大型民用机场航站楼智能化系统构成分析

王秋香/郭晓岩/李　宁

(1.河南省机场集团有限公司，河南 郑州 451161; 2.中国建筑东北设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110006)



大型民用机场航站楼智能化系统构成分析

王秋香1/郭晓岩2/李宁2

(1.河南省机场集团有限公司，河南 郑州 451161; 2.中国建筑东北设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110006)

0　引言

近年来，随着社会经济的高速发展，民航业也得到了飞速提升，我国也逐渐由民航大国发展成民航强国。伴随着机场航空业务量的快速增长，大部分机场将迎来较大规模的扩建或新建。如何在机场建设过程中配套建设好智能化系统，是机场建设的重要议题。本文结合大型民用国际机场航站楼的工程实践，对航站楼智能化系统的构成进行系统分析。

1　航站楼智能化系统的基本构成

大型民用机场航站楼智能化系统包含内容多，涉及范围广

(如航班信息类、安全防范类、电子设备类、基础支撑类等系统)，各个主系统又分支为若干子系统。由此可见，智能化系统是大型民用机场航站楼正常运营不可或缺的重要保障，是机场航站楼工程的关键，必须根据每个系统的特点进行针对性设计，以保障智能化系统的安全运行。智能化系统分类见图1。

2　航站楼内需配置的主要智能化系统

2.1信息集成系统

信息集成系统能够提供一个信息共享的运营环境，使各弱电系统在统一的航班信息之下均自动运作；支持大型机场和多航站楼的运营模式，支持运行指挥中心对机场各生产运营部门进行统一的协调、调度、管理，为航站楼安全高效的生产管理提供信息化、自动化手段，以实现最优化的生产运营和设备运行；同时还为旅客、航空公司以及机场自身的业务管理提供及时、准确、系统、完整的航班信息服务。最终，构成以信息集成系统为核心，各信息智能化系统为手段，调度严密、管理先进和服务优质的高度信息化机场。

图1　某大型民用机场航站楼智能化系统分类

根据大型民用国际机场的业务需求，智能化系统构成通常包括：机场运行中央数据库(AODB)、智能中间件平台、安全认证平台、运行监控管理系统、运行资源管理系统、旅客信息服务系统、航班信息查询系统、航班运行业务协调处理系统、应急管理系统EMS、IT操作管理系统。航站楼信息集成系统如图2所示。

图2　某大型民用机场航站楼信息集成系统功能图

2.2离港系统

机场航站楼离港系统是航空公司及其代理、机场地面服务人员在处理旅客登机过程中，用来保证旅客顺利且高效地办理乘机手续(值机)以及保证航班正点安全起飞的一个面向用户、实时计算机事务处理系统。

该系统主要是基于机场本地园区网，提供在本地和远端都可直接访问各后台离港主机应用的途径，使得航空公司在机场本地可以实现其后台离港主机原始操作环境下的离港系统功能(如离港控制和管理、旅客值机、登机、配载平衡和旅客、行李的查询以及电子客票、常旅客、VIP服务等航空公司特性服务的应用等)。同时能够在无后台离港主机或机场与后台离港主机的连接中断时，提供本地及备份离港系统功能，并为其他系统提供数据接口。另外，还能提供多种离港功能和手段(如自助值机、无线移动值机和远程城市值机)。离港系统所提供的统计数据可作为机场进行有关分析的依据，通过离港系统接口与航空公司效益分析、信息集成等系统进行数据交换，实现数据共享。

机场离港系统的核心技术组成是基于IATA标准的共用离港系统。系统提供统一的图形化用户界面和完整的国内、国际航班一体化共用的系统平台，在同一个共用离港系统的平台上，通过主机网关支持多航空公司离港主机运行并共享所有的工作站和外围设备。

2.3航班信息显示系统

机场航站楼航班信息显示系统是机场对外信息发布的重要手段之一，主要用于为旅客和工作人员提供进出港航班动态信息，引导出港旅客办理乘机、候机、登机手续，引导到港旅客提取行李和帮助接送旅客的人员获得相关航班信息等。

系统由数据库服务器、应用服务器、系统维护管理工作站和显示终端组成，结构图如图3所示。其中数据库服务器、应用服务器和系统维护管理工作站放置在ITC信息中心大楼内，显示终端按旅客流程和需要分布在不同的区域。 数据库服务器通过信息集成系统SAN存储磁盘阵列1，存储FIDS系统所需的航班动态信息、机场资源分配信息、基础数据、历史数据、设备信息等。通过与信息集成系统的接口，FIDS系统实时获取机场航班信息等。应用服务器包括数据接口、航班信息处理、显示业务调度、消息事务处理、显示服务等功能，实现数据库服务器与显示终端设备的数据通讯，将数据库服务器的航班信息统一、实时、准确地发布到显示终端设备。系统维护管理工作站实现包括数据管理、设备管理、页面制作、远程控制、系统管理、查询统计等功能。航显终端设置TFT-LCD显示器和LED大屏。

图3　某大型民用机场航站楼航班信息显示系统结构图

2.4公共广播系统

作为机场航站楼专用的综合性广播系统，主要功能是在航站楼的各公共区广播机场航班动态，为旅客提供航班信息。该广播系统兼作消防广播，满足消防的需要。系统采用多语种(普通话、英语等)广播，满足不同国家和地区旅客的需要。播音方式采用自动和人工两种方式，保证满足对不同播音内容及播音种类的需要。系统具有闭环音量自动控制功能，根据现场探测信号自动调整音量和频率特性；具有功放故障自动检测和切换功能及扬声器回路故障检测功能以及自动记录、自动报警和打印所有的故障信息的功能。公共广播系统结构如图4所示。

图4　某大型民用机场航站楼公共广播系统结构图

2.5安检信息管理系统

安检信息管理系统是集旅客身份验证、肖像采集、航意险购买检查、安检过程录像、行李X光照片采集、行李开包录像、安检人员管理和布控信息管理于一体的综合性安全信息管理系统。系统功能主要包括旅客信息获取和交运行李X光图像采集；交运可疑开包管理；旅客照片采集、布控、航意险和行李状态提示；手提行李X光图像采集；手提可疑行李开包日志管理；登机口确认等。

2.6时钟系统

航站楼主时钟系统主要通过前端子时钟为旅客实时、准确地发布时钟信息，为进/出港旅客及机场工作人员提供准确的时间服务，也为航站楼整个IT/智能化子系统以及其他电子设备提供标准时间源，协调航站楼各部门间的统一工作。

航站楼主时钟系统由GPS校时接收装置、中心母钟、通讯HUB、子时钟、时钟监控计算机系统、网络时间服务器(NTP)和通信线路等部分构成。系统采用分布式三级共线或星型拓扑结构，采用中心母钟、二级母钟及区域子时钟三级组网方式。即在ITC主机房设置中心母钟，航站楼、GTC(综合交通换乘中心)各DCR(分布设备间)设置通讯HUB，各有关场所分别设置子时钟设备。通过非屏蔽双绞线将中心母钟的校时信号送到各场所子钟,并可通过中继器扩展到其他楼内。子钟采用数字显示子钟和模拟子钟两种类型。其中单面模拟子钟主要安装在候机区域贵宾休息室，数字显示子钟主要分布在公共区域和办公区域等。本系统预留足够的接口扩展容量，以备与远期航站楼增建或改造的新增时钟系统对接，从而实现整个机场的时间同步。时钟系统结构如图5所示。

图5　某大型民用机场航站楼时钟系统结构图

2.7建筑设备管理系统

建筑设备管理系统主要包括建筑设备监控系统和建筑能效监管系统。

建筑设备监控系统分为管理层、监控层、现场控制层三层结构，对空调系统、通风系统、热风幕系统、给排水系统、厨房隔油系统等进行监测与控制。系统由中央管理工作站、通信网络、现场控制器(DDC)、现场传感器、执行器构成。建筑设备监控系统如图6所示。

图6　某大型机场航站楼建筑设备监控系统图

行李分拣厅、迎客大厅、候机大厅、行李提取大厅等大空间场所的照明及标志标识照明、室外照明、广告照明采用智能照明控制系统控制。行李分拣厅在入口处设置控制面板可以按预设场景控制整个区域的照明；候机大厅在室外设置亮度传感器，系统根据亮度、时间及预设程序逻辑关系控制大厅内的照明，既保证候机大厅保持一定照度，又最大限度节省电能消耗；其余区域按预先设定的程序按时、分区、分场景控制各场所的照明；同时在部分配电间设置有控制面板，以保障特殊情况下的应用。以上区域的应急照明也由智能照明控制系统控制，平时由程序控制正常开关，火灾时系统接收到消防报警系统联动强切信号，强制点亮相应区域应急照明。智能照明控制系统自成体系，并将其运行状况上传给BAS管理机，纳入建筑设备监控系统统一管理。

建筑能效监管系统采用远程传输等手段及时采集能耗数据，实现建筑能耗、电力系统、供水系统及直饮水系统的在线监控和动态分析功能。

2.8商业POS系统

商业POS系统通过应用计算机、数据库和网络等先进的设备和技术实现对机场商业的自动化和科学化管理，为机场在货品管理、销售管理、财务核算、促销管理、统计分析、提高效益、加强竞争等方面提供一种自动化的手段，并为将来机场开展电子商务等业务预留开放的接口。

航站楼内系统由各PC工作站配以相关的辅助设备、操作系统、数据库软件及应用软件，共同组成后台的综合信息管理系统(MIS)，以实现对航站楼内商品管理、采购管理、库存管理、价格管理、促销管理、结算管理、查询统计及辅助决策分析等功能。

2.9安全防范系统

安全防范系统以监控子系统为主，结合出/入口管理等子系统组成的一套独立的安全防范网络，各个子系统信号均转换成数字信号，通过网络平台实现联动报警、远程终端用户控制、存储共享等功能。出/入口管理系统在隔离区等重要通道设置读卡器，对进入控制区域的人员进行通行记录，工作人员按工作范围进行权限管理，出/入口管理系统同时具备按钮求援和巡更记录功能。此外，防范报警子系统作为安全防范系统的辅助子系统，在无人值守的重要区域，对非法闯入行为进行及时报警，由联动摄像机抓拍实时画面。

航站楼安全防范系统分别与消防、BAS、行李监控等系统设有接口。与消防系统的接口可在航站楼内发生火情时有效及时进行火情确认和人员疏散；与BAS的接口可及时确认设备运行情况；与其他系统的接口可最大限度发挥航站楼安防平台的作用。

2.10综合布线系统

随着机场信息化、数字化的发展，越来越多的应用系统采用基于网络的体系结构，大量的数据、语音和音视频信息传输需要综合布线系统提供链路支持。

航站楼综合布线系统是用于航站楼内或航站楼之间为信息弱电系统预先设置的信息及数据传输通道，是机场建设的一项重要基础工程，不仅为机场智能化系统提供基础链路支持，而且为与外部通信数据网络的连接提供了有力支持。

综合布线系统兼容不同厂家、不同品牌的网络设备，主干满足电信及航站楼、ITC、GTC、UMC(市政设施管理中心楼)的连接，可为航站楼的核心网、离港网、无线网、行李网、安检网、POS系统网、安防网、广播网、办公楼网络提供集成网络平台。

2.11内部调度通讯系统

该系统主要用于航站楼内各业务部门内部通话联络、相互通讯、指挥调度等，主要由内部调度通讯交换机、用户操作终端机及其各种专用通讯接口和相关软硬件设备组成。同时建立与广播系统的直接接口，通过内调通讯终端机对相应的广播分区进行本地广播；并且和集成系统接口，在登机口(候机厅)的内调终端机上，控制登机控制信号发布到广播系统和航显系统以进行登机自动广播和登机显示通知。系统还可提供丰富的接口，与公网系统、无线集群调度系统连接、VoIP接口进行通信。

3　结束语

大型民用机场航站楼的智能化系统具有其独特的按照机场运营特点与要求配置的特点，其智能化系统应以“航班动态信息”为龙头，集成若干个子系统协同工作、互联互通，有效实现信息资源的共享。机场航站楼中的智能化系统工程设计与实施是机场航站楼建设的重中之重，也是公共建筑中智能化系统配置齐全、功能复杂的工程类型之一，更需要在整体架构、系统策划的基础上，以设计为先导，统筹兼顾，精心实施，真正发挥其核心作用。

[1]GB 50314-2015 智能建筑设计标准[S].北京：中国计划出版社，2015.

[2]GB 50311-2007 综合布线系统工程设计规范[S].北京：中国计划出版社，2007.

[3]GB 50348-2004 安全防范工程技术规范[S].北京：中国计划出版社，2004.

[4]JGJ 243-2011 交通建筑电气设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

Analysis of Intelligent System for Terminal Building of Large Civil Airport

Wang Qiuxiang/Guo Xiaoyan/Li Ning

结合大型民用机场航站楼智能化系统的工程实践与研究，综合分析了大型民用机场航站楼的各个智能化子系统及其构成，并针对其特点提出了相应的配置方案。

机场智能化系统构成

Combined with the engineering practice and research of large civil airport terminal building intelligent system,the large civil airport terminal of each intelligent system and its components are analyzed comprehensively,and the corresponding configuration scheme according to its characteristics is proposed.

airport,intelligence,system structure