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背景

城市地下綜合管廊作為一種集合多種類型地下管線于一體的城市基礎設施工程，被稱作城市的“血管”和“神經”，日夜擔負著輸送介質、能量和傳輸信息的功能，是城市賴以生存和發(fā)展的物質基礎，是城市的“生命線”。

近年來，隨著綜合管廊在我國的迅速發(fā)展，如何將智能化系統(tǒng)與物聯(lián)網、大數據、云技術等創(chuàng)新技術融合應用到綜合管廊建設中，打造智慧管廊，實現(xiàn)管理便捷化、應急響應快速化、建設標準化，是當前綜合管廊建設的重大課題，也是智能制造企業(yè)難得的市場機遇。

某國家級新區(qū)核心區(qū)擬投資建設10.48公里城市綜合管廊。綜合管廊中涵蓋了燃氣、污水、電力、通信和給水等管線，以及環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)、安保監(jiān)視系統(tǒng)和通信系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)。

在該綜合管廊的原設計中，并未規(guī)劃建設監(jiān)控展示中心，而是計劃將相關自控系統(tǒng)接入到另一區(qū)域的監(jiān)控中心。然而，在對管廊自控系統(tǒng)供應商進行走訪考察的過程中，新區(qū)管廊公司被羅克韋爾自動化的互聯(lián)企業(yè)理念以及ThinManager展示的智慧運維吸引。管廊公司決定調整原有設計，在新區(qū)建設一個200米管廊試驗段和增加智慧管廊監(jiān)控展示中心，希望通過該展示中心體現(xiàn)智慧管廊的優(yōu)越性，驗證新技術、新應用在管廊的適用性。

挑戰(zhàn)

城市綜合管廊通常需要采用運行環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、網絡管理系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)以實現(xiàn)智慧運營管理的目標。在對國內已投入運行的部分綜合管廊的調研中，新區(qū)管廊公司發(fā)現(xiàn)，目前大部分綜合管廊的運營還處在各個子系統(tǒng)獨立運行，相互不關聯(lián)的狀態(tài)，并未采用統(tǒng)一的管理平臺，沒有達到城鎮(zhèn)綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)工程技術標準（GB T51274-2017）的要求，與智慧管廊的目標還存在一些差距。

新區(qū)管廊公司希望建設一個真正的智慧管廊，要求監(jiān)控中心采用統(tǒng)一的管理平臺，對綜合管廊監(jiān)控與報警系統(tǒng)的各組成系統(tǒng)進行集成，滿足對內管理、對外通信、與管線管理單位、相關管理部門協(xié)調等需求，具有綜合處理能力。

地下綜合管廊統(tǒng)一管理平臺系統(tǒng)集成與聯(lián)動示意圖

解決方案

經過與管廊項目部的密切交流和探討，羅克韋爾自動化了解了客戶對管廊監(jiān)控展示中心軟、硬件配置的具體需求，為管廊監(jiān)控展示中心量身設計了以ThinManager軟件為核心的統(tǒng)一監(jiān)控平臺，包括環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)、網絡通信系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)和安防監(jiān)控系統(tǒng)。平臺實現(xiàn)了200米試驗段的所有基本監(jiān)控功能，各個系統(tǒng)在平臺內實現(xiàn)了聯(lián)動。為了滿足客戶對未來發(fā)展的需求，平臺不僅為新系統(tǒng)的接入預留了接入能力，而且可以根據客戶的需求進一步擴展為多路段監(jiān)控中心。此外，平臺在設計時改變了傳統(tǒng)監(jiān)控平臺單一的用戶名密碼的登錄方式，采用了基于重要設備ACU柜，以及基于移動端IPAD的登錄方式，極大地方便了日常運營維護。

綜合管廊國家標準（GB T51274-2017）要求監(jiān)控中心采用統(tǒng)一的管理平臺，但傳統(tǒng)的統(tǒng)一平臺通常采用C/S架構，各個子系統(tǒng)先單獨搭建服務器，然后在其上層搭建統(tǒng)一的數據庫，服務器數量大，開發(fā)時間長，開發(fā)成本高。羅克韋爾自動化為該新區(qū)管廊設計的監(jiān)控展示中心創(chuàng)新性地采用了B/S架構：平臺設置一個集中的控制室，內設一臺數據中心服務器，使用VMwarevSphere虛擬化平臺進行系統(tǒng)劃分。通過虛擬化服務器的應用，減少了服務器的數量，大大節(jié)省了平臺開發(fā)時間和開發(fā)成本。

管廊監(jiān)控展示中心包括了ThinManager瘦客戶端管理，F(xiàn)actoryTalkView SE環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)和CCTV視頻監(jiān)控系統(tǒng)，完全按照現(xiàn)代化城市智慧管廊統(tǒng)一平臺的要求搭建。其中，環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)通過FactoryTalkLinx Gateway的OPC接口與火災報警系統(tǒng)聯(lián)接，環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過PLC與
NVR（網絡視頻錄像機）的聯(lián)接而實現(xiàn)連通。由此，環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、通信系統(tǒng)
可相互聯(lián)接融為一體，并且各系統(tǒng)之間具有聯(lián)動功能，真正實現(xiàn)了智慧運營。當安全防范系統(tǒng)報警或接收到其
他系統(tǒng)的聯(lián)動信號時，視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)會將報警畫面自動切換到指定的圖像顯示設備顯示。當可燃氣體報警
系統(tǒng)或天然氣管線監(jiān)控系統(tǒng)報警時，平臺自動通過環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)配合打開報警現(xiàn)場照明。進入消防火災
模式后，根據需要，環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)將自動切除火災區(qū)域的非消防負荷電源。進入可燃氣體報警模式后，
火災報警控制系統(tǒng)聯(lián)動環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)，自動啟動含天然氣管道艙室事故段防火分區(qū)及同艙室相鄰防火分
區(qū)的事故通風設備，切除事故段防火分區(qū)非消防負荷電源，自動向視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出聯(lián)動觸發(fā)信號，大屏
和移動運維設備（IPAD）自動彈出事故段防火分區(qū)視頻監(jiān)控畫面。

平臺采用了ThinManager瘦客戶端系統(tǒng)和WEB服務器軟件，客戶可利用遠程桌面服務和虛擬資源，在局域網內的任一電腦或平板手機上輕松實現(xiàn)對設備的監(jiān)控。通過簡單易用的界面，客戶可以集中管理內容、用戶和設備，提高運營效率。平臺采用了先進的虛擬分屏功能，自定義多個監(jiān)視器和虛擬屏幕，可以任意分割，任意組合顯示，增強大屏的可視性。屏幕可直觀地顯示管廊內各種設備的運轉情況，實時監(jiān)控各防火分區(qū)排水泵的狀態(tài)、通風裝置狀態(tài)、照明的狀態(tài)、火災檢測的狀態(tài)、環(huán)境溫度/濕度和氧含量以及非法入侵等各種報警信號，幫助運營人員及時了解災情和非法入侵的發(fā)生及其位置，提高了管廊的安全性。采用OPC服務器軟件，平臺可輕松無障礙地采集第三方應用數據，幫助業(yè)主更加便捷地實現(xiàn)對整個管廊的管控，提高了各個系統(tǒng)的可靠性，大幅提高了整體系統(tǒng)的安全性。

智慧管廊統(tǒng)一管理平臺全方位智能展示管廊狀態(tài)的畫面

效益

2019年6月，該新區(qū)200米管廊試驗段和智慧管廊監(jiān)控展示中心正式通過驗收。羅克韋爾自動化基于ThinManager瘦客戶端系統(tǒng)的智慧管廊解決方案，為新區(qū)綜合管廊成功搭建了統(tǒng)一的管理平臺，實現(xiàn)對綜合管廊各組成系統(tǒng)的融合和聯(lián)動，滿足了對內管理和對外通信協(xié)調等需求，成功達成了智慧管廊的建設目標，助力該新區(qū)打造安全的管廊、高效的管廊、生態(tài)的管廊。

在驗收現(xiàn)場，羅克韋爾自動化項目團隊利用平板電腦（IPAD）向客戶展示了基于設備的瘦客戶端移動技術。只要掃描對應設備上的二維碼，即可自動投出對應設備的圖紙說明書程序、維護手冊等資料，大大提高了運營維護人員的工作效率，增強了可視性，降低了維護成本，縮短了停機時間。

新區(qū)管廊慧管廊平臺表示贊許，并對平臺的先進性和項目團隊的專業(yè)能力給予了高度評價。本次合作的成功，也為新區(qū)核心區(qū)10.48公里整線智慧管廊的建設及大監(jiān)控中心的搭建奠定了堅實的基礎。

該項目是羅克韋爾自動化在地下綜合管廊領域的新突破。未來，羅克韋爾自動化將繼續(xù)利用工業(yè)物聯(lián)網、大數據、虛擬現(xiàn)實等領先的創(chuàng)新技術，幫助更多的城市建設真正的智慧管廊，保障管廊的安全、高效、節(jié)能、綠色運行，為保護城市的“生命線”，提升城市基礎設施功能和城市運行能力貢獻力量。

摘自《自動化博覽》2020年1月刊