机场能源监控系统设计研究

钟翔

【摘 要】 机场的能源监控对机场运行安全和机场成本控制至关重要，传统的能源监控方法对当前机场日益增长的流量局限性越来越大，设计一套机场能源监控系统势在必行。本系统分为两个部分，其一是电缆运行状态监控系统，能够实时监控电缆状态，当电缆发生断裂等故障时，系统能够及时报警，使故障在第一时间得到有效处理；其二是能源计量系统，能够对机场各个部门能源使用情况无线计量，并分析优化能源消耗，实现能源高效利用。系统运行结果表明，系统能够实现机场能源监控任务，提高了机场能源安全性和智能化程度，有一定的实用性。

【关键词】机场能源监控；电缆状态；能源计量；机场安全

当前国内机场能源还处在粗放式管理阶段，对能源的使用情况还需要人工在纸上记录，不仅费时费力，而且易于出错。一般来说，机场的占地面积十分巨大，抄表员从一个记录点到下一个记录点需要很长时间，而且有些记录点的记录环境十分恶劣，抄表员常常需要冒着高温，高压或者高湿度的风险去完成数据记录。不仅如此，抄表员记录的数据往往只是作为收取费用的用处，其中隐藏的大量能源使用数据得不到很好的利用，是一种信息浪费，因此，设计一套能够自动记录机场各个部门能源使用情况的系统显得尤为重要，系统能够分析各个部门能源使用情况，优化能源供给，实现节能减排。

机场能源安全情况也让人担忧，大多数国内机场，当出现电缆断裂后需要很复杂的检测手段才能检测到故障位置，然后进行检修，这么长时间的故障对机场的运行安全造成极大隐患，必须设计一套电缆运行状态监控系统，当电缆出现故障时，能够第一时间检测到故障点，及时处理，保证机场供电安全。

一、系统设计

研究以天津滨海国际机场为例，天津滨海国际机场能源集中监测及智能综合管理系统是对天津滨海国际机场电网、供水、供暖进行远程监控、智能分析、报警，实现对能源的智能综合管理。具体包含如下2个子系统。

二、电缆状态监控系统

电缆监控系统需要监控22个站点的变电站电缆参数，每个站点的传感器采集每路电缆的运行参数，通过无线跳频方式将数据发送给数据采集器采集，经GPRS网络发送给无线接收模块，最后传给数据服务器进行处理分析，并根据运行参数给出相应的声光报警，短信报警，报表等，也可以实现管理员和各操作站进行远程监测。

三、能源计量系统

电，水，暖无线计量系统是对天津滨海国际机场用电，用水，用暖情况计量并实现无线传输，各个值班室和监控室均能实现远程监控，代替了传统的人工抄表工作，使得能源监管人员能够实时掌握能源消耗情况，合理分配能源使用，提高能源利用率，对资源节约，节能减排意义重大。

天津滨海国际机场能源计量及智能综合管理系统网络拓扑示意图。所有东区西区的电、水、暖运行参数都通过数据收发装置传送到数据服务器中进行处理分析。处理结果再传输到水、电、暖值班室以及领导监控室和能源动力部监控室。

图2是天津滨海国际机场能源计量及智能综合管理系统硬件系统架构示意图。计量范围包括供电站点、供水泵站、供暖站点，特殊地点包括T1航站楼3个10KV变电站，双良系统，清华同方系统，上海裕生系统的数据采集。所有计量数据通过无线数传模块传给数据处理器进行处理分析，并根据运行参数给出相应的声光报警，短信报警，也可以被各操作站进行远程访问监测。

四、系统实现

1.能源计量系统

能源计量系统能够实现机场各个部门的能源使用情况实时计量，以老候机楼站点为例，可查看电表实时数据，如下图所示

2.电缆状态监控系统

电缆状态监控能够实时监控机场电缆运行状态，监测电缆出现异常时，系统会自动将异常电缆所在画面弹出，异常电缆闪烁，并进行声音提示。

五、结论

本文设计的机场能源监控系统包含两个部分，电缆状态监控系统和能源计量系统，经过试运行表明，电缆状态监控系统能够完成电缆的实时状态监控任务，当某个位置出现电缆断裂情况时，系统能够在第一时间显示出故障点，并通过短信，声音，闪光形式报警，维护人员及时对故障点进行维修，保证了机场电网安全。

能源计量系统能够实现能源的远程计量，对能源使用情况作出统计，并可以分析能源使用数据，对机场能源使用作出优化改进，实现节能减排。