查丕进，何树贤
（云南机场集团昆明长水国际机场，云南昆明650211）
摘要：随着我国民航业的快速发展，承担民航机场行李运输、分拣的行李处理系统也日益高自动化、智能化、人性化，其稳定性备受重视。/PS保护系统能为行李处理控制系统提供稳定、高质量、纯净的电源，对其的设计是行李控制系统稳定、高效运作的关键环节。关键词'行李处理控制系统;UPS保护系统；集中式；分散式
中图分类号:TP303+.3；V353文献标识码：B DOI:10.16621/jki.issn1001-0599.2020.12D.55
0引言
随着经济的快速发展，飞机成为人们出游最理想的交通工
具之一。近年来我国民航业发展迅速，各地加快了民航机场建
设的步伐，民航机场建设也日益趋向科技化、智慧化、人性化发
展，让旅客在旅途中有了全方位体验。作为机场行李运输、分拣
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的核心系统，行李处理系统的发展也趋向高自动化、智慧化发
展。本文基于某大型国际机场行李处理系统的建设、运行保障经验，提出在前期行李控制系统设计时，追加设计UPS（Uninterruptible Power Supply，不间断电源）保护系统的必要性，并依托某大型国际机场行李处理系统，对UPS保护控制系统进行方案设计研究。
1行李处理系统UPS结构及工作原理
某大型国际机场行李处理系统主要承担民航机场始发、到达、中转行李的值机、安检、运输、分拣、存储等任务，主要由离港系统（DP）、到港系统（INB）、中转系统（TR）、早到系统（EBS）、人工编码系统（MES）、自动分拣系统（TTS）、空筐返回系统组成，其中包括32套控制子系统，控制系统结构多样，控制逻辑复杂。
依托某大型国际机场行李处理控制系统系统UPS系统设计，结合现场实际，本文主要探讨在线式UPS的结构及工作原理。UPS主要由整流电路、充电电路、逆变电路、输出变压器、滤波器、控制检测保护及电池组等部分组成（图1）叫当上级供电系统正常供电时，市电先经过低频滤波后，一方面经整流滤波给逆变器提供工作电压，并经输出变压器向负载供电，另一方面经过充电器对电池组充电，作
为备用电源；当上级供电不正常时，逆变器自动转为电池组供电，从而保证负载不间断供电，只有当逆变器等出现故障时，转换开关才将负载切到由电网直接供电。
2行李处理控制系统UPS保护系统设计的必要性
为了配合民航局提出的对行李的时效性，不断提高旅客体验度，大型国际机场对旅客行李运输分拣准确性、及时性提出
图1在线式UPS工作原理
较高要求，不允许行李处理系统较长时间停止分拣、输送。而由于行李处理系统上级供电倒闸切换，雷雨天气造成的电源闪断，人为分合闸等因素会造成行李处理系统控制器件损坏，尤其是PLC、条码识别设备控制器、直流稳压电源、I/O从站等核心、昂贵器件的烧损现象较为常见。每次行李系统上级电源闪断，都会造成重要核心器件损坏，恢复时间不少于1h，影响行李分拣，严重时造成航班延误。给民航机场带来了严重的经济损失和无法量化的名誉损失叫
为了保证行李处理系统负载供电的连续性，为负载提供优质的电源，满足一些重要负载对供电电源提出的严格要求叫行李处理控制系统UPS系统的设计可以根据行李处理系统规模、现场实际等来选择具体设计方案，本文主要讨论集中式UPS设计和分散式UPS系统设计。
3行李控制系统集中式UPS系统的设计
在大型国际枢纽机场，行李处理系统庞大，设备多，控制复杂，所以在2000万旅客吞吐量级别以上的机场，在设计行李处理系统初期，建议考虑设计整体式UPS系统，对行李处理系统控制系统进行保护。
集中式UPS系统是将行李处理系统的所有控制系统电源与动力电源分离，控制系统电源将通过一组大容量的UPS机组后，输出给现场各个本地电源分配柜，然后供给行李处理系统的
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〔编辑吴建卿〕
设备与技才设备#理％&修2020!12（下）
各组子系统。而UPS 系统需要有单独的机房，并且在UPS 机组 机房建立机房稳定空调系统及可靠的接地系统。
3.1 UPS 选型原则3.1.1主机组容量选择
UPS 机组容量的计算方法:UPS 容量二设计负载功率"0.8 （UPS 输出功率因素）"0.6 （UPS 主机最理想负载为输出功率
60%）。在计算UPS 机组容量时，需要注意的一点是，关于行李处 理控制系统负载，要有目的地为
后续系统改造预留负载功率，在 现有的负载功率上放大20%〜30%负载功率。UPS 主机组除了合 理选择机组容量外，还应根据现场实际来选择进线、出线方式。
3.1.2电池组容量选择
（1） 电池数量计算。电池数量二UPS 蓄电池直流电压"电池
电压。
（2） 电池容量计算。电池容量二UPS 容量#功率因数#不间断
供电时间"电池数量"电池电压（电池数量、容量一般将计算结 果向上取整）。
3.2 UPS 机组备份及系统配电的设计
3.2.1 UPS 机组备份
针对大型机场对配电可靠性的要求，后端负载数量、后期可
扩容性及UPS 的冗余能力等，建议对UPS 系统进行冗余设计。 也就是说，在极端情况下，当其中一套UPS 宕机时，另外一套
索引图像UPS 仍然可以为全部负载提供可靠电源。正常情况下，两套UPS
均分负载，并通过LBS 电缆连接，保证两套UPS 的输出相位和
频率一致。
在UPS 电源方案的设计中，主要考虑的参数是UPS 系统对 于电力保障的安全系数，而目前主要是通过对于UPS 的组网方
式设计来实现。与UPS 系统的组建方式主要有3种，即单机系 统、双母线系统和N+N 并机系统。设计单位可以根据实际运行 需求选择组建方式。
3.2.2 UPS 系统配电设计
厄勒克特拉情结
从行李控制系统UPS 保护系统设计初心出发，使行李处理 系统更加安全、稳定，本文提出在UPS 保护系统设计考虑时，在
大型的UPS 内部自带旁路系统及UPS 冗余设计的基础上，设计 追加外部旁路系统能让系统的供电更可靠，这样便于行李处理
系统应急，便于UPS 保护系统的维修和维护。3.3机房、空调系统
3.3.1独立机房及空调的必要性
为满足整体式UPS 运行需求，保证UPS 正常的使用寿命,
应对UPS 进行较好的管理。
（1 ）建议UPS 进行独立、干净机房安装，不过独立机房存在 散热不良问题，尤其对于某个季节温度高的地区，散热严重影响
了 UPS 运行、寿命，常常故障频发，所以建议在机房安装空调系
统，使机房有稳定的温度，保障UPS 运行的需求。
（2）在整套UPS 设计、安装过程中，需要考虑设计、安装良
好的接地系统。
3.3.2 空调功率选择
机房主要的热负荷来源于设备的发热量及维护结构的热负 荷，而维护结构热负荷又包括机房照明负荷、建筑维护结构负 荷、补充的新风负荷、人员的散热负荷等。如不具备精确计算的
条件，可以根据机房设备功耗及机房面积，按经验进行测算。
对于绝大多数机房（设备发热量一般），在无法准确计算机 房内设备发热量的情况下，在进行精密空调选型时可以参照
290〜350 W/m 2，艮卩 0.29〜0.35 kW/m 2（等同于 250〜300 ；c=（h ・m 2）） 的标准进行设计。而为了安全起见，大多数情况下都按照 0.35 ；W/m 2（即300 ；cal/（h ・m 2））的标准进行设计。3.4监控系统
为了便于运行、维护的监控，在设计行李处理系统整体式 UPS 时，需要考虑将UPS 机组、电池、空调等机房的信息通过网 络连接入行李处理系统的监控系统，设备运行维护人员可以通
过监控系统实时检测机房温度、UPS 主机故障状态、电池充电状 态、旁路状态、UPS 并机状态、空调运行状态及UPS 相关环境的
数据采集。
4行李控制系统分散式UPS 系统的设计
分散式UPS 系统是将UPS 保护系统安装于行李处理系统
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每个子系统（或者每个供电单元）本地配电柜中，所以分散式 UPS 保护系统设计点位相对多，每个点位UPS 只提供对应子系 统的保护作用。分散式UPS 系统主机、电池容量的选择与整体 式UPS 基本一致，根据现场环境和需求来决定是否加装空调、 监控系统及其他保护装置。
分散式UPS 的设计安装较为简单，在本地电源分配柜的主 令开关下端将子系统的控制电源引出，通过UPS 及其UPS 控制 单元、外部旁路系统等，将控制电源送回子系统的各个控制模块
（图 2）。
分散式UPS 系 统主要适用于：①
2000万旅客吞吐
量级别以下的中小 机场；②大型国际 机场在建成后期， 需要对部分子系统
进行UPS 保护改造新增;③现场加装集中式UPS 系统会造成空 间不够，施工难度大的某些大型国际机场。
5结束语
UPS 保护系统的建立，在上级供电波动、倒闸等情况下，对 行李处理控制系统起到了很好的保护作用，避免各种昂贵电气 模块的烧损，避免行李处理系统设备大面积故障给机场带来经
济、口碑损失。集成式的UPS 保护系统还能实现动力电源与控 制电源的分离，便于后期系统运行、维修、维护保养工作。总之,
UPS 保护系统的建立，为行李处理系统安全、稳定、经济运行提 供了强有力的保障。
参考文献
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2016.
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:3 ］张颖超，杨贵恒，常思浩，徐国家.UPS 原理与维修［M ］.北京：化学工
业出版社,2011.
〔编辑吴建卿〕
UPS 外部
旁路及
制礼作乐
控制部分
子系统本地
电源分配柜 的主令开关图2分散式UPS 配电原理设备#理％&修2020 !12（下）
设备与
技才
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