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摘要
區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)是減小城市交通網(wǎng)上的交通延誤,有效利用道路設(shè)施,減少交通事故、環(huán)境污染以及汽油消耗的有效手段，是城市交通管理的最有利工具之一。
城市發(fā)展交通智能信號(hào)燈，減少道路擁堵，最終達(dá)到智能化區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)。工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)在區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中穩(wěn)定性、高可靠性、高安全性成為關(guān)鍵中的關(guān)鍵。本文結(jié)合目前城市交通信號(hào)控制和交通監(jiān)控狀況的需求，闡述了歐邁特（OMATE）工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)在北京城區(qū)交通信號(hào)控制系統(tǒng)中的典型應(yīng)用情況，及優(yōu)化智能交通信號(hào)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)解決方案。
１背景：
智能交通信號(hào)燈迎合實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)的時(shí)代潮流，為了解決這個(gè)問(wèn)題，提出智能交通信號(hào)燈及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，會(huì)根據(jù) 路口車(chē)輛多少，自動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)間，可減少等候時(shí)間在75%以上，從而大大節(jié)省了人們的出行時(shí)間，減少了路口的無(wú)效等候，使出行更快捷。
２系統(tǒng)需求
對(duì)區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備的需求：
1）為適應(yīng)高溫、濕熱環(huán)境，要求工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)按照寬溫、防塵等設(shè)計(jì)；
工作溫度：-40～80℃ 存儲(chǔ)溫度：-40～85℃，存儲(chǔ)濕度：0%～95%，無(wú)凝結(jié)。
2）根據(jù)路口機(jī)柜環(huán)境惡劣，要求工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)具有較強(qiáng)的抗電磁干擾能力、
長(zhǎng)時(shí)間的平均無(wú)故障時(shí)間等。
3）要求設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝于路口機(jī)柜內(nèi)。
4）為了保障通信的可靠性，要求建立千兆或百兆冗余的環(huán)網(wǎng)，具有快速自愈功能。通信網(wǎng)絡(luò)出故障時(shí)，
能夠自動(dòng)平滑的切換到冗余備份線(xiàn)路，自愈時(shí)間小于30ms。
5）為了保證遠(yuǎn)程監(jiān)控的數(shù)據(jù)安全性，工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)需要有全面的網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)置。
6）提供給高清視頻傳輸和以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，具備以太網(wǎng)供電技術(shù)（POE），支持饋電DC48V；
適應(yīng)高溫、濕熱環(huán)境，要求工作溫度：-40～80℃存儲(chǔ)溫度：-40～85℃，
存儲(chǔ)齲?%～95%，無(wú)凝結(jié)。
３網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案
區(qū)域交通信號(hào)控制系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)即有其普遍性也有其特殊性，我們?cè)诮M網(wǎng)方案中主要考慮以下幾個(gè)方面：
1）充分考慮多個(gè)業(yè)務(wù)的系統(tǒng)特點(diǎn)，技術(shù)上遵循先進(jìn)性、實(shí)用性與成熟可靠性并重的原則，
形成功能齊全的網(wǎng)絡(luò)解決方案。
2）能夠適應(yīng)戶(hù)外惡劣的環(huán)境要求，如超常的溫濕度范圍、震動(dòng)/抖動(dòng)、瞬時(shí)電壓/電流、塵埃和電磁干擾取?BR> 3）因網(wǎng)絡(luò)規(guī)模龐大，組網(wǎng)方案采用清晰的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從最根本的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)及
管理，實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的快速隔離和定位，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
4）組網(wǎng)方案自身必須具備一定的故障排除及快速自愈功能，能夠針對(duì)設(shè)備故障、鏈路故障進(jìn)行自我診斷及
快速排除，并實(shí)時(shí)報(bào)警。
5）對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行人工維護(hù)、擴(kuò)容、或故障修詞庇Ω米齙接跋熳钚』�，_轎ぜ襖┤荻韻低吃誦形抻跋歟?BR> 故障修復(fù)只對(duì)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接終端有一定的影響。
6）網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選取具備高實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性的工業(yè)級(jí)產(chǎn)品。
7）組網(wǎng)方案必須具備兼容性，能夠無(wú)縫連接不同廠(chǎng)商的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，具備高性?xún)r(jià)比。
8）考慮到路口現(xiàn)場(chǎng)對(duì)可靠性的高要求，一般采用環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)，避免了因單點(diǎn)故障對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹卮笥绊憽?BR>
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳瀋璞傅男棖蠹扒蚪煌ㄐ藕趴刂浦悄芑�，结簢�?lè)迈特公司工业姨N(yùn)換換約郾燃巴緲煽啃緣淖酆峽悸?tīng)楷选用GOE210千兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)構(gòu)成區(qū)域冗余環(huán)網(wǎng)，保證系統(tǒng)穩(wěn)定，可靠，安全傳輸；選用OMATE1100P工業(yè)以太網(wǎng)光纖收發(fā)器，實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)遠(yuǎn)程供電，并將路口的4個(gè)方向集中至現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)。
提出如下解決網(wǎng)絡(luò)方案：
3.1方案說(shuō)明
區(qū)域交通信號(hào)控制網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備選用歐邁特千兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)GOE210，安裝于各區(qū)域路口信號(hào)機(jī)柜中并構(gòu)建千兆冗余環(huán)網(wǎng)，啟用Jiffy Ring瞬間環(huán)網(wǎng)冗余協(xié)議，保障了網(wǎng)絡(luò)通信的無(wú)擾動(dòng)切換，網(wǎng)絡(luò)自愈時(shí)間小于18ms。千兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)構(gòu)建環(huán)網(wǎng)的同時(shí)，利用主節(jié)點(diǎn)的GOE210的上聯(lián)千兆光口與各區(qū)域的三層以太網(wǎng)交換機(jī)通過(guò)光纖連接。采用GOE210的VLAN功能將信號(hào)控制、高清視頻監(jiān)控及綜合環(huán)境監(jiān)控等業(yè)務(wù)隔離，并將GOE210的各業(yè)務(wù)接入端口（交換機(jī)端口）采取相應(yīng)帶寬限制設(shè)置；同時(shí)禁用其他未接入業(yè)務(wù)的端口，為了防止誤接入導(dǎo)致交換網(wǎng)絡(luò)的中斷等等安全問(wèn)題。
選用歐邁特POE工業(yè)以太網(wǎng)光纖收發(fā)器OMATE1100P提供于高清視頻傳輸和以太網(wǎng)供電，將路口的各方向集中傳至現(xiàn)場(chǎng)工控機(jī)內(nèi)作為本地存儲(chǔ)，再將工控機(jī)中的抓拍圖片、視頻錄像和少部分的實(shí)時(shí)視頻上傳監(jiān)控中心。
GOE210和OMATE1100P采用IP40防護(hù)等級(jí)設(shè)計(jì)，便于安裝于路口機(jī)柜或機(jī)箱內(nèi)，能適應(yīng)如強(qiáng)電磁干擾、塵土、高溫、低溫、潮濕、振動(dòng)、靜電等惡劣的工作環(huán)境。
3.2方案優(yōu)越性
高安全：提供完整的安全體系結(jié)構(gòu)，覆蓋了系統(tǒng)的各個(gè)層面，采用了包括認(rèn)證、授權(quán)、端口綁定、VLAN等系列的安全措施，確保網(wǎng)絡(luò)的安全性。千兆ひ狄蘊(yùn)換換鶪OE210和工業(yè)以太網(wǎng)收發(fā)器OMATE1100P電源均為AC220V，無(wú)需外接適配器，避免了電源適配器故障所造成的網(wǎng)絡(luò)通信異常。電源接口也做了防水處理，配備有旋緊螺母。
高效率：提供高品質(zhì)QoS保證，為不同的業(yè)務(wù)提供不同優(yōu)先級(jí)服務(wù)，根據(jù)優(yōu)先級(jí)確定帶寬，保證了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送的高效率。以及對(duì)相應(yīng)的業(yè)務(wù)端口設(shè)置帶寬限制。
高可靠性：支持業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的Jiffy Ring瞬間環(huán)網(wǎng)冗余技術(shù)、高品質(zhì)工業(yè)產(chǎn)品、冗余電源設(shè)計(jì)、端到端可管理技術(shù)，滿(mǎn)足了系統(tǒng)對(duì)于可靠性的要求。
易維護(hù)網(wǎng)絡(luò)：除提供方便的Web方式訪(fǎng)問(wèn)外，還支持SNMP、RMON管理，方便與第三方設(shè)備實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)統(tǒng)一管理。
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