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張維洲:香山公園客運索道更新改建技術展現創新發展新亮點

2014-05-05 09:47:16來源:中國特種設備檢驗網

 

 
香山公園客運索道 
張維洲 牛建欣
 
 
    摘 要:本文簡要敘述了香山公園索道于2008年5月完成更新改建后的機電設備的主要特點,著重闡述了新建索道中所采用目前國際上最先進的 Profibus 現場總線及分布式控制系統、光纖數字通訊系統的自動化控制方式;及其具備的結構簡潔,安裝布線簡單,可靠性高的特點和該系統控制、通訊采用全數字化方式,控制精度高,升級換代便捷,信號檢測數量可隨意擴展,故障自動檢測、自動記錄、自動歸檔,具有良好的人機界面,代表當今客運索道自動化控制方面革命性的跨越!
 
 
    香山公園和北京起重運輸機械研究所攜手合作,融索道技術于名山園林之中,于1982年9月24日建成中國第一條大型單線循環固定抱索器雙人座吊椅式觀光游覽索道,線路長度1337m,上下站高差431m。為來到北京香山的廣大中外游客提供了方便,尤其幫助一些年老體弱和殘疾者解決了無法登山的難題,還為北京香山公園增添了新的亮點,取得了良好的社會效益和經濟效益。
 
    香山索道還以實物向社會各界展示了客運索道的優越性:對自然地形適應性強,爬坡能力大,能耗低,有利于環境保護,結構簡單,維護方便,投資少,回報快,易管理,運行平穩、安全可靠。這種新穎的空中交通運輸工具,愈來愈引起各省市山川風景名勝區領導和社會各界的關注,前來香山公園索道參觀學習取經的單位絡繹不絕!
 
    香山索道于20世紀80年代初取得成功后,北起黑龍江亞布力,南至昆明西山,麗江云杉坪,海南東山嶺,東自山東青島嶗山,西到甘肅蘭山,新疆天池,四川攀枝花,圌山,青城山索道……以平均年增加20多條客運索道的速度發展,香山索道是我國首批獲得《安全使用許可證》和《安全檢驗合格》標志的客運索道,極大地推動了中國客運索道事業的興起和安全持續快速發展,為促進交通運輸現代化和旅游業的蓬勃發展做出了積極貢獻! 
 
    香山索道屬于20年前的機電設備,現今已進入科技進步日新月異的新時期,與當今世界一流水平索道相比,技術上漸顯差距,而且天長日久運轉的磨損、腐蝕,有的組件、零部件開始老化。此外,隨著國民經濟持續快速發展,人民生活質量提高,旅游業逐漸成為國民經濟新增長點,來美名遠揚的北京香山公園的中外游客逐年增多。而且,人們對乘坐索道的舒適安全程度要求不斷提高。香山公園面向未來、抓住機遇、迎接挑戰,在上級主管部門各級領導的支持和幫助下,深入學習貫徹科學發展觀,充分利用20多年積累的豐富經驗,學習兄弟索道更新改建的先進經驗,堅持貫徹“安全第一、預防為主”和“科學規劃、統一管理、嚴格保護、永續利用”的方針,按照“科學求實、因地制宜、技術先進、自主創新”和“支持民族工業、首選國產設備”的思路,謀求香山公園索道實現安全發展、節約發展、清潔發展、持續發展。經過充分調查研究,科學論證后,組織對香山索道進行全面更新改建。
 
    一、香山公園索道更新改建概況 
 
    香山公園索道于2007年6月進行設備全面更新改建,工程由北京起重運輸機械設計研究院設計完成。這次索道設備改造在機電設備及自動化控制硬件方面采用了許多先進的設計思路,選用了許多當今國際上先進的控制系統及國內生產的優良設備。于2008年5月完成改建后的香山索道,采用了當今國際上最先進的自動化控制方式——分布式控制,選用了西門子新S7—300型PLC系統、WinCC6.0軟件、西門子S7上位機,及兩塊ET—200M型現場模塊;由一塊ET200—M模塊對索道下站驅動機控制系統、驅動機等關鍵設備部件進行全面的監測和控制,對設在各關鍵部件上的多路傳感器的信號和開關信號進行采集;通過PROFIBUS--DP現場總線完成對S7—300可編控制器的各項指令的處理和傳輸;由另一塊ET—200M完成索道上站液壓張緊控制系統、上站主電源和張緊油泵電機的自動控制和檢測,上、下站間1370米距離之間通過光纖環網來完成大部分控制及檢測數據的傳輸,并同步處理和傳輸下站PLC的各項指令;由設在索道下站的一臺S7—300型PLC及一臺工控機可完成對索道上、下站全部機電系統進行的全面監測和控制。具體見圖示: 
 
 
 
 
 
    該系統具備自動檢測、監控、故障報警、故障顯示、自動生成運行檔案等多項功能;通過良好的人機界面實時顯示其運行狀態,上、下站間各種設備的工作狀態均可通過系統分布圖來準確顯示;全部運行數據和故障參數自動歸檔。該系統具備結構清晰、維護方便、現場接線數量少、數據處理速度快、運行可靠、日后軟、硬件系統升級換代便捷、成本低等一系列特點。該套系統投入運營后,使香山公園客運索道的自動化控制水平處于國內單線循環固定抱索器吊椅式客運索道的領先地位! 
 
    二、香山公園索道更新改建后的新亮點
 
    2007年6月至2008年5月,香山公園對所屬客運索道進行全面更新改建,共投入資金1000多萬元。經國家客運索道安全監督檢驗中心驗收,新建索道所采用的設計理念和機電設備已達到國內索道業內同類系統中的一流水平。在原有索道的基礎上,各方面運行水平均有很大的提升:
 
    1. 提高舒適平穩性
 
    選用外形美觀、乘坐舒適的新型吊椅,采用新型三人抱索器,優化線路支架設計,減少了5座支架,吊椅通過托壓索輪時,非常平穩和舒適。
  
    2. 提高負荷變化時的安全性
 
    索道在線路間相鄰跨度較大或風力較大處支架上全部采用了托/壓組合輪組,有效提高了支架在各種負載狀態下的運行安全性。
 
    3. 關注健康、降低噪音 
 
    驅動設備采用地下室式布置,將主驅動設備置于站房地面之下,從而將驅動電機和減速機系統封閉,極大地改善了索道的運營環境,使站臺設備噪音從過去的87分貝降低到目前的67分貝。站臺寬敞明亮,充分體現了以人為本、關懷游客和站臺服務人員身心健康的設計理念!
 
    4. 多點控速、滿足各種需求 
    電力拖動系統采用直流可調速系統,吊椅的運行速度設定為1.35米/秒、1.10米/秒和0.50米/秒三種,可以根據乘客的實際情況分別由上、下站站臺服務員或控制室司機控制減速、恢復正常速度,以保證乘客在各種情況下的上下車安全,充分體現了人性化服務,也有效提高了游客乘坐索道的安全性和舒適度!
 
    5. 順應發展、提高運力
    吊椅數量由過去的135把增加到168把,提高運行速度,運力從過去每小時單向運量450人增加至600人,提高了30%。緩解旅游旺季乘客排長隊候車的勞苦。
 
    6. 關鍵設備性能好 
 
    該系統具備完善的安全保障設施、設備,其關鍵的減速機設備及絕大部分電氣部件均采用德國進口,整流器選用ABB—800數字整流器,該套系統具有很好的高精度控制和完善的總線功能,同時具有相當高的安全可靠性,屬國內首次投入使用。
 
    7. 銅芯電纜、供電可靠  
 
    采用兩路獨立的市電供電系統,新布設了銅芯電纜,確保驅動設備在市電電力供電系統出現故障時仍可將線路上的游客安全運回站內。
 
    8. 全線監控、超前預警
 
    在索道上、下站及線路多個關鍵支架上安裝了360°電視監控攝像頭,可以準確地了解索道全線路的實際狀態,并有效地避免意外情況的發生! 
 
    9. 多措并舉、有效防雷 
 
    索道設計嚴格依照安全規范設置了防雷和接地,此外,還在線路支架運載索的上方設置了防雷系統和良好的接地系統,可有效避免雷擊危害。
 
    10. 精準測風、防范事故 
 
    在索道線路沿線風力最大位置的支架上均安裝了數字風速儀裝置,可以實時、準確地將索道線路風向、風速遠傳到索道下站控制室,并具有自動報警功能,有效提高了索道運行的安全性。
 
    11. 三套驅動、保障應急 
 
    設置了三套驅動系統,除一套主驅動系統外,還設置了一套輔助驅動系統,一套液壓馬達緊急驅動系統,可以確保在驅動裝置的任何部分出現故障時均可將線路上的乘客運回站內,具有很高的安全系數!
 
    12. 光纖通訊、暢通無阻 
 
    新建索道上、下站之間的電話通訊系統采用了光纖電話通訊系統,可以在今后相當長一段時間里滿足站房電話的增容需求而不需要占用上、下站間通訊電纜的資源。
 
    13. 自主創新、復合控制 
 
    上、下站間的全部通訊、控制保護、監測、電視監控、門禁票務系統、上下站間數碼照相均利用一條光纜和一條復合電纜來可靠完成上述多項任務,這種簡潔、多功能復合控制思路在國內也屬首創!
 
    14. 堅持環保節約、建設低碳索道 
 
    新改建索道的另一突出亮點:即在將索距從3.2米增大到4米的前提下,仍然能夠充分利用上、中、下站房的原有建筑結構;這樣就大大減少了建設用設備材料和土建施工量,還明顯縮短了建設工期,降低了約2500萬元的基建資金,并相應減少了繁多的基建程序和項目審批手續,為更新改建工程順利竣工創造了重要的前提條件。
 
    15. 投資少、成效好
 
    設備總投資小,見效快,投入產出比高。改建后的香山索道圓滿完成了奧運會期間迎接各國賓客的光榮任務,運營半年除收回全部設備投資還多收入了近千萬元! 
 
     更新改建后的香山公園索道在硬件方面展現了上述15個新亮點,為國內單線循環固定抱索器吊椅客運索道設備的更新換代提供了成功范例,該套索道的設計理念和硬件系統在索道驗收檢驗時曾受到國家索檢中心及相關索道專家的充分認可,作為項目主要設計部門的北京起重運輸設計研究院也因該項目的攻關力度、技術水平和良好成效而榮獲了部級科技進步三等獎! 
 
    三、堅持創新發展,全面提高安全服務質量
 
    香山公園新建客運索道所采用的自動化解決方案在實際應用中,很好地實現了實時監控、自動故障診斷和報警、歷史數據的存儲和查詢等多項功能,且用戶界面操作良好,有效提高了客運索道設備安全使用及管理水平,也為提高我國客運索道的自動化控制系統更新換代做出了一項有意義的創新實踐。
 
 
    硬建設是外樹形象,軟管理是內強素質。香山公園從啟動索道更新改建工程開始即抽調具有一定索道經驗的管理干部和技術人員參與改建全過程,既有助于保障工程質量和進度,又能通過索道設備安裝調試等實踐,掌握新設備的工作原理、技術關鍵,了解安全管理重點事項,還適時組織干部員工學習“特種設備安全監察條例”、“風景名勝區條例”、“客運索道安全服務質量”等法規標準,調整、完善規章制度和崗位職責,倡導職工自主創新提高安全技能,弘揚安全文化、提升綜合素質,開展“微笑服務·情滿香山”行動,提出以安全管理為主干,安全服務為枝葉,乘客滿意為果實,實現整體效益的最大化;重視改造提高,減少重復建設,縱橫管理相互補充、相互支持;以創建安全服務質量科學管理體系推動索道從傳統向科學管理的轉變;重視職工與游客的需求,兼顧外樹形象內強素質,實現管理、使用、技術三個環節的最佳結合。作為首都的窗口面向全國展現索道行業的形象!
 
    香山公園索道在2008年4月底完成更新改建,5月19日通過了國家客運架空索道安全監督檢驗中心的驗收,獲得了《安全檢驗合格》標志。索道站于2008年5月27日正式運營,經過兩年多的運轉,已經安全運行了640余天,無因設備故障停業營運,累計運行5800余小時,共運送游客850470人次,乘坐更新改建香山索道的安全、舒適、平穩性和規范化、人性化的溫馨服務讓廣大中外游客非常滿意!
 
     該項目的如期完成,良好的投入產出比,合理的布局,安靜寬敞的站房環境,細致的索道沿線綠化美化和生態文明建設工作,都受到了前來參觀的北京市園管中心領導及相關部門專家的表揚。香山公園索道有決心和信心在中國索道協會和國家索檢中心領導下,與全國索道同仁攜手共進、團結拼搏、不斷創新、扎實工作,進一步加強科學管理,堅持創新發展,全面提高安全服務質量,努力為中國索道行業的安全健康持續發展做好工作。
 

 

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