地鐵綜合監(jiān)控系統解決方案
城市軌道交通作為大運量、高密度的快速交通方式,對城市交通的重要作用日益顯現。在城市軌道交通運營中,為了保證旅客安全、列車有效運營、設備正常工作,必須對系統各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)控管理解決方案。
最初,國內軌道交通監(jiān)控大多處于由多個計算機網絡系統輔助監(jiān)控的狀態(tài),各分立系統按照自身的技術特點,不同程度地應用了計算機技術和網絡技術。然而,它們的硬件平臺與軟件平臺是分立的,聯絡困難且成本高,有些系統間甚至難于溝通,無法適應軌道全自動無人駕駛的發(fā)展需要。近年來,隨著科學技術的進步和計算機集成技術的發(fā)展,通過統一平臺將多個地鐵機電系統進行集成的設想成為了可能。它是通過建立單一的軟硬件平臺,將城市軌道交通的上述分立系統的管理和監(jiān)控功能集中起來,形成統一的運行平臺和綜合監(jiān)控體制,實現各種基礎數據的統一管理,以及相關系統之間的數據共享。進而增強系統內部及系統之間的業(yè)務關聯與聯動處理的效率,提高城市軌道交通監(jiān)控系統的自動化程度以及對突發(fā)事件的反應能力和處理速度。
綜合監(jiān)控系統網絡需求
為了保證綜合監(jiān)控系統各級監(jiān)控系統內部及子系統之間的數據的交換,需要為綜合監(jiān)控系統建立一套可靠的網絡平臺。綜合監(jiān)控通訊網絡平臺需要具有以下的特點
冗余及容錯性
綜合監(jiān)控系統內部子系統眾多,數據交換方式復雜,難免會出現不可預測的問題。為了保證綜合監(jiān)控系統數據正常傳輸,要求綜合監(jiān)控網絡具有一定的冗余能力,并且在局部出現故障時仍然能夠正常的工作。
確定性
確定性包括兩個層次,第一是數據傳輸的確定性,也就是數據包能夠在確定的時間內到達,滿足控制系統對數據實時性的要求;第二是故障恢復的確定性,在系統出現故障時,能夠在確定的時間內恢復正常,保障系統數據的完整性。
安全性
網絡應可以實現分布式的安全布署,能夠進行訪問控制,MAC地址綁定和過濾,系統隔離等。
可擴展性
對于網絡的擴展,應該靈活、方便,并且不能影響其他系統的正常工作,系統擴展時,其他網絡設備無需更改設置,網絡路由依然是明確的。系統升級時,和原有設備應該是兼容的,不至于浪費原有的投資。
可管理性
網絡管理對于系統的運營至關重要,對于本系統,采用圖形化的網管,能夠管理到所有的網絡設備的每一個端口,包括整個端口的配置,告警,流量監(jiān)控、分析,以便網絡管理員能快速、準確地檢查整體網絡的運行情況,有效找到網絡熱點,快速診斷并在故障蔓延以前加以排除。該網管還要有通用軟件接口,便于集中監(jiān)控系統對通信網絡設備的監(jiān)控。
系統統一性
系統應采取一體化的網絡通信方案,整體設計;避免由于系統不同層次之間的技術分離,帶來網絡資源充分利用和管理等的不便
正維通信針對綜合監(jiān)控系統提出自己的最佳化解決方案,整套網絡細分為骨干傳輸網,負責控制中心和各車站之間的站間通訊;車站局域網,負責車站內不同子系統間的通訊;車站現場網絡,負責車站子系統內通訊。根據綜合監(jiān)控網絡的不同部分的特點,正維通信選擇了最適合的拓撲和產品來組建。
骨干傳輸網采用雙網架構,產品選用高端的三層萬兆交換機WISE9600B--4TS-WR。每個節(jié)點(控制中心、車站、停車場等)部署兩臺正維通信的WISE8000B-4GS-WR千兆骨干環(huán)網交換機,不同節(jié)點之間采用千兆光纖連接,構成雙環(huán)網。環(huán)網上運行正維通信專利冗余環(huán)網協議ZW-Ring協議,為綜合監(jiān)控骨干傳輸網提供冗余機制。
在滿負荷運行的情況下,任意節(jié)點出現故障或者節(jié)點間任意一條鏈路出現故障時,環(huán)網都能夠在20ms以內完成通訊鏈路的切換,保證環(huán)網通訊的連續(xù)性。此外,骨干傳輸網采用雙網熱備份機制,兩個千兆環(huán)網同時工作,從主備切換時可以立即使用,無需啟動時間。WISE9600B交換機支持豐富的路由協議,可以將車站局域網和骨干傳輸網隔離,避免單一車站故障時影響到骨干傳輸網。
在車站網絡中,為了避免不同子系統互相產生影響,并不適合直接將不同子系統接入到車站局域網。正維通信的WISE3000B千兆環(huán)網光端機可以根據需要選擇網口串口組合。WISE6000B工業(yè)交換機用于連接車站子系統,在子系統之間實現隔離,并且對數據進行前置處理減輕車站服務器的負載。為了實現更高的冗余度,WISE6000B系列產品通常采用冗余配置。車站現場網路采用導軌式安裝的WISE6000B系列交換機,通過光纖組成冗余環(huán)網,保證數據傳輸的不間斷。通過智能化的網絡管理軟件實現對綜合監(jiān)控網絡的全局監(jiān)控。實現了地鐵綜合監(jiān)控系統對冗余性、可靠性、安全性、可擴展性和系統一致性的要求,為地鐵綜合監(jiān)控系統提供最佳化的通訊平臺。