一、案例背景

城市地下綜合管廊，作為集中敷設電力、通信、給水、燃氣等市政管線的集約化隧道，是保障城市運行的“生命線”。其內(nèi)部環(huán)境復雜，集成有環(huán)境監(jiān)測、安防、排水、通風等多個子系統(tǒng)，確保其安全、高效、智能化管理至關重要。然而，子系統(tǒng)間的“信息割裂”一直是管理的核心痛點。本文將深入解析如何利用遠創(chuàng)智控YC-CCLKIE-RTU這一多功能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關，成功打破協(xié)議壁壘，實現(xiàn)以三菱PLC為核心的綜合管廊統(tǒng)一監(jiān)控，并展望其在智慧城市等前沿領域的廣闊前景。

二、項目痛點：多子系統(tǒng)林立下的管理困境

某市新建的地下綜合管廊項目，內(nèi)部部署了多個獨立運行的子系統(tǒng)：

環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)：以三菱FX5U系列PLC為主站，通過CCLKIE網(wǎng)絡連接各類溫濕度、氧氣、CH4、H2S傳感器。

安防系統(tǒng)：包括門禁、視頻監(jiān)控（IPCamera）和入侵檢測，部分設備支持ModbusRTU協(xié)議。

排水系統(tǒng)：集水坑排污泵由一套小型控制系統(tǒng)管理，控制器支持ModbusRTU。

通風系統(tǒng)：風機及其變頻器同樣通過ModbusRTU進行控制。

項目面臨的核心挑戰(zhàn)是：

1.協(xié)議異構，無法統(tǒng)一管控：三菱主流的CCLKIE協(xié)議與安防、排水、通風系統(tǒng)廣泛使用的ModbusRTU協(xié)議互不兼容，形成多個“數(shù)據(jù)孤島”。

2.聯(lián)動困難，安全隱患大：無法實現(xiàn)系統(tǒng)間的智能聯(lián)動。例如，當有害氣體傳感器報警時，通風系統(tǒng)無法自動啟動；集水坑水位超高時，無法自動聯(lián)動水泵并向上位機發(fā)出高級別警報。

3.運維效率低下：維護人員需要分別登錄多個獨立的監(jiān)控界面，無法從統(tǒng)一平臺獲取管廊整體運行狀態(tài)，故障排查耗時費力。

4.數(shù)據(jù)價值難以挖掘：各系統(tǒng)數(shù)據(jù)分散，無法進行匯聚分析，難以實現(xiàn)基于大數(shù)據(jù)的預測性維護和能效管理。

三、解決方案：遠創(chuàng)智控YC-CCLKIE-RTU協(xié)議轉換網(wǎng)關

為解決以上痛點，我們引入了遠創(chuàng)智控YC-CCLKIE-RTU協(xié)議轉換網(wǎng)關。這款產(chǎn)品不僅是一個工業(yè)網(wǎng)關，更是一個集數(shù)據(jù)采集器、邊緣計算網(wǎng)關功能于一身的智能網(wǎng)關。

網(wǎng)關功能簡介：

多協(xié)議轉換樞紐：網(wǎng)關核心功能是實現(xiàn)CCLKIE與ModbusRTU主/從站之間的雙向協(xié)議轉換。它在CCLKIE網(wǎng)絡中作為智能設備站，在Modbus網(wǎng)絡中既可以作為主站輪詢從站設備，也可作為從站被訪問。

強大的數(shù)據(jù)采集與映射：作為數(shù)據(jù)采集器，它能同時連接多個ModbusRTU設備，將分散的傳感器、控制器數(shù)據(jù)集中采集，并按照預設的映射表，與三菱PLC的軟元件（如D、M寄存器）進行一一對應，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫傳輸。

邊緣側智能處理：作為邊緣計算網(wǎng)關，它具備邏輯運算能力，可在本地執(zhí)行簡單的控制邏輯。例如，在檢測到集水坑水位超高信號后，無需等待上位機指令，可直接通過預設邏輯啟動排水泵，極大提升了系統(tǒng)響應速度與可靠性。

堅固耐用的工業(yè)設計：適應管廊內(nèi)高溫、高濕的惡劣環(huán)境，保障系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。

四、實施過程與清晰的系統(tǒng)拓撲

1.硬件連接與拓撲重構

2.軟件配置

三菱側：在三菱GXWorks3軟件中，配置CCLKIE網(wǎng)絡，將網(wǎng)關添加為智能設備站，并分配其專用的通信軟元件區(qū)域（如從D1000開始的連續(xù)寄存器）。

網(wǎng)關側：使用遠創(chuàng)智控的配置軟件，進行關鍵配置：

Modbus主站配置：設定網(wǎng)關作為Modbus主站，添加需要輪詢的從站設備（排水控制器地址1，通風變頻器地址2等），并定義輪詢周期。

數(shù)據(jù)映射表配置：建立Modbus寄存器與三菱PLC軟元件的映射關系。例如：

將`排水控制器.水位值(Modbus:40001)`映射到`三菱PLC.D1000`

將`三菱PLC.D1100(啟動通風命令)`映射到`通風變頻器.啟動位(Modbus:00001)`

邊緣邏輯配置（可選）：在網(wǎng)關內(nèi)編寫簡單邏輯，如`IFD1000>高水位閾值THEN自動置位D1100`。

配置完成后，下載至網(wǎng)關。三菱PLC無需編寫復雜的通訊程序，只需像訪問自身內(nèi)存一樣讀寫D1000等映射區(qū)，即可實現(xiàn)對所有子系統(tǒng)的監(jiān)控。

五、應用效果與實施前后對比

六、行業(yè)推廣與前景展望

遠創(chuàng)智控YC-CCLKIE-RTU網(wǎng)關所代表的工業(yè)網(wǎng)關解決方案，其“打通最后一公里協(xié)議”的能力，在眾多正處于快速數(shù)字化、智能化轉型的行業(yè)中極具應用價值。我們重點推薦以下主流且前景廣闊的行業(yè)：

1.智慧城市：beyond管廊，還可用于智慧路燈控制（集成單燈控制器與環(huán)境傳感器）、智慧水務（泵站數(shù)據(jù)采集）、智能樓宇（集成BA系統(tǒng)與能源管理系統(tǒng)）等，是構建城市物聯(lián)網(wǎng)感知層的核心數(shù)據(jù)采集器。

2.新能源光伏/風電場站：場站內(nèi)逆變器、匯流箱、箱變、環(huán)境測儀等設備協(xié)議各異（Modbus,CAN等），通過智能網(wǎng)關可實現(xiàn)全站數(shù)據(jù)的統(tǒng)一采集和邊緣聚合，無縫對接集團云平臺。

3.智能制造與數(shù)字化車間：在產(chǎn)線上，用于連接不同品牌的機器人、CNC機床、AGV與主控PLC，構建柔性生產(chǎn)線。其邊緣計算能力可用于在本地實現(xiàn)工藝參數(shù)校驗、設備OEE計算等。

4.智慧農(nóng)業(yè)與畜禽養(yǎng)殖：集成溫室內(nèi)的環(huán)控設備、灌溉系統(tǒng)、土壤傳感器，或養(yǎng)殖舍內(nèi)的通風、喂料、清糞設備，實現(xiàn)精細化種養(yǎng)殖管理。

七、總結

地下綜合管廊是現(xiàn)代城市智慧的縮影，而其真正的“智慧”源于底層數(shù)據(jù)的全面貫通與智能應用。本項目成功證明，遠創(chuàng)智控YC-CCLKIE-RTU這類物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關，已遠超傳統(tǒng)協(xié)議轉換器的范疇，它是集協(xié)議轉換、數(shù)據(jù)采集器、邊緣計算網(wǎng)關于一體的工業(yè)網(wǎng)關和智能網(wǎng)關。

它以其高度的集成性和靈活性，將管廊內(nèi)錯綜復雜的異構網(wǎng)絡整合為一個有機的整體，打通了信息的“任督二脈”，使得子系統(tǒng)間的高效協(xié)同與智能決策成為可能。隨著“新城建”和“數(shù)字經(jīng)濟”的持續(xù)推進，這種能夠快速部署、賦能傳統(tǒng)基礎設施的智能網(wǎng)關解決方案，必將在智慧城市、新能源、智能制造等更多關乎國計民生的重點行業(yè)中扮演“神經(jīng)末梢”與“系統(tǒng)中樞”的關鍵角色，為構建萬物互聯(lián)的智能世界提供堅實的數(shù)據(jù)基石。

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審核編輯 黃宇