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矿场安防系统光纤自愈以太网解决方案

发布时间:作者:cobinet 万兆屏蔽模块浏览:587次来源:千家综合布线网
CobiNet(宁波)推荐文章: 图1:光纤以太网环网传输拓扑图

下面以某矿场安防系统作一介绍。该矿场安防系统全长为11.5公里,有 460个不等距离分布的节点(摄像机),连接到控制中心共计80台MIE-5310交换机形成5个冗余千兆光纤环网(单模光纤),这样有利于均衡负载有效使用网络带宽,5个环网通过5条单模光纤与控制中心的MIER-3824千兆核心交换机上联,MIER-3824使用1000M网口与存储服务器连接,前端每个节点连接6路网络视频和8路RS485控制信号(通过一台ME-C1088串口服务器接入)。然后将所有的视频数据存储于中心四台存储服务器。

如果在系统工作时连接介质发生故障,环形结构将在小于300ms时间内切换网络工作拓扑结构。从而保证了系统的可靠性。而且在同样的冗余度下,冗余环网结构不仅减少了风险,更降低了实现成本。

2、网络设备

(1)前端设备

MIE-5310交换机具有2个冗余的1000Mbit/s光口,利用冗余光纤接口,可以组成光纤自愈环网,系统在重新组态时冗余倒换时间小于300ms,另可提供1个1000M上联口与核心交换机上联,7个普通的10/100Base-T的双绞线端口。6路视频信号通过网络摄像机接到MIE-5310的6个100M网口上。由于具有自适应功能,每个端口能自动的设置到10BASE-TX或100BASE-TX状态及全双工或半双工的运行模式。提供24V电源冗余,增强了网络及系统的可靠性。

ME-C1088串口服务器可提供8个RS485接口,用于控制摄像机的云台和防尘刷,占用MIE-5310的1个10/100M网络接口。

前端的每一个环网均使用1000M链路与中心上联,每个上联口带宽约为600Mbps。

示意图如下:

(2)核心交换机-存储服务器

中心使用两台MIER-3824核心三层千兆交换机,用于汇集5个环网的视频,四台存储服务器与核心交换机使用1000M端口连接。每存储服务器汇集115个节点的视频信号,在每个节点速率在6Mbps时,每台存储服务器负载的数据流量约为700Mbps。MIER-3824的背板带宽为64Gbps,可保证正常通信。

新方案系统功能

(1)每个节点提供6个100M以太网口,用于传输6路视频。

(2)每个节点通过ME-C1088提供8个RS485数据口用于控制云台及除尘设备,每个RS485口负责一个摄像机。

(3)中心端两台千兆核心交换机背板带宽为64Gbps,每个端口均可提供1000Mbps的通信速率,负责所有摄像机视频的安全传输。

(4)四台存储服务器每台负责存储115台摄像机的视频,并将460台摄像机分为5个光纤环网来传输,达到均衡负载的目的。

(5)管理人员可以在中心端实时监控单个摄像头的监视情况。

冗余环网工作原理

工业冗余环网可以在恶劣环境下,实现数据传输的稳定性、可靠性和实时性。

(1)物理连接上成环型。

(2)工作时整个网络成链状结构,有一段不传输数据,只传输环上设备各自的状态。环上的每一个设备都知道并随时向其他设备报告自己的状态。一旦有一段网络发生故障,临近的交换机会马上通知其他交换机,以极短的时间将这一信息传遍全网。作为“根”的交换机就会实行切换,就是原来没有数据通过的那段链路马上进行数据传输。整个切换时间为300毫秒。整个网络还是呈链状工作状态,实现冗余。当损坏的网络修复后,网络恢复到初始工作状态。

(3)一条光纤链路发生故障时网络重构方案如图2所示,当主环光纤链路出现故障时,副环自动启动,接替主环的工作使通信系统正常运行。故障修复后系统自动恢复。

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