现代化大型国际机场弱电系统的

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1、现代化大型国际机场弱电系统的现代化大型国际机场弱电系统的 系统集成与智能化管理系统集成与智能化管理 上海国际机场股份有限公司 吴民胜 前言 伴随着我国经济的发展，作为民用航空重要组成部分的民用机场也迎来了新的发展机遇。世界航空业的发展和竞争对机场的建设、管理提出了更高的要求，现代化大型国际机场不仅要有舒适的环境、一流的设备、一流的管理、优质的服务，对于我国的三大国门机场而言，还应具有能辐射世界各地的航线网络结构和中枢功能，否则，在世界航空运输市场中，我们就没有优势可言。 民用航空的特殊性，科学技术的日益发展使得机场成为各类高新技术产品云集的地方，也成为科学技术发展成果的一个缩影。除了各种建筑设

2、施外，还有许许多多先进的机械、机电、电子设备组成的系统为航空运输服务。这些先进的系统设备在为旅客提供了安全、舒适、优良服务的同时，也给机场带来了系统设备运行和维修费用的沉重负担。因此，如何充分利用机场的这些能源和资源和各类信息数据，从而实现现代化的管理，最大限度地降低系统设备运行和维修费用，是机场当局急需解决的一个问题，也正是本文要研究解决的问题之一。笔者根据多年从事系统工程研究和工作实践，以及参加浦东机场建设的体会，仅围绕候机楼和飞行区的运行管理对现代化大型国际机场弱电系统的系统集成与智能化管理浅析如下。 机场弱电系统集成与智能化管理问题的提出 弱电系统是区别于强电的一个电子系统范畴概念，在

3、不同的行业有着不同的内容。对于一个现代化的大型国际机场而言，其弱电系统可以多达几十种以上 ,但目前这些系统的运行和管理是处于自我独立状态或只有简单的联系，这在技术上是一种分散的“孤岛”状况。每个系统都有与其他系统相同的设备在使用，也都有许多系统运行和管理的信息在传递，都要有大量的人员去管理和维护，由此造成了机场建成后各类能源的大量消耗和高昂的运行、管理、维护费用，虽然每个系统的设计是先进的，但就整个机场的管理来讲，却是落后的。 据有关资料介绍，上海博物馆新馆由于对弱电系统进行了集成，建立了先进的智能化管理系统，自 1995 年建成开放以来一年中，水、电、煤的综合节省效果远远超过了原设计节能 2

4、5%-30%的指标；该馆的楼宇设备自控系统（BAS）对每一个展室的湿度控制在 4%以内，温度变化控制在 1 0 C 以内，同时每台空调机实际一天内的累计工作时间为 1-1.5 小时；如果不采用智能化的管理系统，不但展室的温度得不到很好控制，影响文物的保护，同时每台空调机每天预计要运行工作 8 个小时以上；另外，该馆按原管理组织人员和有关规范要求，工程部门的编制为 80-90 人左右，实施智能化管理以后只需 20 个人左右就可以有效地管理和维护该馆的全部机电设备。由此可见，系统的集成与智能化管理对于一个企业是多么重要。 现代管理学告诉我们，管理的目标是管理的首要问题，而提高效益则是管理目标的主要

5、内容。管理的基本要素是：人员、信息、物资、能源和资金，这些基本要素构成了人才流、信息流、物资流、能量流和资金流。管理就是运用信息对人力、物力、财力进行控制与调节的过程，是通过信息流对人才流、资金流、物资流、能量流进行引导和操纵的过程。现在许多机场，尤其是大型国际机场弱电系统的“孤岛”现象应该，也只有从现代管理学的角度，根据机场管理的各个要素，对机场的弱电系统进行全面的研究，运用管理科学、系统工程、系统科学、计算机科学、信息技术、自动化技术及人工智能等高新科学技术对弱电系统进行全面的整合，建立一个智能化的中央管理系统，以求人尽其才、物尽其用，人 -人和谐、人-机协调，最大限度地节省人力、物力和财

6、力，真正实现一流设计、一流施工、一流管理、一流服务的目标。 机场弱电系统集成的要素 系统集成的目的是为了建立起一个科学、先进的综合管理系统，具有高生产力、低营运成本和高安全性，充分有效地利用各个不同技术系统设备和信息对机场的人力、物力、财力进行控制与调节，最大限度地节省能耗和降低人事成本，为旅客提供安全、舒适、快捷的优质服务。 系统集成 /智能化的中央综合管理系统IBMS(Intelligent Building Management System)，实际上是建筑物大型化，多功能化，服务项目、要求的不断增多、提高和科学技术不断发展的必然产物；是基于建筑物的四个基本要素：结构、系统、服务和管理，

7、以及它们之间的内在联系，以最优化的设计，提供一个投资合理又拥有高效率的优雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。 这种系统的集成是综合利用了现代计算机技术（ Computer）、现代控制技术(Control)、现代通信技术(Communication)和现代图形显示技术(CRT)，即 4C 技术，在现代建筑物内建立一个由计算机系统管理的一体化集成系统。因此，系统集成的三个基本要素是：先进的 4C 技术，计算机系统模式和系统一体化集成。这里，先进的 4C 技术是前提手段，计算机系统模式是为了适应机场今后管理组织的结构，而系统的一体化则是核心和目标。 先进的 4C 技术 （手段） IBMS 计算机系

8、统 一体化集成 （模式） （目标） 三个基本要素关系图 机场弱电系统集成的内容 机场弱电系统的种类很多，笔者把它们归纳分成三个大的部分，即：楼宇管理自动化 (Building Management Automation)、办公及信息管理自动化(Office Automation)、通信与网络管理自动化(Communication Automation)，每一个部分都由许多相应的不同种系统集合而成，其自身也是一种系统集成。由于机场的特殊性，这三部分各自所涵盖的具体内容与一般的建筑物是不同的，这主要表现在 BMA 和 OA 这两大部分。 楼宇管理自动化 (BMA) 楼宇管理自动化也可以归纳分成三部

9、分，即机电系统设备的自动 控制及管理、安全防范系统设备的控制及管理和消防系统设备的控制及管理。 机电系统设备的自动控制及管理有： 空调系统 升降电梯 /人行步道系统 照明系统 给排水系统 供电系统 能源管理系统 登机桥系统 行李处理系统 安全防范系统设备的控制及管理有： 电视监控系统 防盗报警系统 周界防范系统 通道控制 /门禁系统 巡更系统 卫星 /共用天线有线电视系统 广播 /背景音响系统 车库管理系统 消防系统设备的控制及管理有： 火灾报警系统 消防灭火系统 防恐慌紧急逃生系统 办公及信息管理自动化 (OA) 办公自动化在此是一个大的范畴概念，其实质是各种信息与数据 的共享与管理。机场的

10、办公自动化比一般的楼宇复杂，这主要体现在 其与航班生产有关的信息与数据的处理上。笔者把机场的办公自动化归纳分成三个部分，即航班 /生产信息处理、机场的办公自动化、决策支持。 航班 /生产信息处理部分主要有： 航班信息管理系统 离港系统 行李安全检查系统 机桥位分配系统 值机柜台分配系统 航班动态信息显示系统 飞机泊位自动引导系统 时钟系统 货运系统 航空业务统计管理系统 航务管理及航空信息系统 航空收费系统 综合信息查询系统 公众触摸屏问讯系统 VIP 管理系统 电话问讯系统 应急指挥系统 机场的办公自动化部分主要有： 综合信息与数据库管理 电子邮件 事务与文件处理 决策支持部分主要有： 决策

11、支持系统 人力资源管理系统 财务管理系统 /资产管理系统 仓库管理系统 商业管理系统 物业管理系统 设备设施管理系统 机场地理信息系统 机场日常管理系统 3.通信与网络系统管理自动化(CA) 机场的通信与网络系统管理比一般建筑物内的通信与网络系统管理要复杂的多。这主要是因为机场的地域范围大（如上海具有两个国际机场），建筑物分布面广，各种不同性质的单位多、要求也不同，机场的通信使用频度高、信息和数据的传输量大、可靠性要求高。这部分大体有如下几个方面： 通信与网络线缆的管理 结构化综合布线系统 集成公共网络系统 公共程控交换机系统 内部指挥用有线集群通信系统 地面无线移动通信系统 (包括 800

12、兆集群通信、移动电话通 信、 GPS 通信、无线传呼通信) 电视会议系统 多媒体通信系统 网际网络操作系统 笔者之所以把弱电系统的集成归纳分成三个大部分，是因为各 A 系统功能服务的要求不同，因此其集成的模式也不相同。楼宇管理自动化系统的集成模式主要体现在系统的集成方面，办公自动化系统的集成模式主要体现在软件界面的集成方面，而通信与网络系统的集成主要体现在网络的集成方面，各子系统集成的关系图如下。 设备自控 安防 BMA 消防 自控 自控 楼宇管理自动化 BMA IBMS 办公及信息 通信与网络 管理自动化 管理自动化 OA CA 办公自动化 综合通信网 OA CA 信息管理 辅助决策 多媒体

13、 综合布线 通信 各子系统集成关系图 机场弱电系统三大部分集成的特点 前面，我们把机场的弱电系统分三大部分讨论了各自集成的内容和它们与一般建筑物内弱电系统的区别，以及各子系统集成的关系，下面我们着重分析一下三大部分各自的集成特点。 系统的集成是一种模式，其目的是为了达到各子系统功能的集成，把分散的智能综合成整体的高智能，以提高管理者对机场建筑物的综合协调和管理能力。因此，系统集成必须充分考虑各个系统的功能需求和功能特点区别对待。 1.楼宇管理自动化系统(BMA) 如前所述，我们知道楼宇管理系统的主要对象是各类机电系统设备、安全防范系统设备和消防系统设备。这些不同类别的系统设备既各自相对独立运行

14、自成系统，又因控制功能的需要而又互相联动，是一个实时多任务多用户的系统。因此，楼宇管理自动化系统的集成主要体现在系统的集成和功能的控制方面。 2.办公及信息管理自动化系统(OA) 机场的办公及信息管理自动化系统中，重点是在其航班 /生产信息处理部分，也就是我们经常讲的机场信息系统的集成。这部分信息量大，要求多，可靠性、准确性要求高，信息内容变化多，终端分布面广。由此可知，办公自动化实质上是一个高速信息共享的分时多用户的系统，因此，办公及信息管理自动化系统的集成主要体现在软件界面的集成方面。 3.通信与网络系统管理自动化(CA) 机场的通信与网络系统比一般建筑物的通信与网络系统要复杂，大型国际机

15、场的通信与网络系统则更加复杂，这主要是因为大型国际机场的地域范围很大，通常都在数十平方公里以上，建筑物多而分散，故有人把它称之为空港城；这里不仅有一般的城市有线电话通信和内部指挥用有线集群通信，地面生产指挥用的无线集群通信， GPS 信息的传输，还有大量的外部和内部传输线路。如，上海浦东国际机场一期工程综合布线系统中，仅各类光纤的总布线长度就有一百多公里，布线区域达二十七平方公里，其有线电话通信系统一期规划建设容量是一万多门。这样一个庞大的通信与网络系统构成了机场的中枢神经，不能不引起我们的高度重视和认真对待。由此可知，通信与网络系统的集成主要体现在网络的集成方面。 通过上面的分析可以看出，三

16、个不同部分的集成有着质的区别，不能混为一谈，更不能互相取代，但它们共同点是都以功能集成为中心。 机场弱电系统集成与智能化管理系统的构思 智能化管理是现代化大型国际机场发展的必然趋势，而机场弱电系统的集成则是实现智能化管理的手段，功能集成是建立在系统集成的基础之上、是系统集成的目的。管理是有层次的，智能化管理系统作为一种技术手段，也同样是有层次的，以满足大型国际机场现代化管理的需要。我们把机场弱电系统的系统集成 /智能化管理系统大体分成两个集成层次：即，第一集成层次为中央监控管理层的功能，第二集成层次为各 A 系统以及相应子系统的分层功能集成。第一层次的集成用以满足机场管理功能的需要，第二层次的集成用