东海跨海大桥监控网络系统

• 摘要：工业信息网络

一，项目概述
◆ 东海跨海大桥监控网络系统简述：

 
        随着中铁大桥局集团四公司承建的东海大桥70米箱梁架设速度的不断加快，国家“十五”重点工程，我国第一座真正意义上的跨海大桥——东海大桥的施工进展日趋加速，截至2005年5月为止，已架设箱梁近200片（含60米梁），约占全桥的1/3。这座国内第二长跨海大桥的雄姿已冰山一角，初现端倪。
        东海跨海大桥是连接芦潮港海港城和洋山深水港，全长约34公里。东海跨海大桥通信系统是为本大桥的通信、监控、收费等系统服务的专用通信网，包含语音、数据、图像信息的传输、交换等业务的可靠、实时传输。
◆东海跨海大桥项目设计原则
        本次方案采用业界领先、性能卓越的德国工业级网络通信产品，以保证用户的投入长期发挥最大效益。系统总体设计目标是在贯彻安全、可靠、实用、先进和经济的原则前提下，建设一个标准化、多层次、全方位和集成化的现代化公路大桥专网通信系统。
        本工程覆盖面广，规模大，而当今世界各行各业都在不断采用新技术，为保证自身建设符合社会发展的需求，本次方案采用工业级光纤以太环网技术和环间冗余技术，确保系统的先进性、可靠性，并充分利用以太网资源，实现三网合一（语音、数据、图像同网传输）。
二，网络拓扑

三，网络设备选型
◆主干通信网采用赫斯曼MACH3000系列核心交换机；
◆区域监控系统采用赫斯曼RS2-4R卡轨式工业以太网交换机
四，网络方案说明和特点
◆整个网络分为两层网络架构：
        千兆主干网络：在监控中心设置一台多引擎核心交换机MACH3005；在各外场主干节点各分别采用一台双引擎骨干交换机MACH3002，该交换机配置双交换引擎和双管理引擎，在双引擎上配置不同的上联模块，分别连接到监控中心的核心交换机；冗余引擎和冗余光链路上联模块的使用确保了任意的一个故障（包括设备故障和链路故障）都不会影响系统的通信连接；两个引擎之间随时在线使用，不存在切换时间；骨干交换机之间通过单模光纤组成交换式冗余环形结构Hiper-Ring，两条千兆链路之间互为备份，当主通信链路出现故障的时候，业务完全切换到备用链路的时间小于0.5s。为了提高设备的可用性，中心交换机在硬件冗余方面应具有3路电源热备输入，双套风扇；为了提高图像等数据的实时性和兼容不同系统的应用，主干交换机应具有针对数据业务的Qos机制，能够根据不同的应用设置加权比重，并分配有一定的带宽，确保关键应用的实时性和安全性；并通过组播控制，提高图像应用的系统效率。控制中心的核心路由交换机配置有供海关和边防使用的千兆光口，实现和海关、边防的数据共享；外场的4台主干交换机配置各配置有2个单模百兆光口，实现和区域监控交换机之间的环网连接。
        区域监控接入网络：现场终端设备各自接入本地区域百兆交换机，区域交换机和本地的主干路由交换机上的百兆光口组成本地百兆级交换式冗余环网结构，当通信链路出现故障的时候，业务切换时间小于1s；区域交换机为卡轨式安装的工业级交换机，考虑到东海大桥在海上的盐雾、高湿环境特点，区域交换机采用具有船级社认证的产品；产品的工作温度范围为-40℃～+70℃,MTBF值在30万小时以上。
所有主干路由交换机和区域百兆交换机都是具有多年成熟应用的德国Hirschmann产品，是完整的一体化网络方案，统一的图形化网络管理，简单、方便；支持SNMP V3.0、SNMP TRAP、IGMP Snooping故障自诊断功能；在网管兼容性方面，交换机网管软件应集成有OPC Sever，可将交换机状态信息直接传送到监控软件中；支持HP Openview等通用网管；并能支持端口和MAC地址的捆绑，并关闭暂时不用的端口，保护系统不受非法入侵；所有交换机都支持SNTP（简单网络时间协议），精确同步网络时钟。
该网络系统具有如下几方面的特点：
1)具有多重冗余性能和高可靠性
2)开放性和可扩展性
3)严格的安全保证
4)结构简单，易操作性
5)数字化网络，集成的“三网合一”功能
五，选用Hirschmann的理由：
■ 丰富的安全配置
■ 高质量的产品性能
■ 完整的产品系列
■ 实时、最优化的网管
■ 开发过程的高度灵活性
■ Hirschmann在市政交通项目中的丰富经验
■ 知名的国际品牌