廈門機場登機橋設備改造技術探討

摘 要：廈門機場T3航站樓自1996年建成，其設計配備有美國JETWAY及深圳中集天達等多種機電型登機橋。但因使用年限過長，設備老化等原因，故障頻發，因此登機橋設備需要升級改造。文章對多登機橋設備改造技術進行探討。

關鍵詞：登機橋；機電系統；綜合信息系統；設備改造

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）3-0055-03

登機橋是提供給機場用以連接飛機及候機樓的一種封閉式通道，使用登機橋能為旅客提供全天候的上、下飛機服務，既可使旅客免除風沙雨雪、嚴寒酷暑、氣浪噪音的侵襲，又能大大提高機場及候機樓的通過能力。自廈門機場登機橋設備投入使用以來，維護部門按照相關技術規范和維護要求，實施各項日常及定期檢修工作，保障了設備的高效運行。但在設備的運行過程中，伴隨著設備使用年限的增長，設備部件的逐步老化現象凸顯，故障率逐步增加；綜合多年使用維護過程中發現的部分設計上可以進一步完善的項目進行升級改造。

1 機電系統的改造

1.1 天達登機橋PLC改造

原有天達橋使用三菱FX2型號的plc，因型號較早，廠家已停產，plc故障后難以找到維修件，故全部換成三菱FX2n系列，原來2個plc通訊使用光纖及光通信模塊，新系列中沒有對應的光纖模塊，故用485通訊模塊替代，同時修改對應的通訊接口程序。改造后，使用效果良好。

1.2 登機橋外露開關改造

原有登機橋的外露開關在雨季時中有部分會受潮失靈導致故障停橋。為增加外露開關的防護能力，對外露的行程開關都加裝了不銹鋼薄板制作的防雨罩。

采用該措施后，近幾年均未出現一起由于開關受潮導致的登機橋故障。

1.3 天達登機橋立柱高度差改造

原有的天達橋立柱高度差測量及保護做得比較繁雜，需要2組測高電位器及4個計數開關。由于電位器易磨損、開關計數會漏計等原因，經常產生立柱故障報警，需要維修人員到現場排除。經分析考察其它廠家登機橋的該部分設計，改造中采用了蝶形彈簧+浮動滑塊壓板的方式，拆除原來的計數機構，電位器保留但只顯示高度，不參與控制。該蓋板上增加4組蝶形彈簧組，和2個檢測開關，該蓋板在4組蝶形彈簧組的支撐下為可以浮動的狀態，一旦出現高度差，立柱會向高度低的一側傾斜，尼龍滑塊將蓋板頂浮起，開關觸發，將信號送到控制系統產生相應的動作。設置的2個開關一個用來進行高度跟蹤，另一個為限位保護。調整跟蹤開關的位置使得當立柱高度差達到2 cm時跟蹤開關動作，該信號送到登機橋控制電路使位置較高一側的立柱升降電機停止，橋平衡后該開關復位，原停止的電機恢復運行。這樣就達到高度跟蹤的目的。為了防止橋身在上下客和風載荷的晃動，信號處理經0.2 s的延時，系統只響應真實的誤差，對于偶然晃動的誤差不予響應。設置保護開關是為了防止在跟蹤裝置出現故障或意外失靈時停止登機橋運動起保護作用。調整保護開關的位置時高度差在4 cm時動作，該信號送到登機橋控制系統，使登機橋進入保護狀態，橋停止所有運動并發出聲光報警提醒操作人員橋處于故障狀態，同時故障信號送到登機橋監控系統，在維修人員控制室的電腦上可以看到故障信息，提醒維修人員攜帶相應工具器材前往處理。該項改造后，天達橋未出現任何立柱故障誤報警現象。

1.4 Jetway登機橋自動調平裝置改造

原有jetway橋經常會產生自動調平故障報警，均需要人工現場解除，經觀察分析產生誤報警的原因是由于調平輪開關中的4組微動開關（LS-40A、LS-40B組控制升降、另2組LS-40C、LS-40D控制時間繼電器）在回零時的不同步造成的，造成時間繼電器累積動作，一到設定時間就會報警（此為誤報警），見圖1。針對上述原因，設計了一個電路（圖2），由一組繼電器（3個）將調平輪開關中的控制時間繼電器的開關LS-40C、LS-40D屏蔽不用，用2個繼電器K升、K降替代，調平輪產生的升信號LS-40A直接控制K升，降信號LS-40B控制K降，繼電器動作后一組觸頭控制原來的升降動作，另一組觸頭控制時間繼電，這樣就保障了升降動作和時間繼電器的動作完全同步。為保障電路先號的安全無誤，還有一個繼電器做隔離用。為了穩妥起見，先做了一個試驗裝置在11#橋試用7個月，證明確實有效，完全克服了調平誤報警現象。后在全部jetway橋使用，效果良好，大大降低了誤報警。

1.5 登機橋行走及升降電機改造

本次改造的主要內容：

①更換6條jetway橋的行走電機（共12臺），采用SEW的R97DV132S4/BM/HF減速機，5.5 KW/380 V。主要施工工藝為：拆除舊電機、減速箱、鏈條、鏈盒。舊機座切除，并將切割面打磨平整。設計及新制機座，機座有調整鏈條張緊度的設計，焊裝新機座，（需進行位置精度及變形控制）更換鏈輪、鏈條、改制鏈盒、改造電機后端蓋，增加手搖退橋手柄、手柄箱等。②更換5條jetway橋的升降電機（共10臺，3#橋不改），采用SEW的KA67DM112M4BMG減速機，4 KW/380 V。設計及焊裝新機座（需進行對中控制）、新制傳動軸與原絲杠鏈條聯軸器連接，這樣可以避免絲杠頸部受到附加力矩，并使對中調整簡便。新加電機防雨罩以及線管、電纜、接頭，緊固件等。③更換行走電機變頻器（共12臺），原有Jetway變頻器因功率不足需進行更換（原電機3.8 KW新選用的為5.5 KW）。采用美國產KEB變頻器，型號：13.F5.G1D-3 900（5.5 KW/380 V）。之所以選用KEB的變頻器，主要是這次電控部分沒有實施PLC控制的改造，變頻器控制仍然由比例板給出的信號控制，這個KEB變頻器和原來用的Jetway變頻器功能接近，能夠直接用原比例板控制。使得控制特性與原橋基本相同，操作人員容易適應。④另外，考慮到備件的互換性，Jetway橋改造選用的行走電機和升降電機和天達新型登機橋使用的為同型號產品。⑤在改造過程中，針對jetway橋改造后由于動力特性改變，水平起步時會產生瞬時后溜現象，又設計加裝了松剎車控制電路，使啟動平順。

改造后使用情況良好，原有的缺陷及隱患已全部排除。

1.6 登機橋加裝機門保護裝置

根據多年使用中的實踐經驗，從增加安全性方面考慮，用戶和業主的要求登機橋需要安裝機門保護裝置。機門保護裝置主要是防范登機橋在靠接飛機時自動調平裝置失靈的情況下以防撬壞機門的防范保護裝置。

本次共有6條Jetway登機橋和5條天達登機橋需要加裝機門保護裝置。考慮使用的一致性，設計上使機門保護動作與現有天達新型登機橋相同。即機門下沿接觸到機門保護開關時，橋下降3 s（行程約100 mm），可以連續動作3次，超過3次即發出聲光報警，提醒維修人員處理。同時在自動調平狀態時，如果在2 min內沒有投入機門保護裝置也會出現報警信號。

另外，考慮到jetway橋為繼電器控制，增加控制用plc實現此功能比較實用，因此采用Mitsubishi的FX2n-48MR（該PLC同時作為登機橋狀態集中監控系統信號采集用）。新編寫了門保護程序，同時加裝門保護開關（選用德國產品）以及按鈕、指示燈等，在編寫程序時將門保護動作后可能產生的其他干擾動作一并屏蔽，如屏蔽了自動調平動作，以免橋出現反復升降的現象。

另外為了增加機門保護的可靠性，還增加時間繼電器作為二次保護回路。相關電路見圖3。

改造后門保護動作流程和天達新型橋相同，滿足了用戶要求。

1.7 登機橋橋頭門改造

原有橋頭門采用卷簾門，經常發生卡死故障，后參考天達新型橋的設計方式，采用鋼制對開門，結構形式和天達新型橋相同。改造后使用情況良好。

2 附屬機構的改造

2.1 登機橋地板改造

原來登機橋使用16 mm厚木質地板，在受潮情況下（如清洗地毯等）容易變質腐爛，造成地板塌陷，每年均須停橋更換損壞的木板，后改成用環氧玻纖板來做地板材料，橋頭用12 mm厚，通道用10 mm厚板，采用不銹鋼螺栓固定。改造后，使用幾年下來情況良好。

2.2 登機橋側壁板改造

原來登機橋使用12 mm厚中纖板，受潮會鼓脹變形，每年臺風季節，側板受潮變形都需要更換，后改成用3塊4 mm厚的鋁塑板粘合，外觀平整，不怕潮濕，可雙面使用（一面磨損時可換面使用）。

3 增加綜合信息系統

3.1 登機橋綜合信息系統的功能

為便于維護人員能實時觀察全機場各登機橋的姿態和工作狀態，現場故障報警、設備重要信息，記錄系統的操作及運行參數（含實時顯示和歷史數據查詢），使維修人員能夠迅速找到故障點，提高維修響應速度及維修質量。在登機橋設備改造中增加了登機橋綜合信息監控系統，從而實現了實時監控登機橋運行狀態的功能（無遠程控制功能）。

3.2 技術方案

3.2.1 系統配置

為了保證設備的實時性和高可靠，本系統方案采用cclink網絡（PLC工業設備網），每條登機橋均裝有一個cclink通訊模塊，該通訊模塊采集登機橋PLC內部相關控制信號并通過cclink總線傳送到監控中心。控制模塊采用三菱Q系列PLC，傳輸線采用cclink專用電纜，由于距離較長，系統還使用了2個中續器，監控主服務器采用戴爾服務器。系統可以實時顯示各個登機橋的狀態，并可存儲半年的數據，必要時可以根據時間索引按橋號查詢有關數據。網絡配置如圖4所示。

3.2.2 信號采樣方案

廈門機場登機橋按控制方式可分為兩類，一類是由PLC控制的，稱為智能型登機橋。一類是由繼電器控制的，完全由操作人員手動操作，簡稱為機電橋。聯網監控采集信號時智能橋只需加信號采集附加模塊即可。而對于機電橋的信號采集，改造中在機電橋上加裝一個32MR的PLC，專門采集登機橋繼電器的動作信號，遇到控制繼電器信號無法采集的就并行接入一個繼電器來專門采集信號，這樣就解決了機電橋的信號采集問題。所加裝PLC和繼電器僅用來采集信號，不參與控制，這樣保障了原電路的正常運行。

4 結 語

登機橋頭端固定在登機門處的中軸，橋身則可以左右移動，頭端和尾端皆可升降和伸縮，因此可適用于各種不同的飛機。尾端處有一控制室來控制橋身的移動，另外還有一折棚可向外延伸，密合地銜接機艙門，因而不受天氣影響。本文對廈門機場登機橋機電系統及綜合信息系統進行了多次升級改造，進一步提高了設備的可靠性和經濟效益。

參考文獻：

[1] 楊麥年.WS-750 T型登機橋的改造[J].機械研究與應用，2000，（3）.

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