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工業(yè)以太網(wǎng)

歐邁特工業(yè)以太網(wǎng)交換機在高速公路隧道工程中應(yīng)用

2025China.cn   2014年09月17日

  一、系統(tǒng)需求

  根據(jù)管理體制,本項目道路隧道的監(jiān)控設(shè)施的數(shù)據(jù)需上傳到隧道管理站。

  交通監(jiān)控本地控制器系統(tǒng)可收集、處理和存儲隧道內(nèi)外場設(shè)備的檢測數(shù)據(jù),監(jiān)視外場設(shè)備工作狀態(tài),上傳給隧道管理站,并接收隧道管理站命令對外場設(shè)備進行控制。本地控制器通過主控制器的以太網(wǎng)通信單元與隧道管理站計算機系統(tǒng)進行通信。

  本項目需在隧道內(nèi)左右洞均敷設(shè)一根監(jiān)控系統(tǒng)專用單模光纜(12芯),用于本地控制器組網(wǎng)和隧道固定攝像機視頻、數(shù)據(jù)信息傳輸。隧道洞口至隧道管理站之間的光纜由通信系統(tǒng)負(fù)責(zé)提供,工程量計列在通信系統(tǒng)中。

  本工程包括數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和本地控制器系統(tǒng)的生產(chǎn)、運輸、安裝、調(diào)試、試運行。本工程主要包括:

  (1)本地控制器的安裝、調(diào)試和運行;

  (2)本地控制器控制軟件的編制;

  (3)與隧道交通監(jiān)控設(shè)備連接;

  (4)工業(yè)以太網(wǎng)交換機的組網(wǎng);

  (5)數(shù)據(jù)光端機連接、開通等;

  (6)隧道內(nèi)通信光纜的敷設(shè);

  (7)規(guī)范中沒有規(guī)定,但對完成工程必須的材料及工作。

  投標(biāo)人應(yīng)說明其組網(wǎng)方案、本地控制器與外場設(shè)備的連接方式、速率、性能以及系統(tǒng)詳細(xì)配置等。

  根據(jù)承包商所選設(shè)備及外場設(shè)備數(shù)據(jù)接口的不同,各本地控制器的模塊配置的數(shù)量或有不同,可在聯(lián)合設(shè)計階段視具體情況做相應(yīng)的調(diào)整。

  二、系統(tǒng)功能要求

  本地控制器系統(tǒng)具有本地自動控制的功能,在維修、測試、隧道管理站設(shè)備故障、通信故障等情況下可由本地控制系統(tǒng)代替隧道管理站進行控制。

  ――收集各隧道檢測設(shè)備檢測的信息,包括交通量信息、隧道內(nèi)外亮度、一氧化碳濃度、隧道內(nèi)透過率、隧道外亮度參數(shù)、外場設(shè)備運行狀態(tài)等。

  ――對收集信息進行預(yù)處理,并儲存在本地的存儲單元中。

  ――在隧道管理站監(jiān)控計算機或隧道主控制器輪詢時,將存儲單元中處理好的信息上傳給隧道管理站計算機或主控制器。

  ――接收隧道主控制器或隧道管理站監(jiān)控計算機的各種控制命令,將控制命令和設(shè)備運行狀態(tài)比較后,發(fā)出對下端執(zhí)行設(shè)備的控制指令(如發(fā)給交通信號燈、車道指示標(biāo)志、小型可變信息標(biāo)志、可變信息標(biāo)志等的指令)。

  ――可存儲一些常用和應(yīng)急處理程序,如交通事故處理程序、火災(zāi)緊急處理程序等。

  ――隧道主控本地控制器帶有控制終端,可顯示設(shè)備狀況,并可通過控制終端進行本地控制,還可通過隧道管理站監(jiān)控工作站進行控制:另外每個本地控制器同時也是一個獨立的控制系統(tǒng),在隧道管理站監(jiān)控工作站故障、維修或測試、通信中斷或其他原因和上端失去聯(lián)系時,可通過控制終端或者外接計算機進行手動操作,且手動優(yōu)先級最高。

  ――具有自診斷功能。

  三、系統(tǒng)構(gòu)成

  本項目隧道內(nèi)的車道指示標(biāo)志、CO/VI檢測器、光強檢測器、交通信號燈、可變信息標(biāo)志、可變限速標(biāo)志、車輛檢測器、洞口的小型可變信息標(biāo)志、照明控制回路和風(fēng)機控制回路等設(shè)備直接與就近的本地控制器相連。

  隧道內(nèi)設(shè)置本地控制器,本地控制器可連接前后各300-400米范圍內(nèi)的外場設(shè)備。根據(jù)所連接的各種外場設(shè)備的接口類型,本地控制器可通過RS485,RS232, DI/D0,模擬A工接口與之相連。本地控制器視所轄區(qū)段內(nèi)的外場設(shè)備類型、數(shù)量而配備足夠數(shù)量的RS485, RS232, DI/DO及模擬I/0接口單元。

  在各隧道設(shè)備機房分別設(shè)置一套本地主控制器,也通過光纖環(huán)工業(yè)以太網(wǎng)交換機與隧道內(nèi)其他本地控制器全部相連,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各本地控制器及外場設(shè)備,在維修、測試、隧道管理站設(shè)備故障、通信故障等情況下代替隧道管理站進行控制。

  四、解決方案

  針對該項目對工業(yè)以太網(wǎng)組網(wǎng)的需求,在結(jié)合我公司產(chǎn)品后提出了如下方案:

 

圖1 方案示意圖

  

  五、方案說明

  本方案使用Omate 6000工業(yè)級以太網(wǎng)交換機來實現(xiàn)隧道內(nèi)的各個本地控制器的連接,負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各本地控制器及外場設(shè)備,在維修、測試、隧道管理站設(shè)備故障、通信故障等情況下代替隧道管理站進行控制。

  本系統(tǒng)主要由5個30ms極快速冗余環(huán)組成,然后每個環(huán)所在隧道口變電所機方的工業(yè)以太網(wǎng)交換機與隧道管理站的工業(yè)以太網(wǎng)交換機相連,構(gòu)成一個完整統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)。

  各本地控制器收集、處理和存儲的隧道內(nèi)外場設(shè)備的檢測數(shù)據(jù)和外場設(shè)備工作狀態(tài)通過Omate 6000工業(yè)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上傳給隧道管理站,并接收隧道管理站命令對外場設(shè)備進行控制。

  六、方案優(yōu)勢

  工業(yè)品質(zhì),低功耗無風(fēng)扇設(shè)計,堅固而靈活的結(jié)構(gòu),寬溫濕度范圍。應(yīng)能在惡劣環(huán)境條件下工作,如高溫、濕熱、強電磁千擾環(huán)境。

  組網(wǎng)簡捷,可靠性高,可擴展性高,系統(tǒng)具有簡單、靈活地擴容和智能化升級功能,方便系統(tǒng)的不斷擴展。

  網(wǎng)絡(luò)化,可通過專有通信網(wǎng)絡(luò),同步、實時管理察看分布在各地的現(xiàn)場信息。

  各管理站的信息資源可以和其他管理系統(tǒng)充分共享,根據(jù)需要統(tǒng)一調(diào)度配合。

  Omate 6000良好的交換性能和30ms極快速的自愈能力,極大地保證了隧道數(shù)據(jù)可靠及時的傳輸,當(dāng)發(fā)生光纖斷點時,環(huán)網(wǎng)可以在30ms內(nèi)自動恢復(fù)正常工作。

  高實時性,支持故障自診斷功能。

  支持雙電源冗余,提高設(shè)備的可靠性。

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