权威机构估算，未来20年，工业互联网的发展至少可以给中国带来3万亿美元左右的GDP增量。物联网规模将会远超移动互联网，是下一个万亿元规模的产业。

参考文献

[1]陈军物联网中安全问题研究[J].电子世界,2012(6).

[2]王莹物联网与信息发展[J].科协论坛(下半月),2011(2).

[3]胡晓刚.机场旅客登机桥管理信息系统的展望[J].江苏航空,2011.