青藏鐵路綜合監(jiān)控系統(tǒng)通信解決方案
一、項目概述: 青藏鐵路是目前我國自動化監(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、視頻、安防監(jiān)控設備、消防系統(tǒng)等等;整個綜合監(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。這些遠程監(jiān)控信息的傳輸信設備全部采用東土電信的工業(yè)以太網交換機KIEN6000和KIEN5000。 二、網絡拓撲 鐵路沿線部分通信網絡示意圖:

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 消防信號監(jiān)控 橋梁監(jiān)控等等 在本次方案中設備全部采用卡軌式安裝方式,適合惡劣的安裝環(huán)境。 三、網絡設備選型 東土電信的KIEN6000和KIEN5000 四、網絡方案說明和特點 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。鐵路沿途經過海拔4000米以上的地段有960公里,最高點為海拔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)以太網交換機與普通商用交換機的區(qū)別: 1、 東土的工業(yè)以太網交換機可以組成快速的冗余網絡,通過東土獨有的DT-ring 協(xié)議控制其冗余的時間小于300ms。商用的產品目前有一些也可以組成冗余網絡,但需要啟動STP協(xié)議,這樣冗余自余的時間就會達到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)以太網交換機完全能夠工作在嚴酷的電磁環(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等級,而商業(yè)使用的產品這一點是不具備的. 3、 東土的工業(yè)以太網交換機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)產品的應用范圍。 4、 電源供電部分是任何產品的根源,所有產品出現(xiàn)故障,其電源故障所占的比率為35%以上。所以工業(yè)產品為了避免電源故障造成的麻煩,東土的工業(yè)以太網交換機選擇雙電源供電的模式,而且采用直流供電。有效減少宕機的產生。商用產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)產品。 在鐵路通信中的網絡結構 鐵路系統(tǒng)沿線有一部分提供了電信的2M通道,另一部分偏遠的地區(qū)則直接鋪設了單模的光纜。鑒于這種復雜的網絡情況,我們把網絡也直接劃分成兩種。在有2M通道的區(qū)域,首先選用網橋橋接KIEN5000再組成100M電口以太網環(huán),構建起來主干通信網,由KIEN6000-2S形成的視頻監(jiān)控網絡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),所有設備連接成環(huán)狀,每個環(huán)網使用不等KIEN 6000-2S形成冗余光纖環(huán)網。所有共計4個光纖環(huán)網共同匯集到指揮中心的交換機上。然后通過服務器進行管理。這樣我們充分保證了通信的可靠性。 如果在系統(tǒng)工作時交換機的連接介質發(fā)生故障,環(huán)形結構將在小于300ms時間內切換網絡工作拓撲結構。不影響整個系統(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)網結構不僅減少了風險的集中,更降低了實現(xiàn)成本。可以靈活的與其他網絡交換機接入。良好的安全特性能夠保證數(shù)據(jù)安全傳輸。 備注∶ KIEN6000是東土電信技術有限公司專為工業(yè)應用而開發(fā)的高性能網管型工業(yè)以太網交換機。其高性能的交換引擎,堅固而封閉的機箱設計,無風機但高效的單肋形機箱散熱表面,電源輸入端過流、過壓及EMC防護,RJ45端口優(yōu)良的EMC防護性能,使得KIEN6000能夠適應嚴酷而危險的工業(yè)環(huán)境。光纖網絡的多重冗余功能,冗余的電源輸入功能,功能強大的網管系統(tǒng)。為系統(tǒng)的可靠運行提供了多重保障。東土電信工業(yè)以太網交換機操作簡單、快速、可靠、可控制、符合標準比同類進口的工業(yè)產品僅并更為經濟適用。在青藏鐵路的全程監(jiān)控方案中累計使用KIEN6000和KIEN5000共計300套左右,是目前鐵路監(jiān)控系統(tǒng)中比較典型,應用較多的案例。

提交
東土集團芯片產業(yè)戰(zhàn)略重組:破“缺芯少魂”之困 “根”技術再創(chuàng)里程碑
MaVIEW榮獲 “2022數(shù)字中國創(chuàng)新大賽·鯤鵬賽道” 華南區(qū)一等獎
中國信通院副院長胡堅波帶隊赴東土科技總部調研
第五屆智能制造系統(tǒng)解決方案大會,東土等你來!
Intewell作為創(chuàng)新成果入冊《2021網信自主創(chuàng)新調研報告》