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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(chǔ)設(shè)施工程，被稱作城市的“血管”和“神經(jīng)”，日夜擔(dān)負(fù)著輸送介質(zhì)、能量和傳輸信息的功能，是城市賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是城市的“生命線”。

近年來(lái)，隨著綜合管廊在我國(guó)的迅速發(fā)展，如何將智能化系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云技術(shù)等創(chuàng)新技術(shù)融合應(yīng)用到綜合管廊建設(shè)中，打造智慧管廊，實(shí)現(xiàn)管理便捷化、應(yīng)急響應(yīng)快速化、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化，是當(dāng)前綜合管廊建設(shè)的重大課題，也是智能制造企業(yè)難得的市場(chǎng)機(jī)遇。

某國(guó)家級(jí)新區(qū)核心區(qū)擬投資建設(shè)10.48公里城市綜合管廊。綜合管廊中涵蓋了燃?xì)狻⑽鬯㈦娏Α⑼ㄐ藕徒o水等管線，以及環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)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(shè)計(jì)中，并未規(guī)劃建設(shè)監(jiān)控展示中心，而是計(jì)劃將相關(guān)自控系統(tǒng)接入到另一區(qū)域的監(jiān)控中心。然而，在對(duì)管廊自控系統(tǒng)供應(yīng)商進(jìn)行走訪考察的過(guò)程中，新區(qū)管廊公司被羅克韋爾自動(dòng)化的互聯(lián)企業(yè)理念以及ThinManager展示的智慧運(yùn)維吸引。管廊公司決定調(diào)整原有設(shè)計(jì)，在新區(qū)建設(shè)一個(gè)200米管廊試驗(yàn)段和增加智慧管廊監(jiān)控展示中心，希望通過(guò)該展示中心體現(xiàn)智慧管廊的優(yōu)越性，驗(yàn)證新技術(shù)、新應(yīng)用在管廊的適用性。

挑戰(zhàn)

城市綜合管廊通常需要采用運(yùn)行環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)智慧運(yùn)營(yíng)管理的目標(biāo)。在對(duì)國(guó)內(nèi)已投入運(yùn)行的部分綜合管廊的調(diào)研中，新區(qū)管廊公司發(fā)現(xiàn)，目前大部分綜合管廊的運(yùn)營(yíng)還處在各個(gè)子系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，相互不關(guān)聯(lián)的狀態(tài)，并未采用統(tǒng)一的管理平臺(tái)，沒(méi)有達(dá)到城鎮(zhèn)綜合管廊監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（GB T51274-2017）的要求，與智慧管廊的目標(biāo)還存在一些差距。

新區(qū)管廊公司希望建設(shè)一個(gè)真正的智慧管廊，要求監(jiān)控中心采用統(tǒng)一的管理平臺(tái)，對(duì)綜合管廊監(jiān)控與報(bào)警系統(tǒng)的各組成系統(tǒng)進(jìn)行集成，滿足對(duì)內(nèi)管理、對(duì)外通信、與管線管理單位、相關(guān)管理部門協(xié)調(diào)等需求，具有綜合處理能力。

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

解決方案

經(jīng)過(guò)與管廊項(xiàng)目部的密切交流和探討，羅克韋爾自動(dòng)化了解了客戶對(duì)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(shè)計(jì)了以ThinManager軟件為核心的統(tǒng)一監(jiān)控平臺(tái)，包括環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)和安防監(jiān)控系統(tǒng)。平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了200米試驗(yàn)段的所有基本監(jiān)控功能，各個(gè)系統(tǒng)在平臺(tái)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)動(dòng)。為了滿足客戶對(duì)未來(lái)發(fā)展的需求，平臺(tái)不僅為新系統(tǒng)的接入預(yù)留了接入能力，而且可以根據(jù)客戶的需求進(jìn)一步擴(kuò)展為多路段監(jiān)控中心。此外，平臺(tái)在設(shè)計(jì)時(shí)改變了傳統(tǒng)監(jiān)控平臺(tái)單一的用戶名密碼的登錄方式，采用了基于重要設(shè)備ACU柜，以及基于移動(dòng)端IPAD的登錄方式，極大地方便了日常運(yùn)營(yíng)維護(hù)。

綜合管廊國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB T51274-2017）要求監(jiān)控中心采用統(tǒng)一的管理平臺(tái)，但傳統(tǒng)的統(tǒng)一平臺(tái)通常采用C/S架構(gòu)，各個(gè)子系統(tǒng)先單獨(dú)搭建服務(wù)器，然后在其上層搭建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)，服務(wù)器數(shù)量大，開(kāi)發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，開(kāi)發(fā)成本高。羅克韋爾自動(dòng)化為該新區(qū)管廊設(shè)計(jì)的監(jiān)控展示中心創(chuàng)新性地采用了B/S架構(gòu)：平臺(tái)設(shè)置一個(gè)集中的控制室，內(nèi)設(shè)一臺(tái)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，使用VMwarevSphere虛擬化平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)劃分。通過(guò)虛擬化服務(wù)器的應(yīng)用，減少了服務(wù)器的數(shù)量，大大節(jié)省了平臺(tái)開(kāi)發(fā)時(shí)間和開(kāi)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(shè)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(tái)的要求搭建。其中，環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)FactoryTalkLinx Gateway的OPC接口與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)接，環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)PLC與
NVR（網(wǎng)絡(luò)視頻錄像機(jī)）的聯(lián)接而實(shí)現(xiàn)連通。由此，環(huán)境與設(shè)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(dòng)功能，真正實(shí)現(xiàn)了智慧運(yùn)營(yíng)。當(dāng)安全防范系統(tǒng)報(bào)警或接收到其
他系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)信號(hào)時(shí)，視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)將報(bào)警畫面自動(dòng)切換到指定的圖像顯示設(shè)備顯示。當(dāng)可燃?xì)怏w報(bào)警
系統(tǒng)或天然氣管線監(jiān)控系統(tǒng)報(bào)警時(shí)，平臺(tái)自動(dòng)通過(guò)環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)配合打開(kāi)報(bào)警現(xiàn)場(chǎng)照明。進(jìn)入消防火災(zāi)
模式后，根據(jù)需要，環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)將自動(dòng)切除火災(zāi)區(qū)域的非消防負(fù)荷電源。進(jìn)入可燃?xì)怏w報(bào)警模式后，
火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，自動(dòng)啟動(dòng)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(fēng)設(shè)備，切除事故段防火分區(qū)非消防負(fù)荷電源，自動(dòng)向視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出聯(lián)動(dòng)觸發(fā)信號(hào)，大屏
和移動(dòng)運(yùn)維設(shè)備（IPAD）自動(dòng)彈出事故段防火分區(qū)視頻監(jiān)控畫面。

平臺(tái)采用了ThinManager瘦客戶端系統(tǒng)和WEB服務(wù)器軟件，客戶可利用遠(yuǎn)程桌面服務(wù)和虛擬資源，在局域網(wǎng)內(nèi)的任一電腦或平板手機(jī)上輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的監(jiān)控。通過(guò)簡(jiǎn)單易用的界面，客戶可以集中管理內(nèi)容、用戶和設(shè)備，提高運(yùn)營(yíng)效率。平臺(tái)采用了先進(jìn)的虛擬分屏功能，自定義多個(gè)監(jiān)視器和虛擬屏幕，可以任意分割，任意組合顯示，增強(qiáng)大屏的可視性。屏幕可直觀地顯示管廊內(nèi)各種設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，實(shí)時(shí)監(jiān)控各防火分區(qū)排水泵的狀態(tài)、通風(fēng)裝置狀態(tài)、照明的狀態(tài)、火災(zāi)檢測(cè)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(bào)警信號(hào)，幫助運(yùn)營(yíng)人員及時(shí)了解災(zāi)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(wù)器軟件，平臺(tái)可輕松無(wú)障礙地采集第三方應(yīng)用數(shù)據(jù)，幫助業(yè)主更加便捷地實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)管廊的管控，提高了各個(gè)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(tái)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(yàn)段和智慧管廊監(jiān)控展示中心正式通過(guò)驗(yàn)收。羅克韋爾自動(dòng)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(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)綜合管廊各組成系統(tǒng)的融合和聯(lián)動(dòng)，滿足了對(duì)內(nèi)管理和對(duì)外通信協(xié)調(diào)等需求，成功達(dá)成了智慧管廊的建設(shè)目標(biāo)，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(yàn)收現(xiàn)場(chǎng)，羅克韋爾自動(dòng)化項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)利用平板電腦（IPAD）向客戶展示了基于設(shè)備的瘦客戶端移動(dòng)技術(shù)。只要掃描對(duì)應(yīng)設(shè)備上的二維碼，即可自動(dòng)投出對(duì)應(yīng)設(shè)備的圖紙說(shuō)明書程序、維護(hù)手冊(cè)等資料，大大提高了運(yùn)營(yíng)維護(hù)人員的工作效率，增強(qiáng)了可視性，降低了維護(hù)成本，縮短了停機(jī)時(shí)間。

新區(qū)管廊慧管廊平臺(tái)表示贊許，并對(duì)平臺(tái)的先進(jìn)性和項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的專業(yè)能力給予了高度評(píng)價(jià)。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(shè)及大監(jiān)控中心的搭建奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

該項(xiàng)目是羅克韋爾自動(dòng)化在地下綜合管廊領(lǐng)域的新突破。未來(lái)，羅克韋爾自動(dòng)化將繼續(xù)利用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)先的創(chuàng)新技術(shù)，幫助更多的城市建設(shè)真正的智慧管廊，保障管廊的安全、高效、節(jié)能、綠色運(yùn)行，為保護(hù)城市的“生命線”，提升城市基礎(chǔ)設(shè)施功能和城市運(yùn)行能力貢獻(xiàn)力量。

摘自《自動(dòng)化博覽》2020年1月刊