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张维洲:香山公园客运索道更新改建技术展现创新发展新亮点

2014-05-05 09:47:16来源:中国特种设备检验网

 

 
香山公园客运索道 
张维洲 牛建欣
 
 
    摘 要:本文简要叙述了香山公园索道于2008年5月完成更新改建后的机电设备的主要特点,着重阐述了新建索道中所采用目前国际上最先进的 Profibus 现场总线及分布式控制系统、光纤数字通讯系统的自动化控制方式;及其具备的结构简洁,安装布线简单,可靠性高的特点和该系统控制、通讯采用全数字化方式,控制精度高,升级换代便捷,信号检测数量可随意扩展,故障自动检测、自动记录、自动归档,具有良好的人机界面,代表当今客运索道自动化控制方面革命性的跨越。 
 
 
    香山公园和北京起重运输机械研究所携手合作,融索道技术于名山园林之中,于1982年9月24日建成中国第一条大型单线循环固定抱索器双人座吊椅式观光游览索道,线路长度1337m,上下站高差431m。为来到北京香山的广大中外游客提供了方便,尤其帮助一些年老体弱和残疾者解决了无法登山的难题,还为北京香山公园增添了新的亮点,取得了良好的社会效益和经济效益。
 
    香山索道还以实物向社会各界展示了客运索道的优越性:对自然地形适应性强,爬坡能力大,能耗低,有利于环境保护,结构简单,维护方便,投资少,回报快,易管理,运行平稳、安全可靠。这种新颖的空中交通运输工具,愈来愈引起各省市山川风景名胜区领导和社会各界的关注,前来香山公园索道参观学习取经的单位络绎不绝。 
 
    香山索道于20世纪80年代初取得成功后,北起黑龙江亚布力,南至昆明西山,丽江云杉坪,海南东山岭,东自山东青岛崂山,西到甘肃兰山,新疆天池,四川攀枝花,圌山,青城山索道……以平均年增加20多条客运索道的速度发展,香山索道是我国首批获得《安全使用许可证》和《安全检验合格》标志的客运索道,极大地推动了中国客运索道事业的兴起和安全持续快速发展,为促进交通运输现代化和旅游业的蓬勃发展做出了积极贡献。  
 
    香山索道属于20年前的机电设备,现今已进入科技进步日新月异的新时期,与当今世界一流水平索道相比,技术上渐显差距,而且天长日久运转的磨损、腐蚀,有的组件、零部件开始老化。此外,随着国民经济持续快速发展,人民生活质量提高,旅游业逐渐成为国民经济新增长点,来美名远扬的北京香山公园的中外游客逐年增多。而且,人们对乘坐索道的舒适安全程度要求不断提高。香山公园面向未来、抓住机遇、迎接挑战,在上级主管部门各级领导的支持和帮助下,深入学习贯彻科学发展观,充分利用20多年积累的丰富经验,学习兄弟索道更新改建的先进经验,坚持贯彻“安全第一、预防为主”和“科学规划、统一管理、严格保护、永续利用”的方针,按照“科学求实、因地制宜、技术先进、自主创新”和“支持民族工业、首选国产设备”的思路,谋求香山公园索道实现安全发展、节约发展、清洁发展、持续发展。经过充分调查研究,科学论证后,组织对香山索道进行全面更新改建。
 
    一、香山公园索道更新改建概况 
 
    香山公园索道于2007年6月进行设备全面更新改建,工程由北京起重运输机械设计研究院设计完成。这次索道设备改造在机电设备及自动化控制硬件方面采用了许多先进的设计思路,选用了许多当今国际上先进的控制系统及国内生产的优良设备。于2008年5月完成改建后的香山索道,采用了当今国际上最先进的自动化控制方式——分布式控制,选用了西门子新S7—300型PLC系统、WinCC6.0软件、西门子S7上位机,及两块ET—200M型现场模块;由一块ET200—M模块对索道下站驱动机控制系统、驱动机等关键设备部件进行全面的监测和控制,对设在各关键部件上的多路传感器的信号和开关信号进行采集;通过PROFIBUS--DP现场总线完成对S7—300可编控制器的各项指令的处理和传输;由另一块ET—200M完成索道上站液压张紧控制系统、上站主电源和张紧油泵电机的自动控制和检测,上、下站间1370米距离之间通过光纤环网来完成大部分控制及检测数据的传输,并同步处理和传输下站PLC的各项指令;由设在索道下站的一台S7—300型PLC及一台工控机可完成对索道上、下站全部机电系统进行的全面监测和控制。具体见图示: 
 
 
 
 
 
    该系统具备自动检测、监控、故障报警、故障显示、自动生成运行档案等多项功能;通过良好的人机界面实时显示其运行状态,上、下站间各种设备的工作状态均可通过系统分布图来准确显示;全部运行数据和故障参数自动归档。该系统具备结构清晰、维护方便、现场接线数量少、数据处理速度快、运行可靠、日后软、硬件系统升级换代便捷、成本低等一系列特点。该套系统投入运营后,使香山公园客运索道的自动化控制水平处于国内单线循环固定抱索器吊椅式客运索道的领先地位。  
 
    二、香山公园索道更新改建后的新亮点
 
    2007年6月至2008年5月,香山公园对所属客运索道进行全面更新改建,共投入资金1000多万元。经国家客运索道安全监督检验中心验收,新建索道所采用的设计理念和机电设备已达到国内索道业内同类系统中的一流水平。在原有索道的基础上,各方面运行水平均有很大的提升:
 
    1. 提高舒适平稳性
 
    选用外形美观、乘坐舒适的新型吊椅,采用新型三人抱索器,优化线路支架设计,减少了5座支架,吊椅通过托压索轮时,非常平稳和舒适。
  
    2. 提高负荷变化时的安全性
 
    索道在线路间相邻跨度较大或风力较大处支架上全部采用了托/压组合轮组,有效提高了支架在各种负载状态下的运行安全性。
 
    3. 关注健康、降低噪音 
 
    驱动设备采用地下室式布置,将主驱动设备置于站房地面之下,从而将驱动电机和减速机系统封闭,极大地改善了索道的运营环境,使站台设备噪音从过去的87分贝降低到目前的67分贝。站台宽敞明亮,充分体现了以人为本、关怀游客和站台服务人员身心健康的设计理念。 
 
    4. 多点控速、满足各种需求 
    电力拖动系统采用直流可调速系统,吊椅的运行速度设定为1.35米/秒、1.10米/秒和0.50米/秒三种,可以根据乘客的实际情况分别由上、下站站台服务员或控制室司机控制减速、恢复正常速度,以保证乘客在各种情况下的上下车安全,充分体现了人性化服务,也有效提高了游客乘坐索道的安全性和舒适度。 
 
    5. 顺应发展、提高运力
    吊椅数量由过去的135把增加到168把,提高运行速度,运力从过去每小时单向运量450人增加至600人,提高了30%。缓解旅游旺季乘客排长队候车的劳苦。
 
    6. 关键设备性能好 
 
    该系统具备完善的安全保障设施、设备,其关键的减速机设备及绝大部分电气部件均采用德国进口,整流器选用ABB—800数字整流器,该套系统具有很好的高精度控制和完善的总线功能,同时具有相当高的安全可靠性,属国内首次投入使用。
 
    7. 铜芯电缆、供电可靠  
 
    采用两路独立的市电供电系统,新布设了铜芯电缆,确保驱动设备在市电电力供电系统出现故障时仍可将线路上的游客安全运回站内。
 
    8. 全线监控、超前预警
 
    在索道上、下站及线路多个关键支架上安装了360°电视监控摄像头,可以准确地了解索道全线路的实际状态,并有效地避免意外情况的发生。  
 
    9. 多措并举、有效防雷 
 
    索道设计严格依照安全规范设置了防雷和接地,此外,还在线路支架运载索的上方设置了防雷系统和良好的接地系统,可有效避免雷击危害。
 
    10. 精准测风、防范事故 
 
    在索道线路沿线风力最大位置的支架上均安装了数字风速仪装置,可以实时、准确地将索道线路风向、风速远传到索道下站控制室,并具有自动报警功能,有效提高了索道运行的安全性。
 
    11. 三套驱动、保障应急 
 
    设置了三套驱动系统,除一套主驱动系统外,还设置了一套辅助驱动系统,一套液压马达紧急驱动系统,可以确保在驱动装置的任何部分出现故障时均可将线路上的乘客运回站内,具有很高的安全系数。 
 
    12. 光纤通讯、畅通无阻 
 
    新建索道上、下站之间的电话通讯系统采用了光纤电话通讯系统,可以在今后相当长一段时间里满足站房电话的增容需求而不需要占用上、下站间通讯电缆的资源。
 
    13. 自主创新、复合控制 
 
    上、下站间的全部通讯、控制保护、监测、电视监控、门禁票务系统、上下站间数码照相均利用一条光缆和一条复合电缆来可靠完成上述多项任务,这种简洁、多功能复合控制思路在国内也属首创。 
 
    14. 坚持环保节约、建设低碳索道 
 
    新改建索道的另一突出亮点:即在将索距从3.2米增大到4米的前提下,仍然能够充分利用上、中、下站房的原有建筑结构;这样就大大减少了建设用设备材料和土建施工量,还明显缩短了建设工期,降低了约2500万元的基建资金,并相应减少了繁多的基建程序和项目审批手续,为更新改建工程顺利竣工创造了重要的前提条件。
 
    15. 投资少、成效好
 
    设备总投资小,见效快,投入产出比高。改建后的香山索道圆满完成了奥运会期间迎接各国宾客的光荣任务,运营半年除收回全部设备投资还多收入了近千万元。  
 
     更新改建后的香山公园索道在硬件方面展现了上述15个新亮点,为国内单线循环固定抱索器吊椅客运索道设备的更新换代提供了成功范例,该套索道的设计理念和硬件系统在索道验收检验时曾受到国家索检中心及相关索道专家的充分认可,作为项目主要设计部门的北京起重运输设计研究院也因该项目的攻关力度、技术水平和良好成效而荣获了部级科技进步三等奖。  
 
    三、坚持创新发展,全面提高安全服务质量
 
    香山公园新建客运索道所采用的自动化解决方案在实际应用中,很好地实现了实时监控、自动故障诊断和报警、历史数据的存储和查询等多项功能,且用户界面操作良好,有效提高了客运索道设备安全使用及管理水平,也为提高我国客运索道的自动化控制系统更新换代做出了一项有意义的创新实践。
 
 
    硬建设是外树形象,软管理是内强素质。香山公园从启动索道更新改建工程开始即抽调具有一定索道经验的管理干部和技术人员参与改建全过程,既有助于保障工程质量和进度,又能通过索道设备安装调试等实践,掌握新设备的工作原理、技术关键,了解安全管理重点事项,还适时组织干部员工学习“特种设备安全监察条例”、“风景名胜区条例”、“客运索道安全服务质量”等法规标准,调整、完善规章制度和岗位职责,倡导职工自主创新提高安全技能,弘扬安全文化、提升综合素质,开展“微笑服务·情满香山”行动,提出以安全管理为主干,安全服务为枝叶,乘客满意为果实,实现整体效益的最大化;重视改造提高,减少重复建设,纵横管理相互补充、相互支持;以创建安全服务质量科学管理体系推动索道从传统向科学管理的转变;重视职工与游客的需求,兼顾外树形象内强素质,实现管理、使用、技术三个环节的最佳结合。作为首都的窗口面向全国展现索道行业的形象。 
 
    香山公园索道在2008年4月底完成更新改建,5月19日通过了国家客运架空索道安全监督检验中心的验收,获得了《安全检验合格》标志。索道站于2008年5月27日正式运营,经过两年多的运转,已经安全运行了640余天,无因设备故障停业营运,累计运行5800余小时,共运送游客850470人次,乘坐更新改建香山索道的安全、舒适、平稳性和规范化、人性化的温馨服务让广大中外游客非常满意。 
 
     该项目的如期完成,良好的投入产出比,合理的布局,安静宽敞的站房环境,细致的索道沿线绿化美化和生态文明建设工作,都受到了前来参观的北京市园管中心领导及相关部门专家的表扬。香山公园索道有决心和信心在中国索道协会和国家索检中心领导下,与全国索道同仁携手共进、团结拼搏、不断创新、扎实工作,进一步加强科学管理,坚持创新发展,全面提高安全服务质量,努力为中国索道行业的安全健康持续发展做好工作。
 

 

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