闫钊

摘要：随着社会的发展和进步，航空运输已经成为人们出行不可缺少的交通工具之一，各大机场的旅客吞吐量在逐年激增，同时机场的能源供给矛盾也日益突出，一方面是用电设备越来越多，另一方面是由于机场的特殊性，电能的浪费也日益增加，这违背了我国当前节能、环保、低碳的发展原则，因此节能减排将成为今后各大机场一个长期而艰巨的任务，与机场的发展息息相关。本文结合昆明长水国际机场行李处理系统和扶梯的运行特点，提出了部分节能降耗的可行性设计和应用。

关键词：节能降耗;技能模式;程序;行李处理系统;光电传感器

引言

由于能源等原材料价格的上涨，导致机场用电成本大幅度攀升，其次是我国高铁产业的飞速发展也和航空客运形成激烈的竞争局势，昆明机场为充分实现建设“节约型、环保型、人性化”机场的宗旨和理念，积极响应集团公司节能降耗、降低运营成本、提高经济收入的号召，对机电设备中不合理的环节进行技术优化改造。本文举例昆明国际机场，简要论述节能模式的设计和应用

1昆明长水国际机场节能模式设计与应用

昆明长水国际机场行李处理系统包含离港系统、到港系统、自动分拣系统、中转系统等9个子系统，共计2500多台输送机。目前旅客吞吐量已经达到4千多万，而现有的行李系统行李处理能力定位较高，行李系统的很多设备都存在实际行李处理量远低于设计行李处理量，造成部分设备空运行，因为设备的关联性，空运行的设备又必须开机，造成的不必要的电能浪费。针对这些情况，经过近6个月细致的现场调查和数据统计，梳理了行李系统的设备运行状况，从技术和设备管理等方面多角度出发，开展了一系列的节能降耗工作，取得了良好的成效。这里先引入一个新概念——Dieback模式，也就是下面所说的节能模式[1]。

节能模式中的启、停机和普通概念的启、停机是不同的，节能模式下的停机是系统处在一种睡眠模式下，所有的PLC软件系统和现场的硬件系统都是正常工作状态，比如节能模式中设备具备快速响应和故障报警等功能。Dieback模式最主要的特点就是设备在节能模式下，虽然设备处于停止状态，但他具备设备正常运行时的几乎所有功能，所有设备可以单独节能停止，也可以整体节能停止，节能唤醒后可以单独启动运行，也可以整体启动运行等。

（1）把到港子系统单独拿出来做节能实验：到港子系统共有16条输送线构成，其中有15个行李卸货输送机和16个行李投放转盘，改造前的设计思路是：卸货输送机和转盘的控制模式为24小时运行，设备运行总功率为155.2kW。主要做法是开发系统对应的节能功能块，然后对原来PLC控制程序进行改进，让PLC检测首段输送机的光电传感器，若10分钟检测不到行李通过，功能块激活系统节能模式，整条输送线进入Dieback状态，从上游第一段输送机开始自动节能停止运行，然后每隔半分钟依次节能停止下游第二台输送机、第三台……直到最下游的转盘停止运行为止。当输送线有行李需要输送时，功能模块检测到运行信号后，开始唤醒睡眠模式，输送机从最下游的转盘开始启动运行，然后每隔2秒钟依次自动开启下游的倒数第二台输送机、倒数第三台……直到最上游的卸货输送机启动运行为止，系统恢复正常运行模式。从技术角度分析，此项技术改造每年节约电能18.2万度、电费14.56万元。另一方面，此项改进将缩短设备运行时间，极大地降低设备的磨损率、器件的损坏率，减少备件更换数量，节省昂贵的维护保养成本。经评估，改进后的系统维护保养成本每年将节约35万元左右，两项合并，该项目每年能节省五十多万元的运营成本，经济效益显著，充分实现节能降耗目的[2]。

（2）自动分拣机TTS节能模式优化：行李处理系统作为机场的重要基础系统，其运行模式的优劣将影响机场运营的方方面面。从目前统计的自动分拣机处理行李量来看，每天只有几个短时间行李处理高峰期，但需要开启全部TTS自动分拣设备，其余时段，开启TTS自动分拣设备总量的一半设备即可满足运行需求，针对系统特点、利用率、运行流程及航班行李流进行分析调研，对分拣系统进行了节能改造。共有两台自动分拣机TTS01、TTS02和24条自动导入线，每条导入线共有4段输送机组成，分别是超长检测输送机、同步输送机、再同步输送机和注入输送机。导入线的节能模式设计：开发节能模块来检测24条导入线的第一段输送机的超长检测光电传感器，以此传感器为检测标准，当传感器30秒钟内没有检测到行李通过，导入系统认为暂时没有行李通过，导入系统可以进入节能模式停机，同样当该传感器检测到有行李通过，系统激活取消节能模式，导入线正常运行，这里我们没有设置依次逐级启停机，主要是导入线启停很频繁，依次启停影响分拣效率，设置4台输送机同时启动和停止，当然这只是导入系统的独立节能模式，并不影响自动分拣系统的节能模式。

对自动分拣机的节能模式设计：硬件上在自动分拣机的外检站安装光电传感器检测托盘上是否有行李状态不断的变化，然后把这一数据传送给脉冲跟踪装置进行数据比对，从而判断自动分拣机托盘上是否还有行李待分拣。当相互数据对比超过5分钟没有检查到有行李状态变化时，脉冲跟踪装置比对数据做出判断，认为自动分拣机暂时没有行李，可以进入节能停机模式，需要说明的是分拣机判断是否达到节能条件必须在所有导入线系统都已经节能的条件下，否则系统会判断条件不成立。当导入线有新的行李从离港系统接收时，导入线激活系统取消节能模式，系统也依次启动自动分拣机自动分拣系统含内外圈各一套，每套TTS系统额定功率为75kW，目前系统采用的运行驱动功率为20Hz，对应消耗功率30kW，TTS节能模式优化后，若按2020年4000万旅客吞吐量计算，每年节约电能17.52万度、电费14.01万元。此项改进也将缩短设备运行时间，极大地降低设备的磨损率、器件的损坏率，TTS自动分拣机是全进口设备，更换进口备件较为昂贵，维护保养资金投入较高[3]。经评估，改进后的系统维护保养成本每年将节约46万元左右，两项合并，该项目每年能节省六十多万元的运营成本，节能降耗效果显著。

（3）昆明长水国际机场航站楼配置电梯、扶梯及自动步道共计242台，其中我们对81台使用频率相对较低的扶梯实施节能改造，改造前，步梯正常运行速度是0.5m/s，10分钟没有人乘坐时速度降为0.2m/s，并持续不停机运行。节能模式改造设计，我们在扶梯入口0.3米处加装自动感应装置，然后将这一数据直接送入程序的OB块主程序中，当10分钟没有旅客乘坐时扶梯进入节能模式，速度由0.5m/s直接下降到0m/s。当有人接近扶梯入口时通过自动感应，扶梯节能模式被取消，系统被唤醒，此时启动速度为0.2m/s，在经过10秒后扶梯开始加速至0.5m/s，速度分两次完成主要是考虑到乘客的安全，让乘客又一个自我的调整过程，避免事故的发生。经过测试节能模式的使用可以节约20%左右的电能，若按每度电0.8元计算，预计每年将节约61.96万元，节能效果显著。此项改进将也缩短扶梯的运行时间，极大地降低设备的磨损率、器件的损坏率，减少备件更换数量，节省昂贵的维护保养成本。另外一方面该项目也大大节省了人工成本，节能模式投入后，扶梯省去了每天两次的人工启停，设备在旅客低峰期无人乘坐时完全可以自动进入Dieback模式[4]。

结论

为坚持走绿色机场、节能机场、环保机场的可持续发展道路，当下最应该做的就是对自动化技术进行合理的整合，以及更准确的参数配置对设备进行节能降耗，在生产中及时结合现场实际情况，将节能技术充分体现在其中，在工作效率大幅增加的同时降低设备磨损，实现节能降耗，使经济效益显著提升。

参考文献：

[1]赵川.建筑电气节能设计探讨[J].技术与市场，2015（03）

[2]劉兴祥.浅谈建筑电气的节能设计[J].中国新技术新产品，2013（05）

[3]董云丽.建筑电气设计中运用的节能措施[J].网友世界，2014（11）

[4]昆明机场离港系统详细规格设计说明书.