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高速公路隧道本地控制网络方案

前言
随着工业控制技术、计算机和网络技术的不断发展,以太网已经应用到高速公路三大系统、隧道和桥梁监控系统、高速公路电力SCADA系统、智能交通系统等交通自动化网络中。
由于交通控制系统对工作环境、EMC、冗余、安全性、实时性、可靠性等方面具有较高的要求,而普通的办公级工业以太网产品明显不适合这类严苛工业环境下的应用。因此,我们需要采用符合交通应用环境要求的高可靠的工业以太网产品组建其网络。罗杰康(RUGGEDCOM)是世界领先的生产用于严苛工业环境的高性能网络和通信设备的制造商,其工业以太网更是为了满足交通和电力环境各种应用的要求而设计。

系统说明
隧道管理站采用RuggedCom RX5000系列模块化工业以太网交换机,符合RuggedRated高可靠性指标,19”机架式安装,为了组屏方便和美观,以太网端口从交换机后侧出线,LED状态显示位于前侧;每台交换机采用冗余电源,输入电压范围88-300VDC和85-264VAC,配置有4个1000Base-FX单模光纤口,12个10/100Mbps单模光纤口,32个10/100Mbps自适应Base以太网接口,模块化设计。支持eRSTP(增强快速生成树)冗余技术,任意端口均可组环。
变电所工业以太网交换机RS900NC
变电所站采用RuggedCom RS900NC系列工业以太网交换机,符合RuggedRated高可靠性指标,卡轨方式安装,带有网络管理功能,输入电压根据现场需求可选择高/低电压直接供电,配置有3个100Base-FX单模光纤口,6个10/100Mbps RJ45口,避免使用光纤收发器,减少网络故障点。支持eRSTP(增强快速生成树)冗余技术,任意端口均可组环。
隧道内工业以太网交换机i802NC
现场控制柜采用i802NC系列工业以太网交换机,符合RuggedRated高可靠性指标,卡轨方式安装,带有网络管理功能,输入电压根据现场需求可选择高/低电压直接供电,配置有2个100Base-FX单模光纤口,6个10/100Mbps RJ45口,避免使用光纤收发器,减少网络故障点。支持eRSTP(增强快速生成树)冗余技术,任意端口均可组环。
网络管理RuggedNMS
所有交换机支持SNMP V1/V2/V3网络管理协议,RMON远程监视、支持CLI、SSH/SSL安全访问、TELNET、WEB进行网络配置,并支持MODBUS TCP协议,SCADA软件直接通过MODBUS TCP协议采集交换机的信息、网络的状态、报警信息和端口的统计数据,将网络管理集成到组态画面中。


方案说明
本方案采用隧道管理站工业交换机,变电所工业交换机和隧道现场控制柜交换机组建多个环网,由于每个交换机的环网自愈时间小于5ms,各环网故障恢复时间=5 x N (环上交换机的数量),环组合大大缩短了网络故障恢复时间,并使两个环之间的数据耦合减至最少,隧洞一的网络与隧洞二的网络相互隔离。隧道管理站采用RX5000模块化交换机,变电所采用RS900NC系列工业以太网交换机,隧道现场采用i802NC系列工业以太网交换机。子环网链路故障时,网络会在200毫秒内自愈,保证了网络的高可用性。

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