青藏鐵路綜合監(jiān)控系統(tǒng)通信解決方案

一、項(xiàng)目概述： 青藏鐵路是目前我國自動(dòng)化監(jiān)控程度最高的一條鐵路。它的全線貫通有著大的歷史意義和戰(zhàn)略意義。青藏鐵路全長1142公里，在中國真正成為了第一條無人值守的現(xiàn)代化鐵路。鐵路的綜合監(jiān)控系統(tǒng)包括環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，DCC數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)、公安信號(hào)、視頻、安防監(jiān)控設(shè)備、消防系統(tǒng)等等；整個(gè)綜合監(jiān)控系統(tǒng)，這些綜合監(jiān)控系統(tǒng)的啟用，在環(huán)境惡劣、條件艱苦的青藏鐵路對實(shí)現(xiàn)車站行車指揮無人化、最大限度地減少現(xiàn)場人員更具特殊意義。 青藏鐵路的全線通信考慮到了包括通信的高速率、通信的高可靠性、通信的高穩(wěn)定性。方案最終選用光纖通信方案。這些遠(yuǎn)程監(jiān)控信息的傳輸信設(shè)備全部采用東土電信的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)KIEN6000和KIEN5000。 二、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?鐵路沿線部分通信網(wǎng)絡(luò)示意圖：

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在上圖中傳輸?shù)谋O(jiān)控系統(tǒng)包括： 環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng) 電力監(jiān)控系統(tǒng) 公安信號(hào) 消防信號(hào)監(jiān)控 橋梁監(jiān)控等等 在本次方案中設(shè)備全部采用卡軌式安裝方式，適合惡劣的安裝環(huán)境。 三、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型 東土電信的KIEN6000和KIEN5000 四、網(wǎng)絡(luò)方案說明和特點(diǎn) 青藏鐵路是世界上海拔最高、穿越凍土里程最長的高原鐵路。鐵路沿途經(jīng)過海拔4000米以上的地段有960公里，最高點(diǎn)為海拔5072米，穿越多年凍土里程550多公里。讓我們看一下青藏鐵路的現(xiàn)場工作條件： 海拔高度：2800m~5072m。 最高氣溫：＋35.5℃。 最低氣溫：－45.2℃。 平均濕度：32%～57%。 最大平均雷暴日數(shù)：80.6天/年。 最大凍結(jié)深度 DK816 150~ DK957 640：0.88~3.5m; DK957 640~DK1513 770:多年凍土區(qū); DK1513 770~DK2006 700:3.5~0.26m. 看到這一組數(shù)字，我們了解到作為普通的通信設(shè)備，根本無法滿足這樣的現(xiàn)場工作需求。 東土的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)與普通商用交換機(jī)的區(qū)別： 1、 東土的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)可以組成快速的冗余網(wǎng)絡(luò)，通過東土獨(dú)有的DT-ring 協(xié)議控制其冗余的時(shí)間小于300ms。商用的產(chǎn)品目前有一些也可以組成冗余網(wǎng)絡(luò)，但需要啟動(dòng)STP協(xié)議，這樣冗余自余的時(shí)間就會(huì)達(dá)到10~~30秒以上，所以肯定不能用于工業(yè)環(huán)境中使用。 2、 東土的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)完全能夠工作在嚴(yán)酷的電磁環(huán)境中，并且在數(shù)據(jù)口防雷、快速脈沖群，靜電等都有較高的防護(hù)等級，而商業(yè)使用的產(chǎn)品這一點(diǎn)是不具備的. 3、 東土的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)有非常好的溫度特性，工業(yè)環(huán)境的溫度范圍是-35℃－－75℃；0℃－－60℃是商業(yè)產(chǎn)品的應(yīng)用范圍。 4、 電源供電部分是任何產(chǎn)品的根源，所有產(chǎn)品出現(xiàn)故障，其電源故障所占的比率為35%以上。所以工業(yè)產(chǎn)品為了避免電源故障造成的麻煩，東土的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)選擇雙電源供電的模式，而且采用直流供電。有效減少宕機(jī)的產(chǎn)生。商用產(chǎn)品一般采用交流單電源供電。 在青藏鐵路這樣的環(huán)境下，必須選擇性能穩(wěn)定可靠的工業(yè)產(chǎn)品。 在鐵路通信中的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 鐵路系統(tǒng)沿線有一部分提供了電信的2M通道，另一部分偏遠(yuǎn)的地區(qū)則直接鋪設(shè)了單模的光纜。鑒于這種復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)情況，我們把網(wǎng)絡(luò)也直接劃分成兩種。在有2M通道的區(qū)域，首先選用網(wǎng)橋橋接KIEN5000再組成100M電口以太網(wǎng)環(huán)，構(gòu)建起來主干通信網(wǎng)，由KIEN6000-2S形成的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)分布在青藏鐵路的沿線，承載著鐵路輔助通信系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)，所有設(shè)備連接成環(huán)狀，每個(gè)環(huán)網(wǎng)使用不等KIEN 6000-2S形成冗余光纖環(huán)網(wǎng)。所有共計(jì)4個(gè)光纖環(huán)網(wǎng)共同匯集到指揮中心的交換機(jī)上。然后通過服務(wù)器進(jìn)行管理。這樣我們充分保證了通信的可靠性。 如果在系統(tǒng)工作時(shí)交換機(jī)的連接介質(zhì)發(fā)生故障，環(huán)形結(jié)構(gòu)將在小于300ms時(shí)間內(nèi)切換網(wǎng)絡(luò)工作拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。不影響整個(gè)系統(tǒng)的工作，從而保證了系統(tǒng)的可靠性。而且在同樣的冗余度下，冗余環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)不僅減少了風(fēng)險(xiǎn)的集中，更降低了實(shí)現(xiàn)成本。可以靈活的與其他網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)接入。良好的安全特性能夠保證數(shù)據(jù)安全傳輸。 備注∶ KIEN6000是東土電信技術(shù)有限公司專為工業(yè)應(yīng)用而開發(fā)的高性能網(wǎng)管型工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。其高性能的交換引擎，堅(jiān)固而封閉的機(jī)箱設(shè)計(jì)，無風(fēng)機(jī)但高效的單肋形機(jī)箱散熱表面，電源輸入端過流、過壓及EMC防護(hù)，RJ45端口優(yōu)良的EMC防護(hù)性能，使得KIEN6000能夠適應(yīng)嚴(yán)酷而危險(xiǎn)的工業(yè)環(huán)境。光纖網(wǎng)絡(luò)的多重冗余功能，冗余的電源輸入功能，功能強(qiáng)大的網(wǎng)管系統(tǒng)。為系統(tǒng)的可靠運(yùn)行提供了多重保障。東土電信工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)操作簡單、快速、可靠、可控制、符合標(biāo)準(zhǔn)比同類進(jìn)口的工業(yè)產(chǎn)品僅并更為經(jīng)濟(jì)適用。在青藏鐵路的全程監(jiān)控方案中累計(jì)使用KIEN6000和KIEN5000共計(jì)300套左右，是目前鐵路監(jiān)控系統(tǒng)中比較典型，應(yīng)用較多的案例。