机场车辆安全管理信息系统设计

机场车辆安全管理信息系统设计

  摘要 利用和集成GPS (Global Positioning System)全球定位系统、超声波测距、数字逻辑电路和GPRS (General Packer RadioService)移动网络通讯等技术，设计建立机场车辆安全管理系统。
    关键词 机场车辆 安全管理 系统

    一、概述
    机场在以往的机坪作业中，曾发生过多次地面保障车辆碰撞飞机、与飞机抢道、车辆超速、拉坏飞机加油接头、遗忘恢复飞机油箱盖板等事件，甚至还发生了因车辆超速与场内行驶的其他车辆发生碰撞伤人的事件。深圳承远航空油料有限公司为了最大限度地消除机坪作业安全风险，在总结各地历年发生的安全事故和差错的基础上，从2001年开始进行车辆安全管理系统的设计。历经约4年的论证、设计、试验和逐步实施的过程，系统于2004年完成并正式投入使用，在安全生产中发挥了非常显著的作用。
    二、系统主要功能模块设计
    1．机场车辆主要存在的安全风险
    (1)车辆与滑行中的飞机发生冲突。
    (2)车辆行驶中碰挂停止状态的飞机。
    (3)作业结束未将飞机与工作车辆完全脱离或复位而开车，导致损坏或丢失飞机设施。
    (4)车辆行车速度过快，不能及时有效控制其状态，与场内其他车辆或人员发生碰撞。
    (5)航油系统发生油料泄漏，引发火灾，对机场车辆或飞机造成危险等。
    在分析上述机坪作业中的5个方面风险后认为，因为不可能完全避免由于人为的一时疏忽而引发安全事故的发生，仅仅依靠健全安全管理制度是不能实现消除机坪作业风险的，还必须针对不同风险，设计和建立起完备的安全技术保障平台。
    2．集成电控、电显安全联锁
    在机场工作车辆上，对特种装备的关键点设置接近开关，根据工作部件的位置逻辑关系，采用集成电路进行控制，并与车辆制动系统形成联锁当某一部件未复位时，将会在显示板上显示具体联锁点名称，同时发出声光报警，并使车辆处于制动状态。避免车辆作业结束时未将飞机与工作车辆完全脱离或复位而开车，防止发生拉坏飞机加油接头或丢失飞机油箱盖等事故，保证车辆和飞机处于安全状态。集成电控、电显系统具有互换性好、扩展功能强、联锁点工作状态直观、联锁系统机构简单以及故障容易排除等多方面的优点，可以适用于所有的机场工作车辆。目前系统已实现14个联锁点的电控和电显，完全能够满足现有的控制需求。
    当工作车辆在工作现场发生联锁系统故障时，为了将工作车辆及时撤离现场，可使用联锁超越功能，使车辆暂时失去联锁保护功能（此时系统将在驾驶室和管理中心同时发出警报），待修复后再恢复。
    3．车辆行驶管理
    车辆行驶管理平台可对不同车辆在不同的行驶区域设置不同的行车限制，如分区速度限制，行驶区域限制，区域警示语提示等。车辆的所有活动都将上传到管理中心并记录，对违禁行为及时报警语提示，使其迅速进行纠正。
    当需要了解某台车辆的详细运行轨迹和上述监控记录时，可从数据库或中端远程提取数据回放，以便详细了解车辆在某段时间发生事件的具体情况。
    4．高度防撞行车限制
    高度防撞行车限制保护功能，是运用超声波反射测量技术来测量障碍物的高度，并与集成电控联锁系统协调工作，以形成保护作用。当车辆接近飞机或障碍物时，一旦超声波雷达检测到障碍物高度低于车辆允许行驶高度时，超声波雷达输出控制信号给联锁控制器，对行驶中的车辆采取强制制动措施、从而避免发生碰挂飞机或障碍物的事故。
    5．车载紧急停泵
    车载紧急停泵功能是依托系统的GPS定位模块和GPRS移动网络通讯平台，配置相应的控制软件和硬件，实现移动紧急停泵和定位报警功能。当供油管网发生紧急事件时，可以直接操作车载紧急停泵系统停止管网供油，并在调度控制中心地图上显示出操作车辆和位置，以便及时消除油料泄漏险情和避免发生环境污染事件，同时调度控制中心自动将已执行信息反传输到操作停泵的加油车上进行显示。
    系统在调度控制中心设置运行（试验）转换开关，以便用户可以对机坪供油系统停泵功能和车载停泵功能分别进行检测。
    调度控制中心的软件具有紧急停泵屏蔽功能，可以屏蔽个别车载的停泵功能，在对故障车辆进行检修时可以保证供油系统的正常运行。
    车载紧急停泵系统的优点：
    (1)由于系统采用的是社会化移动通讯网络，消除了控制电缆常遭外部人员损坏的现象。系统的操作点是随车而行，从而也消除了外部人员误操作紧急停泵按钮的现象，因此系统可靠性高于固定式紧急停泵系统。
    (2)由于车载紧急停泵系统操作位置具有同一性，操作人员只要掌握一台加油车的操作方法，就可以用同样的方法操作其他车辆，而不必像固定式紧急停泵系统那样必须了解每一个控制点的现场设置情况，使操作方法变得更加简便，同时也简化了培训工作。
    (3)由于车载紧急停泵功能是与车辆安全管理系统共用通讯和管理平台，在建立车辆安全管理系统的同时实现紧急停泵功能，功能增加的投人约占总成本的巧％，远低于固定式紧急停泵系统的投资。
    (4)对于以前在建设中没有同步建设固定紧急停泵系统的机场，如采用车载紧急停泵系统，可以避免机坪开挖工程，消除了对航班运行的影响，同时也可降低项目投资。
    (5)系统的维护修理优于固定紧急停泵系统，除系统本身无需再对控制电缆进行维护外，对个别控制点的故障也不必停止全部系统进行检修。
    6．车辆调度管理功能
    系统在GPS定位模块和GPRS无线网络通讯平台上建立了1个车辆调度管理平台，通过管理软件将车辆的工作状态、报警状态和闲置状态用色标进行区分，将车型（罐式加油车、管线加油车、普通车辆）用图标进行区分，上述内容还可以分工作区域在计算机界面显示，调度控制中心可以实时掌握车辆的状态、位置和详细的工作时间，辅助调度员合理安排仁作车辆的工作位置，减少行车路程，降低驾驶员劳动强度、减少行车安全风险，提高了工作效率。
    7．统计报表和查询
    (1)系统将所有管理的车辆数据统一储存在管理中心数据库中，并通过管理软件形成相应的报表，使用人员可根据需要、按时段查询或打印各类报表。管理中心数据保存时间为一年，一年后数据自动刷新。
    (2)系统按类别和时段统计打印出车辆的辅助时间和作业时间，可作为设备使用效率分析和维修保养的依据。系统还可以根据其他需求，充分利用数据库的现有数据，分析统计出实用报表。
    (3)系统可进行车辆轨迹回放，可按车辆类别和时段统计打印出超速行驶、越界行驶、联锁超越行驶、紧急停泵等报警记录，可准确地将事件发生的时间、位置等信息描述出来。使安全行车管理更加清晰、可靠，实现了机场车辆全面控制。
    三、使用效果
    深圳承远航空油料有限公司在系统投入使用前，尽管在管理上下了很大功夫，但车辆在机场超速行驶和干扰飞机活动的现象仍然存在。在系统投入使用后，针对工作车辆在不同区域设置不同的行驶速度和轨迹，及时有效控制车辆状态，避免了车辆在机场行驶中干扰飞机活动和发生其他行车事故。保证了车辆行驶中不碰挂停止状态的飞机或其他障碍物。避免了作业结束时未将飞机与工作车辆完全脱离或复位而开车。航油供应系统增加了安全应急措施，有效地防止了油料泄漏引发的火灾、污染环境等事故。车辆的工作状态和区域可在计算机界面显示，调度控制中心可以随时掌握车辆的状态、位置和详细的工作时间，为调度员更加合理地安排工作提供了依据，提高了工作效率。实现了工作车辆全面有效科学管理。由于深圳承远航空油料有限公司设计建立的车辆安全管理系统发挥了非常重要的作用，到目前为止，没有发生过任何伤害飞机等各类不安全事件。