首都機(jī)場(chǎng)T3航站樓行李處理系統(tǒng)

巨龍般的建筑物——T3航站樓，擁有世界上最先進(jìn)的行李處理系統(tǒng)（BHS）：每小時(shí)19,200件行李的處理量，總長(zhǎng)68公里的輸送帶，40公里/小時(shí)的高速系統(tǒng)，能迅速行李將傳輸?shù)綑C(jī)場(chǎng)四處。建造這個(gè)價(jià)值20億元的尖端行李系統(tǒng)，卻僅用了兩年半的時(shí)間。承接這個(gè)項(xiàng)目的西門子實(shí)施團(tuán)隊(duì)，將每個(gè)參與者的精力都發(fā)揮到極限……

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，北京首都機(jī)場(chǎng)原有的兩個(gè)航站樓已經(jīng)難以滿足客流量的需求。預(yù)計(jì)到2015年，首都機(jī)場(chǎng)的旅客年吞吐量將增到6,000萬(wàn)人次。為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，奧運(yùn)會(huì)的成功舉辦，北京必須新建一座航站樓。在此背景下，一座巨龍般的建筑為巨龍經(jīng)濟(jì)而打造。作為世界上最龐大的單體航站樓，到底是什么構(gòu)成了她的血脈呢？“毫不夸張的說，T3航站樓的行李處理系統(tǒng)，比建筑本身更像是工程奇跡，它絕對(duì)是世界上最尖端的行李運(yùn)輸系統(tǒng)之一?！蔽鏖T子工業(yè)系統(tǒng)及技術(shù)服務(wù)集團(tuán)機(jī)場(chǎng)物流部項(xiàng)目總監(jiān)Jeff Martin先生如是說。

表1：世界主要大型機(jī)場(chǎng)規(guī)模對(duì)比

現(xiàn)在北京已經(jīng)完成了無(wú)法想象的工程——世界最大的機(jī)場(chǎng)單體建筑－－－－T3航站樓。擁有175座電扶梯、437座電動(dòng)走道和445臺(tái)電梯，七個(gè)樓層的T3航站是世界上最大的室內(nèi)公共空間。它驚人的屋頂活像龍的鱗片，在巨龍的肚子里，則有史上最先進(jìn)的行李處理系統(tǒng)（Baggage Handling System - BHS），它同時(shí)捕捉了中國(guó)過去和未來(lái)的榮耀，與世界上任何大型機(jī)場(chǎng)相比，它的規(guī)模都是首屈一指的。例如，英國(guó)倫敦希斯羅機(jī)場(chǎng)的T5航站樓，擁有歐洲單體航站樓最大的行李處理系統(tǒng)，每小時(shí)可處理1.2萬(wàn)件行李，每年旅客吞吐量3,000萬(wàn)人。北京T3每小時(shí)可處理1.92萬(wàn)件行李，旅客吞吐量高達(dá)5,000萬(wàn)人。相比之下倫敦T5耗時(shí)幾乎20年之久，而T3 BHS系統(tǒng)建設(shè)僅為短短的兩年半時(shí)間。

　　高度集成的IT方案

價(jià)值20億元人民幣的T3航站樓BHS系統(tǒng)采用國(guó)際最先進(jìn)的自動(dòng)分揀和高速傳輸系統(tǒng)，行李處理系統(tǒng)由出港、中轉(zhuǎn)、進(jìn)港行李處理系統(tǒng)和行李空筐回送系統(tǒng)、早交行李存儲(chǔ)系統(tǒng)組成，占地面積約120,000 m2，總長(zhǎng)度約68 km，傳輸速度可達(dá)10米/秒，覆蓋T3A、T3B和隧道三個(gè)建筑物。為適應(yīng)T3航站樓高峰時(shí)段124架次航班的運(yùn)載能力，平均每30秒鐘航班起落要求，行李系統(tǒng)達(dá)到每小時(shí)處理始發(fā)行李處理19,200件，每小時(shí)中轉(zhuǎn)行李處理7,500件，每小時(shí)再值機(jī)行李處理3,000件的能力。行李處理系統(tǒng)無(wú)論是投資規(guī)模還是技術(shù)難度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其它機(jī)電系統(tǒng)設(shè)備和弱電系統(tǒng)的總和。

BHS統(tǒng)籌控制離港和到港兩部分系統(tǒng)設(shè)備，采用信息層、控制層和設(shè)備層三級(jí)控制結(jié)構(gòu)，涵蓋皮帶輸送機(jī)、翻盤分揀機(jī)、高速系統(tǒng)和空托盤回收系統(tǒng)?？刂破魇褂梦鏖T子S7 400 PLC，分布式I/O ET200通過PROFIBUS-DP和光纖方式接入PLC，節(jié)約了大量的線纜和現(xiàn)場(chǎng)施工量?？刂葡到y(tǒng)采用分組控制和系統(tǒng)冗余，提高系統(tǒng)的整體容錯(cuò)能力，同時(shí)保證系統(tǒng)可操作性、可維護(hù)性，使系統(tǒng)處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)。BHS與航班信息系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交換，并把獲得的航班信息、行李條碼信息和包裹原始數(shù)據(jù)發(fā)送給PLC進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備與傳動(dòng)、自動(dòng)檢測(cè)與控制、編碼與識(shí)別，以及與IT管理系統(tǒng)進(jìn)行信息傳遞與交換。中央計(jì)算機(jī)控制室配置了大型CCTV閉路電視系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行情況。

Jeff先生表示BHS的成功源自Baggage Base IT系統(tǒng)、CCTV系統(tǒng)、安檢系統(tǒng)、RFID系統(tǒng)、WinCC和S7 400 PLC控制器的高度集成：“Baggage Base IT是西門子專門為BHS系統(tǒng)提供的具備設(shè)計(jì)驗(yàn)證、自動(dòng)分揀、系統(tǒng)分析、缺陷分析、優(yōu)化方案選取等功能的IT集成解決方案?；谖鏖T子TIA全集成自動(dòng)化的整體解決方案，將貫穿于這個(gè)巨無(wú)霸航站樓全局的IT系統(tǒng)發(fā)揮得淋漓盡致?！?/p>

在結(jié)構(gòu)上，BHS由30 km皮帶輸送系統(tǒng)和38 km高速托盤系統(tǒng)組成，Jeff先生帶領(lǐng)的西門子團(tuán)隊(duì)還大膽的采用了雙層設(shè)計(jì)，一下便將總?cè)萘考颖叮沁@個(gè)舉措需要更多的設(shè)備空間。在西門子團(tuán)隊(duì)的努力和首都機(jī)場(chǎng)的支持下，航站樓地下室贏得了珍貴的五米增高。早交行李存儲(chǔ)系統(tǒng)的處理能力達(dá)到3,000件，幾乎是一個(gè)中型機(jī)場(chǎng)的高峰小時(shí)行李數(shù)量。航站樓運(yùn)營(yíng)后，由于有了BHS系統(tǒng)這個(gè)超高速運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)的支持，行李最快只需要4.5分鐘就可以傳送到行李分揀轉(zhuǎn)盤，大大的提高了機(jī)場(chǎng)對(duì)行李處理效率。

　　行李五級(jí)安檢系統(tǒng)

按時(shí)建成T3航站樓對(duì)北京的雄心極為重要，然而西門子團(tuán)隊(duì)還必須考慮到行李的安全檢查。為預(yù)防恐怖襲擊，要求行李系統(tǒng)必須能準(zhǔn)確，百分之百檢測(cè)出危險(xiǎn)行李。然而這座航站每天要處理的行李有8萬(wàn)件，炸彈行李出現(xiàn)的幾率低于十億分之一，確保安全將是非常艱巨的任務(wù)。

T3行李系統(tǒng)革新了原有的3級(jí)安檢，采取5級(jí)安檢模式，力圖做到萬(wàn)無(wú)一失。西門子團(tuán)隊(duì)的助理項(xiàng)目經(jīng)理張忠禮先生介紹道：“第1級(jí)為自動(dòng)判定的X 光機(jī)；第2級(jí)為對(duì)X光圖像進(jìn)行人工判讀的計(jì)算機(jī)工作站，有60名安檢人員對(duì)照X光的成像進(jìn)行分析；第3級(jí)為CT斷層掃描（GTS）；第4級(jí)為爆炸物微量探測(cè)設(shè)備（ETD）；第5級(jí)為開包檢查。行李輸送與安檢系統(tǒng)通過IT, PLC完成聯(lián)動(dòng)控制。”同時(shí),安檢系統(tǒng)還兼?zhèn)淞巳诵曰O(shè)計(jì)，X光機(jī)不再設(shè)置在值機(jī)柜臺(tái)附近，避免了輻射對(duì)地勤人員健康的影響。Jeff先生深信T3航站樓的安全系統(tǒng)能提供最完善的保護(hù)措施，“我對(duì)行李安檢非常有信心，新系統(tǒng)采用電腦斷層攝影技術(shù)，確保抵達(dá)飛機(jī)的行李是安全的。它是世界上最先進(jìn)的安檢系統(tǒng)，由西門子在德國(guó)的機(jī)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)。尖端掃描機(jī)一分鐘能檢查600件行李，電腦會(huì)以閃電般的速度尋找爆炸物的蹤跡?！?

　　高速行李傳輸技術(shù)

西門子團(tuán)隊(duì)已將潛在的危險(xiǎn)行李減到最小，但還需要克服另一個(gè)棘手問題：如何在T3A和T3B之間高速運(yùn)輸行李。兩者距離超過兩公里，一般的輸送系統(tǒng)不能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成行李傳輸，所以需要更高端的技術(shù)、使用更高速度的輸送系統(tǒng)。為了替代傳統(tǒng)的皮帶輸送系統(tǒng)，BHS采用高速托盤系統(tǒng)，安裝四段式高速輸送帶，在T3A和T3B之間快速運(yùn)輸行李。

高速托盤系統(tǒng)是近年來(lái)逐漸成熟的新興技術(shù)，具有速度快，跟蹤準(zhǔn)確，成功分揀率高的特點(diǎn)。西門子特有的高速系統(tǒng)，將行李自動(dòng)裝載到特別設(shè)計(jì)的托盤內(nèi)，再由一種雙帶式輸送機(jī)進(jìn)行高速傳輸。同時(shí)它也將RFID 集成在托盤上，有效的實(shí)施行李的全程跟蹤，監(jiān)控和分揀，精度高達(dá)99.9%。另外，托盤系統(tǒng)使用可靠性很高，即使單個(gè)托盤發(fā)生故障，也可通過控制系統(tǒng)導(dǎo)入維修站，不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行造成影響。行李的傳輸速度只需5秒就能加速到10m/s，最高速度可達(dá)12 m/s，并將噪音控制到最低。

由于高速托盤系統(tǒng)的控制相對(duì)復(fù)雜，目前只有國(guó)際上少數(shù)幾個(gè)大的行李系統(tǒng)集成商才能提供。西門子在蘇州建立的托盤生產(chǎn)工廠，確保了T3航站樓的托盤供應(yīng)?！斑@套系統(tǒng)讓行李以每小時(shí)40公里的速度通過一條長(zhǎng)達(dá)2.2公里的地下隧道，行李從T3A到T3B用時(shí)不到5分鐘。它還使得中轉(zhuǎn)行李的傳輸不超過25分鐘，大大縮短了轉(zhuǎn)機(jī)時(shí)間?！盝eff先生說。機(jī)場(chǎng)方面在正式運(yùn)行前進(jìn)行了6次大規(guī)模的演練，測(cè)試使用了10，000件行李，以檢測(cè)BHS是否能應(yīng)付達(dá)到設(shè)計(jì)要求?！斑@些測(cè)試更確保了我們對(duì)運(yùn)行的信心。測(cè)試從T3A的行李值機(jī)開始，到行李成功分揀。我們?cè)谥锌厥易粉櫍刂菩欣钤跈C(jī)場(chǎng)內(nèi)傳輸?shù)倪M(jìn)度，任何會(huì)影響行李傳輸?shù)墓收隙紩?huì)被及時(shí)發(fā)現(xiàn)解決。”Jeff和張先生異口同聲。

T3航站樓代表著中國(guó)這個(gè)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)巨人的崛起，它是全中國(guó)人都能引以為“奧”的招牌門戶，也是西門子展示自己終極實(shí)力的舞臺(tái)?？v觀世界上主要大型機(jī)場(chǎng)，都有西門子的身影，從紐約肯尼迪國(guó)際機(jī)場(chǎng)，到法蘭克福國(guó)際機(jī)場(chǎng)；從上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)，到香港赤臘角國(guó)際機(jī)場(chǎng)；從澳門國(guó)際機(jī)場(chǎng)，到韓國(guó)仁川機(jī)場(chǎng)……西門子還擁有獨(dú)一無(wú)二的優(yōu)勢(shì)，它在紐倫堡附近興建的一座占地8,500平方米的“西門子機(jī)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室”，是世界上首家為機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商和航空公司服務(wù)的集創(chuàng)新、規(guī)劃和測(cè)試為一體的模擬機(jī)場(chǎng)。它薈萃了西門子各個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域的技