邱 增

(深圳中集天达空港设备有限公司，广东 深圳 518103)

引言

旅客登机桥是用来连接飞机和候机楼的一种封闭式通道。登机桥通道由内通道、中间通道(仅三节桥有)和外通道组成。为了维持通道内部的良好的照明效果，通道内部提供了照明灯具。照明灯具按一定间隔平行排布或者沿着通道两侧通长排布。因内部照明在接机的过程中基本都处于点亮的状态，每年的用电量也非常大。随着机场节能意识的不断增强，机场对登机桥照明系统的节能要求越来越高。目前普遍采用的节能方案是采用LED灯具来替代传统的荧光灯，但这种更换光源的方式已经不能满足机场对节能的更高需求，因此，针对登机桥通道的伸缩结构特点，深入研究了通道内的灯具控制方法，从而实现更加节能的效果。

1 登机桥内部照明节能控制原理的研究

1.1 登机桥通道结构特点及通道灯具布置

图1是登机桥通道结构及通道灯具布置示意图，登机桥通道分为A、B、C三个通道，A通道为内通道；B通道为中间通道，此通道仅三节桥有；C通道为外通道。图中黑色长方形代表安装在内通道中的灯具，紫色长方形代表安装在中间通道中的灯具，红色长方形代表安装在外通道中的灯具。通道之间相互嵌套安装，因此通道之间存在重叠区域，并且重叠区域会随着登机桥的行走系统的控制在水平方向上伸长或缩短时不断变化。这样安装在中间通道和外通道的灯具，在通道没有拉到最长的情况下，会有部分灯具被内(中)通道遮挡。常规的照明控制方案是无论灯具是否处于被遮挡状态，所有灯具同时都被点亮。从登机桥的通道结构特点上看，被遮挡的灯具实际上是起不到照明效果的，将造成一定的能源浪费。本论文中论述的对通道照明灯具的控制方法，就是通过登机桥的测长系统，检测出通道的长度，结合通道内部灯具规律排布，判断出可能被内通道(两节桥)和中间通道(仅三节桥有)遮挡的灯具，然后通过特定的控制方法，实时将被遮挡的灯具进行关闭，将未被遮挡的灯具处于点亮，从而实现登机桥通道内部照明的智能控制，避免了不必要的能源浪费。

根据登机桥采购合同要求，登机桥内部照明对地板面的照度不低于200 lx,因此，通道内灯具布置通常情况下以每隔2.5 m间距规律排布。

图1 登机桥通道结构及通道灯具布置示意图

1.2 登机桥通道内部照明节能控制原理

以下论证均在登机桥输入电源正常的基础上进行。为了方便开启登机桥通道内的灯具，分别在登机桥转台立柱侧和登机桥登机口侧各设置一个自复位手动开关，当其中任何一个手动开关动作时，均可以控制灯具点亮(灯具处于熄灭状态)或熄灭(灯具处于点亮状态)。当灯具处于被点亮状态时，无论当前灯具是否被内(中)通道遮挡，灯具均处于点亮状态。本论文中的灯具节能控制方法是在常规的手动控制开关的基础上，增加了对灯具的辅助控制，在登机桥通道长度处于某一个数值时，使得到控制命令的灯具处于点亮或熄灭。此节能控制方法原理中主要利用了登机桥控制系统中现有的几个组件参与控制器件，主要有SIEMENS PLC[1,2]、SCHNEIDER触摸屏[3]、通道测长装置、继电器、接触器、自复位手动开关等。

图2 登机桥长度测量装置原理图

图2是登机桥长度测量装置原理图，其中S1和S2是用于通道照明控制的自复位手动开关，SL01和SL02用于通道长度测量，SL03用于通道长度校准。SL01～SL03选择欧姆龙品牌的 EE-SX3070槽型光电传感器，与特定的结构格栅板配合使用。对于两通道登机桥，格栅板安装在内通道底部。而三通道登机桥，格栅板安装在中间通道底部，槽型光电传感器安装在外通道底部。当登机桥进行水平前进运动或后退运动时，登机桥通道长度水平方向变长或缩短，光电传感器每经过格栅板上一个格栅时，就被触发一次，并将触发信号送给PLC,PLC计数单元记录光电传感器的脉冲个数，在PLC内部换算后，计算出实时的通道长度。PLC和触摸屏之间以MPI现场总线形式通讯，PLC将换算后的通道长度传送给触摸屏(LCD)，并在触摸屏上实时显示通道长度。

图3为通道内灯具电源及分组控制原理图，其中，KM1和KM2用于通道内灯具供电控制，KC1～KC5用于通道内灯具分组控制。由于登机桥有多个系列，每个系列的通道长度不同，所敷设的灯具数量也不同，根据登机桥通道结构特点，将中间通道(仅三节桥有)和外通道中的灯具，按照图1中通道实际排布，将灯具数量进行预分组，每组灯具中的数量可以是1～3盏。为了方便说明，本文以5组灯具划分为例进行说明，通过控制分组继电器KC1～KC5，实时控制每组灯具的点亮和熄灭。

2 登机桥内部照明节能控制逻辑分析

如上述长度测量原理和灯具分组控制原理所述，根据登机桥通道的长度，对可能被遮挡的灯具沿着通道方向进行预先分组，每组灯具由对应分组控制的继电器控制通断。通过在触摸屏界面内设置每个分组控制继电器断开时对应的通道长度。不同长度系列的登机桥，登机桥分组会有差异。

通道长度测量装置将通道的当前长度送入CPU中。经过特定换算处理后计算出通道的实际长度L0,在触摸屏特定界面内设置好五个控制灯具组通断的通道长度设定值L*(*代表数字1～5)，通过对比通道的长度的实际值L0和通道长度设定值L*，由PLC输出模块来控制对应分组的继电器KC1～KC5得电或失电。继电器得电，对应控制分组灯具可以点亮；继电器失电，对应控制组中灯具熄灭。

通道长度设定值的大小关系为：L5

a)L2<通道实际长度≤L1，仅灯具组1被遮挡；

b)L3<通道实际长度≤L2，仅灯具组1和灯具组2被遮挡；

c)L4<通道实际长度≤L3，仅灯具组1、灯具组2和灯具组3被遮挡；

d)L5<通道实际长度≤L4，仅灯具组1、灯具组2、灯具组3和灯具组4被遮挡；

e)通道实际长度≤L5，灯具组1、灯具组2、灯具组3、灯具组4和灯具组5被遮挡。

图4为通道内部被遮挡的灯具组逻辑控制分析图。 具体控制规则如表1所示。

第一种情况：当L2

第二种情况：当L3

第三种情况：当通道长度L4

第四种情况：当通道长度L5

第五种情况：当通道长度L0≤L5时，继电器KC1～KC5无输出，灯具组G1～G5均被熄灭。

图4 通道内部被遮挡的灯具组逻辑控制分析图

表1 继电器得电/失电控制表

3 实例论证

上海浦东机场卫星厅项目共有164条旅客登机桥，其中BL16系列20条，BL18系列20条，BS65系列34条，BS68系列36条，BS70系列32条，BS72系列22条。BL代表两通道，BS代表三通道。对应灯具数量如表2所示。

表2 登机桥系列与灯具数量对应表

登机桥工作时，登机桥从泊桥位置到接机位置过程中，通道长度不断变长，当长度达到对应灯具组的控制值时，就会将被遮挡的对应灯具熄灭。表3为登机桥通道长度处于某个范围时，通道内灯具点亮和熄灭数量数据表。

上海浦东机场卫星厅项目中，通道内，每盏灯具功率28 W，通常情况下，每条登机桥接机时服务时间为30 min，按平均每桥每天服务5个航班，每年每一系列登机桥通道长度处于每一分组长度范围内时，164条旅客登机桥年度照明年节能数额如图5所示。

表3 登机桥通道内灯具点亮和熄灭数量对应表

图5 上海卫星厅登机桥登机年度节能柱状分析图

以上实例分析结果充分证明了登机桥内部节能灯具控制方法在很大程度上实现了节能效果。

4 结束语

本论文论述了旅客登机桥通道内部照明节能控制方法，根据登机桥通道的相互嵌套和实时伸缩的结构特点，通过改变常规的登机桥通道灯具的控制原理，在其上面增加一些灯具分组控制继电器，实时控制那些可能被内(中)通道能够遮挡，起不到照明作用的灯具熄灭，并通过具体实例分析验证了这一控制方法。此灯具节能控制原理简单且易实现，已在登机桥上广泛应用，同时取得了登机桥使用用户的认可。