SmartHAWK系统如何提高机场油场监视效率

挑 战

燃油费用在航空公司运营支出中占比高达 30%。这使得在大型机场有效管理和高效分配燃油供应成为了航空业的头等大事。然而，管理机场的油库是一项令人望而却步的任务。管理过程涉及将燃油运输到机场、将燃油存储到油罐中、以及从油罐向飞机提供干净、符合规格的燃油。油库的机器需要始终保持在线，以确保安全和高效地为飞机提供服务。即使轻微的故障也有可能产生连锁反应，影响飞机准时离港以及其他对航空公司运营而言至关重要的关键衡量指标。诸如油泵故障和燃油泄漏等严重事故可能是灾难性的，危害人员安全并导致损失，这有可能导致必须关闭机场设施，并对环境造成负面影响。

最近在美国大型国内机场发生的两次事故突出显示了紧密监视和正确维护油库设备的重要性。在第一次事故中，火灾损坏了 10 多个油泵，导致 15% 离港航班延误或取消。此外，在火灾后离开的航班中，75% 必须安排在另一个机场降落加油。就事故机场而言，这意味着需要运送燃油、建立临时燃油系统、以及更换受损设备，因此增加了运营费用。

在第二次事故中，由于燃油泄漏而导致了一场持续的设备火灾，损坏了该停机坪的所有 14个油泵和过滤器。加油能力降低了 50%，这对一个每天平均加油 160 万至 200万加仑的机场而言是个严重问题。在这两次事故中，根本原因都归结为由老化导致的油泵设备机械故障。随着时间推移，油泵的疲劳、振动和摩擦将油泵的温度提高到了危险水平，导致高风险的火花和燃油点燃现象。航空业预测机械故障的方法是测量油泵的振动和温度。然而，安装成本和必须使用导线使得传统的有线传感器无法得到广泛采用。

解 决 方 案

TDG Technologies 公司开发了 SmartHAWK™无线振动与温度传感器，用于机场油库等至关重要和危险的场所。这一无线解决方案由一块长寿命锂电池供电，能够在由金属和其他挑战性结构配置组成的严酷环境中可靠运行 (图 1)。通过测量机器温度 (表示机械载荷) 和沿 3 个独立轴 (轴向、径向和切向) 的振动，单个电感器可全面测量一个油泵的机械劣化情况 (图 2)。

图 1：机场油库中严酷的 RF 环境─凌力尔特的 SmartMesh IP WSN 使 TDG Technology 的传感器能够在危险区域和金属障碍物中可靠通信

图 2：以无线方式监视机场加油系统使维护团队能够识别并消除潜在的灾难性油泵故障，这种故障有可能中断机场运行

TDG Technologies 公司副总裁 Andrew Wagner 表示：“我们的解决方案在机场设施中运行将近两年了，我们优化了 SmartHAWK 系统，以支持机场油库独特的运行特点。我们公司的目标是，用智能技术武装客户，帮助客户就资源利用快速做出有根据的决策。”

由于无线通信网络必须无瑕疵地、无需干预地运行，所以 TDG Technologies 选择了凌力尔特的SmartMesh^®嵌入式无线网格网络，SmartMesh 网络经过现场验证，在要求苛刻的工业应用中可高度可靠地以低功率运行。

Wagner 先生还提到：“凌力尔特的 SmartMesh 无线网格网络是坚固的网络解决方案，使我们的无线传感器能够在危险和非危险的工业环境中运行，而这安装了我们系统。”SmartMesh 技术使 SmartHAWK 无线振动和温度传感器能够非常方便地安装和操作，工作人员无需拥有专门的 RF 专长 (图 3)。

图 3：在危险环境中监视工作状态─TDG Technologies 提供的 SmartHAWK 无线振动和温度传感器在一个机场油库中监视油泵振动和温度

SmartHAWK 发出的警报可以立即传递到任何移动设备，以加速资源部署，采取先发制人的措施，实现最佳机器维护效果。此外，SmartHAWK 针对油泵等旋转型设备为技术人员和设备操作人员提供实时、量化的健康状态信息，具经济效益地监视设备健康趋势，使技术人员能够决定是否安排或推迟预防性维护工作。

成 果

自 2014 年 12 月以来，TDG Technologies 公司已经在美国西南部的几个机场油库部署了 SmartHAWK 无线传感器系统。每个地点的机场技术人员都建立了实时警报门限，以尽早指出关键油泵系统超出规格运行的情况。迄今为止，SmartHAWK 监视的任何机场设备都未发生灾难性设备故障。

为了简化日常运维，机场设备管理人员正在利用实时数据记录机器的监视基线、评估设备性能并主动安排设备维护工作，以减轻机器故障，优化运营效率。在现已就位的无线网格网络基础上，设备管理人员计划增加更多传感器，以完成油泵健康状况监视以外的工作，例如实时查看刚接收的燃油的质量以及测量压力、热电偶、应变计和更换换能器，以监视燃油在油泵和油库中的流动情况。

结论：

SmartHAWK 无线监视解决方案正在帮助机场设备管理团队主动维护关键加油系统，使系统很好地位于正常运行规格之内，避免机械火花和燃油点燃情况。此外，通过实现更加以数据为主导的决策过程，SmartHAWK 系统帮助提高了效率、降低了运营成本。使用 SmartMeshIP 无线通信技术使 SmartHAWK 传感器能够在油库中的金属和混凝土之间可靠通信，并作为网格网络基础设施，用于未来增加运营监视功能。