【安防知識網(wǎng)】伴隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，作為民用航空重要組成部分的民用機場也迎來了新的發(fā)展機遇。世界航空業(yè)的發(fā)展和競爭對機場的建設(shè)、管理提出了更高的要求，現(xiàn)代化大型國際機場不僅要有舒適的環(huán)境、一流的設(shè)備、一流的管理、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，對于我國的三大國門機場而言，還應(yīng)具有能輻射世界各地的航線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和中樞功能，否則，在世界航空運輸市場中，我們就沒有優(yōu)勢可言。民用航空的特殊性，科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展使得機場成為各類高新技術(shù)產(chǎn)品云集的地方，也成為科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果的一個縮影。除了各種建筑設(shè)施外，還有許許多多先進的機械、機電、電子設(shè)備組成的系統(tǒng)為航空運輸服務(wù)。這些先進的系統(tǒng)設(shè)備在為旅客提供了安全、舒適、優(yōu)良服務(wù)的同時，也給機場帶來了系統(tǒng)設(shè)備運行和維修費用的沉重負擔(dān)。因此，如何充分利用機場的這些能源、資源和各類信息數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)現(xiàn)代化的管理，最大限度地降低系統(tǒng)設(shè)備運行和維修費用，是機場當(dāng)局急需解決的一個問題，也正是本文要研究解決的問題之一。筆者根據(jù)多年從事系統(tǒng)工程研究和工作實踐，以及參加浦東機場建設(shè)的體會，僅圍繞候機樓和飛行區(qū)的運行管理對現(xiàn)代化大型國際機場弱電系統(tǒng)的系統(tǒng)集成與智能化管理淺析如下。

　　機場弱電系統(tǒng)集成與智能化管理問題的提出

　　弱電系統(tǒng)是區(qū)別于強電的一個電子系統(tǒng)范疇概念，在不同的行業(yè)有著不同的內(nèi)容。對于一個現(xiàn)代化的大型國際機場而言，其弱電系統(tǒng)可以多達幾十種以上,但目前這些系統(tǒng)的運行和管理是處于自我獨立狀態(tài)或只有簡單的聯(lián)系，這在技術(shù)上是一種分散的“孤島”狀況。每個系統(tǒng)都有與其他系統(tǒng)相同的設(shè)備在使用，也都有許多系統(tǒng)運行和管理的信息在傳遞，都要有大量的人員去管理和維護，由此造成了機場建成后各類能源的大量消耗和高昂的運行、管理、維護費用，雖然每個系統(tǒng)的設(shè)計是先進的，但就整個機場的管理來講，卻是落后的。

　　據(jù)有關(guān)資料介紹，上海博物館新館由于對弱電系統(tǒng)進行了集成，建立了先進的智能化管理系統(tǒng)，自1995年建成開放以來一年中，水、電、煤的綜合節(jié)省效果遠遠超過了原設(shè)計節(jié)能25%-30%的指標(biāo);該館的樓宇設(shè)備自控系統(tǒng)(BAS)對每一個展室的濕度控制在4%以內(nèi)，溫度變化控制在10C以內(nèi)，同時每臺空調(diào)機實際一天內(nèi)的累計工作時間為1-1.5小時。如果不采用智能化的管理系統(tǒng)，不但展室的溫度得不到很好控制，影響文物的保護，同時每臺空調(diào)機每天預(yù)計要運行工作8個小時以上;另外，該館按原管理組織人員和有關(guān)規(guī)范要求，工程部門的編制為80-90人左右，實施智能化管理以后只需20個人左右。就可以有效地管理和維護該館的全部機電設(shè)備。由此可見，系統(tǒng)的集成與智能化管理對于一個企業(yè)是多么重要。

　　現(xiàn)代管理學(xué)告訴我們，管理的目標(biāo)是管理的首要問題，而提高效益則是管理目標(biāo)的主要內(nèi)容。管理的基本要素是：人員、信息、物資、能源和資金，這些基本要素構(gòu)成了人才流、信息流、物資流、能量流和資金流。管理就是運用信息對人力、物力、財力進行控制與調(diào)節(jié)的過程，是通過信息流對人才流、資金流、物資流、能量流進行引導(dǎo)和操縱的過程?，F(xiàn)在許多機場，尤其是大型國際機場弱電系統(tǒng)的“孤島”現(xiàn)象應(yīng)該，也只有從現(xiàn)代管理學(xué)的角度，根據(jù)機場管理的各個要素，對機場的弱電系統(tǒng)進行全面的研究，運用管理科學(xué)、系統(tǒng)工程、系統(tǒng)科學(xué)、計算機科學(xué)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)及人工智能等高新科學(xué)技術(shù)對弱電系統(tǒng)進行全面的整合，建立一個智能化的中央管理系統(tǒng)，以求人盡其才、物盡其用，人-人和諧、人-機協(xié)調(diào)，最大限度地節(jié)省人力、物力和財力，真正實現(xiàn)一流設(shè)計、一流施工、一流管理、一流服務(wù)的目標(biāo)。

　　機場弱電系統(tǒng)集成的要素 機場弱電系統(tǒng)集成的目的是為了建立起一個科學(xué)、先進的綜合管理系統(tǒng)，具有高生產(chǎn)力、低營運成本和高安全性，能充分有效地利用各個不同技術(shù)系統(tǒng)設(shè)備和信息，對機場的人力、物力、財力進行控制與調(diào)節(jié)，最大限度地節(jié)省能耗和降低人事成本，為旅客提供安全、舒適、快捷的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

　　系統(tǒng)集成/智能化的中央綜合管理系統(tǒng)IBMS(Intelligent Building Management System)，實際上是建筑物大型化，多功能化，服務(wù)項目、要求的不斷增多、提高和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的必然產(chǎn)物;是基于建筑物的四個基本要素：結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理，以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，以最優(yōu)化的設(shè)計，提供一個投資合理又擁有高效率的優(yōu)雅舒適、便利快捷、高度安全的環(huán)境空間。

　　這種機場弱電系統(tǒng)的集成是綜合利用了現(xiàn)代計算機技術(shù)(Computer)、現(xiàn)代控制技術(shù)(Control)、現(xiàn)代通信技術(shù)(Communication)和現(xiàn)代圖形顯示技術(shù)(CRT)，即4C技術(shù)，在現(xiàn)代建筑物內(nèi)建立一個由計算機系統(tǒng)管理的一體化集成系統(tǒng)。因此，系統(tǒng)集成的三個基本要素是：先進的4C技術(shù)，計算機系統(tǒng)模式和系統(tǒng)一體化集成。這里，先進的4C技術(shù)是前提手段，計算機系統(tǒng)模式是為了適應(yīng)機場今后管理組織的結(jié)構(gòu)，而系統(tǒng)的一體化則是核心和目標(biāo)。

　　機場弱電系統(tǒng)集成內(nèi)容 機場弱電系統(tǒng)的種類很多，筆者把它們歸納分成三個大的部分，即：樓宇管理自動化(Building Management Automation)、辦公及信息管理自動化(Office Automation)、通信與網(wǎng)絡(luò)管理自動化(Communication Automation)，每一個部分都由許多相應(yīng)的不同種系統(tǒng)集合而成，其自身也是一種系統(tǒng)集成。由于機場的特殊性，這三部分各自所涵蓋的具體內(nèi)容與一般的建筑物是不同的。

        樓宇管理自動化(BMA) 樓宇管理自動化也可以歸納分成三部分，即機電系統(tǒng)設(shè)備的自動控制及管理、安全防范系統(tǒng)設(shè)備的控制及管理和消防系統(tǒng)設(shè)備的控制及管理。

         1、 電系統(tǒng)設(shè)備的自動控制及管理有： ·空調(diào)系統(tǒng) ·升降電梯/人行步道系統(tǒng) ·照明系統(tǒng) ·給排水系統(tǒng) ·供電系統(tǒng) ·能源管理系統(tǒng) ·登機橋系統(tǒng) ·行李處理系統(tǒng)

         2、安全防范系統(tǒng)設(shè)備的控制及管理有： ·電視監(jiān)控系統(tǒng) ·防盜報警系統(tǒng) ·周界防范系統(tǒng) ·通道控制/門禁系統(tǒng) ·巡更系統(tǒng) ·衛(wèi)星/共用天線有線電視系統(tǒng) ·廣播/背景音響系統(tǒng) ·車庫管理系統(tǒng)

        3、 防系統(tǒng)設(shè)備的控制及管理有： ·火災(zāi)報警系統(tǒng) ·消防滅火系統(tǒng) ·防恐慌緊急逃生系統(tǒng)

        辦公及信息管理自動化(OA) 辦公自動化在此是一個大的范疇概念，其實質(zhì)是各種信息與數(shù)據(jù)的共享與管理。機場的辦公自動化比一般的樓宇復(fù)雜，這主要體現(xiàn)在其與航班生產(chǎn)有關(guān)的信息與數(shù)據(jù)的處理上。筆者把機場的辦公自動化歸納分成三個部分，即航班/生產(chǎn)信息處理、機場的辦公自動化、決策支持。

        1、 班/生產(chǎn)信息處理部分主要有： ·航班信息管理系統(tǒng) ·離港系統(tǒng) ·行李安全檢查系統(tǒng) ·機橋位分配系統(tǒng) ·值機柜臺分配系統(tǒng) ·航班動態(tài)信息顯示系統(tǒng) ·飛機泊位自動引導(dǎo)系統(tǒng) ·時鐘系統(tǒng) ·貨運系統(tǒng) ·航空業(yè)務(wù)統(tǒng)計管理系統(tǒng) ·航務(wù)管理及航空信息系統(tǒng) ·航空收費系統(tǒng) ·綜合信息查詢系統(tǒng) ·公眾觸摸屏問訊系統(tǒng) ·VIP管理系統(tǒng) ·電話問訊系統(tǒng) ·應(yīng)急指揮系統(tǒng)

         2、 場的辦公自動化部分主要有： ·綜合信息與數(shù)據(jù)庫管理 ·電子郵件 ·事務(wù)與文件處理

        3、 決策支持部分主要有： ·決策支持系統(tǒng) ·人力資源管理系統(tǒng)·財務(wù)管理系統(tǒng)/資產(chǎn)管理系統(tǒng)·倉庫管理系統(tǒng)·商業(yè)管理系統(tǒng)·物業(yè)管理系統(tǒng)·設(shè)備設(shè)施管理系統(tǒng)·機場地理信息系統(tǒng)·機場日常管理系統(tǒng)

現(xiàn)代化大型國際機場弱電系統(tǒng)的系統(tǒng)集成與智能化管理（中）

現(xiàn)代化大型國際機場弱電系統(tǒng)的系統(tǒng)集成與智能化管理（下）

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　　機場的通信與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理比一般建筑物內(nèi)的通信與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理要復(fù)雜的多。這主要是因為機場的地域范圍大(如上海具有兩個國際機場)、建筑物分布面廣、各種不同性質(zhì)的單位多，要求也不同。機場的通信使用頻度高、信息和數(shù)據(jù)的傳輸量大、可靠性要求高。這部分大體有如下幾個方面：

　　·通信與網(wǎng)絡(luò)線纜的管理

　　·結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)

　　·集成公共網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

　　·公共程控交換機系統(tǒng)

　　·內(nèi)部指揮用有線集群通信系統(tǒng)

　　·地面無線移動通信系統(tǒng)(包括800兆集群通信、移動電話通信、GPS通信、無線傳呼通信)

　　·電視會議系統(tǒng)

　　·多媒體通信系統(tǒng)

　　·網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

　　筆者之所以把弱電系統(tǒng)的集成歸納分成三個大部分，是因為各A系統(tǒng)功能服務(wù)的要求不同，因此其集成的模式也不相同。

　　樓宇管理自動化系統(tǒng)的集成模式主要體現(xiàn)在系統(tǒng)的集成方面;辦公自動化系統(tǒng)的集成模式主要體現(xiàn)在軟件界面的集成方面;而通信與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的集成主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的集成方面。

　　機場弱電系統(tǒng)三大部分集成的特點

　　前面，我們把機場的弱電系統(tǒng)分三大部分討論了各自集成的內(nèi)容和它們與一般建筑物內(nèi)弱電系統(tǒng)的區(qū)別，以及各子系統(tǒng)集成的關(guān)系，下面我們著重分析一下三大部分各自的集成特點。

　　弱電系統(tǒng)的集成是一種模式，其目的是為了達到各子系統(tǒng)功能的集成，把分散的智能綜合成整體的高智能，以提高管理者對機場建筑物的綜合協(xié)調(diào)和管理能力。因此，系統(tǒng)集成必須充分考慮各個系統(tǒng)的功能需求和功能特點。區(qū)別對待。

　　樓宇管理自動化系統(tǒng)(BMA)

　　如前所述，我們知道樓宇管理系統(tǒng)的主要對象是各類機電系統(tǒng)設(shè)備、安全防范系統(tǒng)設(shè)備和消防系統(tǒng)設(shè)備。這些不同類別的系統(tǒng)設(shè)備既各自相對獨立運行自成系統(tǒng)，又因控制功能的需要而又互相聯(lián)動，是一個實時多任務(wù)多用戶的系統(tǒng)。因此，樓宇管理自動化系統(tǒng)的集成主要體現(xiàn)在系統(tǒng)的集成和功能的控制方面。

　　辦公及信息管理自動化系統(tǒng)(OA)

　　機場的辦公及信息管理自動化系統(tǒng)中，重點是在其航班/生產(chǎn)信息處理部分。，也就是我們經(jīng)常講的機場信息系統(tǒng)的集成。這部分信息量大，要求多，可靠性、準確性要求高，信息內(nèi)容變化多，終端分布面廣。由此可知，辦公自動化實質(zhì)上是一個高速信息共享的分時多用戶的系統(tǒng)，因此，辦公及信息管理自動化系統(tǒng)的集成主要體現(xiàn)在軟件界面的集成方面。

現(xiàn)代化大型國際機場弱電系統(tǒng)的系統(tǒng)集成與智能化管理（中）

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　　機場的通信與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)比一般建筑物的通信與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要復(fù)雜，大型國際機場的通信與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)則更加復(fù)雜，這主要是因為大型國際機場的地域范圍很大，通常都在數(shù)十平方公里以上，建筑物多而分散，故有人把它稱之為空港城;這里不僅有一般的城市有線電話通信和內(nèi)部指揮用有線集群通信，地面生產(chǎn)指揮用的無線集群通信，GPS信息的傳輸，還有大量的外部和內(nèi)部傳輸線路。如，上海浦東國際機場一期工程綜合布線系統(tǒng)中，僅各類光纖的總布線長度就有一百多公里，布線區(qū)域達二十七平方公里，其有線電話通信系統(tǒng)一期規(guī)劃建設(shè)容量是一萬多門。這樣一個龐大的通信與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成了機場的中樞神經(jīng)，不能不引起我們的高度重視和認真對待。由此可知，通信與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的集成主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的集成方面。

　　通過上面的分析可以看出，三個不同部分的集成有著質(zhì)的區(qū)別，不能混為一談，更不能互相取代，但它們共同點是都以功能集成為中心。

　　機場弱電系統(tǒng)集成與智能化管理系統(tǒng)的構(gòu)思

　　智能化管理是現(xiàn)代化大型國際機場發(fā)展的必然趨勢，而機場弱電系統(tǒng)的集成則是實現(xiàn)智能化管理的手段，功能集成是建立在系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)之上、是系統(tǒng)集成的目的。管理是有層次的，智能化管理系統(tǒng)作為一種技術(shù)手段，也同樣是有層次的，以滿足大型國際機場現(xiàn)代化管理的需要。我們把機場弱電系統(tǒng)的系統(tǒng)集成/智能化管理系統(tǒng)大體分成兩個集成層次：即，第一集成層次為中央監(jiān)控管理層的功能，第二集成層次為各A系統(tǒng)以及相應(yīng)子系統(tǒng)的分層功能集成。第一層次的集成用以滿足機場管理功能的需要，第二層次的集成用以滿足機場服務(wù)功能的需要。具體分述如下：

　　1.系統(tǒng)集成的原則

　　設(shè)計建立系統(tǒng)集成/智能化管理系統(tǒng)的目的是為了實現(xiàn)機場管理的現(xiàn)代化，因此，系統(tǒng)的集成與智能化管理系統(tǒng)的設(shè)計必須要適應(yīng)機場現(xiàn)代化運行管理機制的要求。

　　筆者認為，機場的系統(tǒng)集成應(yīng)能滿足中央集成管理和分級管理相結(jié)合，同時各分級管理部門之間又能相互協(xié)調(diào)共同合作來完成整個機場的全部服務(wù)功能，滿足動態(tài)、實時、高效的要求;系統(tǒng)的管理組織功能應(yīng)能做到動態(tài)的重組，以適應(yīng)新的功能需要和在突發(fā)事件情況下所需要的管理組織結(jié)構(gòu)，或者當(dāng)某一管理組織系統(tǒng)癱瘓時，能由重組的管理組織系統(tǒng)來代替這一失效的組織系統(tǒng)。

　　概括地講，機場的系統(tǒng)集成與智能化管理系統(tǒng)應(yīng)以做到集而不死、分而不散、危險分散為原則，應(yīng)能實現(xiàn)集中監(jiān)視、集中管理、分散式控制，應(yīng)能充分利用收集到的各種相關(guān)資料，分析整理成具有高附加值的信息，運用先進技術(shù)和方法使機場的作業(yè)流程更有效、運行成本更低、競爭力更強，提高機場運行管理的效率和綜合服務(wù)能力。

現(xiàn)代化大型國際機場弱電系統(tǒng)的系統(tǒng)集成與智能化管理（中）

現(xiàn)代化大型國際機場弱電系統(tǒng)的系統(tǒng)集成與智能化管理（下）

[nextpage]　　2.系統(tǒng)集成與智能化管理系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)模式

　　在明確了機場弱電各子系統(tǒng)的組成和智能化管理的內(nèi)容后，如何去選擇恰當(dāng)?shù)挠嬎銠C系統(tǒng)模式對于實現(xiàn)機場弱電系統(tǒng)的集成和智能化管理是至關(guān)重要的，這是因為所選擇的計算機系統(tǒng)不但要采用先進的科學(xué)技術(shù)，而且又要能支持機場內(nèi)樓宇管理系統(tǒng)、辦公及信息管理系統(tǒng)、通信與網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的一體化集成，并能將各子系統(tǒng)分散的智能綜合集成為整體的高智能，建立起機場各類系統(tǒng)的綜合管理體制，提高機場運行管理的效率和綜合服務(wù)能力。

　　計算機及其系統(tǒng)實際上是器件、硬件、軟件、算法、語言、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合，第一臺計算機從1946年問世以來至今已半個多世紀，發(fā)展極其迅速。但根據(jù)機場弱電各子系統(tǒng)運行管理的實際需要和特點，以及機場運行流程和實行現(xiàn)代化管理的要求，筆者認為，機場系統(tǒng)集成的計算機系統(tǒng)模式應(yīng)采用并行處理的分布式計算機系統(tǒng)。其他的計算機系統(tǒng)模式，如計算機網(wǎng)絡(luò)模式、單機系統(tǒng)模式、多計算機系統(tǒng)模式等，均不能完全適合機場的這種智能化管理模式。這是因為：

　　(1)機場的弱電系統(tǒng)的集成和智能化管理系統(tǒng)在其架構(gòu)上雖然也是由三個A系統(tǒng)構(gòu)成，即樓宇管理自動化(BMA)、辦公及信息管理自動化(OA)、和通信及網(wǎng)絡(luò)管理自動化(CA)以及它們下屬的各個子系統(tǒng)組成，但每一個A系統(tǒng)都應(yīng)具有其獨立自治管理自身系統(tǒng)的能力，同時，三個A系統(tǒng)又應(yīng)共同具有一個集中管理的系統(tǒng)來同步協(xié)調(diào)三個A系統(tǒng)之間的相互合作，以共同完成機場智能化服務(wù)的功能，并由已建立的多個控制中心和多條控制路徑，在并行處理分布式操作系統(tǒng)的管理下，實現(xiàn)多任務(wù)的并行處理來完成整個機場總體服務(wù)的目標(biāo)。另外，系統(tǒng)還應(yīng)有動態(tài)重組能力，以提高系統(tǒng)對火災(zāi)、反恐、應(yīng)急救援等突發(fā)性事件的處理能力。

　　(2)由于機場的智能化管理系統(tǒng)需要對多個子系統(tǒng)實施監(jiān)控和管理，因此，整個系統(tǒng)的信息量會很大，同時這種管理又是一種實時的監(jiān)控，這就對整個系統(tǒng)的快速響應(yīng)提出了很高的要求。并行處理分布式系統(tǒng)可以把不同的處理業(yè)務(wù)放到與之相應(yīng)的分控處理機上進行，用戶就近利用所需的資源，從而縮短了系統(tǒng)的響應(yīng)時間。中央處理機僅僅是在必要時去提取、聯(lián)動、協(xié)調(diào)各分控處理機的信息、進行監(jiān)控和管理。從而提高了通訊的速率。

　　(3)機場對于系統(tǒng)的可靠性有著很高的要求，系統(tǒng)的安全運行更是重要，通常的單機運行和冗余技術(shù)已不能滿足機場智能化管理對系統(tǒng)提出的高可靠性要求。傳統(tǒng)系統(tǒng)的可靠性的獲得一般是依賴于冗余的硬件和軟件，而在并行處理分布式系統(tǒng)中，因多個處理機是以分布的方式協(xié)同工作，以平等的方式互相檢查，因而就有可能充分利用系統(tǒng)硬件、軟件和數(shù)據(jù)并得到好的容錯性。在分布式系統(tǒng)中，雖然也會有處理機失效或出錯，但因系統(tǒng)具有了容錯的能力，失效的處理機的全部或部分工作可以動態(tài)的被其他的處理機所代替。正是這種動態(tài)的熱備份使整個系統(tǒng)達到了高可靠性。

　　(4)由于智能化管理系統(tǒng)的造價一般比傳統(tǒng)的弱電系統(tǒng)要高，而且機場的建設(shè)往往也不可能一步到位，但為適應(yīng)航空運輸發(fā)展的需要和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，還是要采用先進的技術(shù)和系統(tǒng)，因此必須采取分步實施的方法。并行處理分布式系統(tǒng)的動態(tài)重組功能使得我們在系統(tǒng)硬件的配置上可以很靈活，而不必一步到位，具有了很好的擴展性。(未完待續(xù))(本文作者現(xiàn)任上海國際機場股份有限公司技術(shù)設(shè)備部正處級研究員)

現(xiàn)代化大型國際機場弱電系統(tǒng)的系統(tǒng)集成與智能化管理（中）

現(xiàn)代化大型國際機場弱電系統(tǒng)的系統(tǒng)集成與智能化管理（下）