冗余工業以太網在高速公路隧道機電系統中的應用

　　2.3 主干冗余

　　將不同交換機的多個端口設置為Trunking 主干端口,并建立連接,則這些交換機之間可以形成一個高速的骨干鏈接(如圖2)。不但成倍的提高了骨干鏈接的網絡帶寬, 增強了網絡吞吐量, 而且還還提供了另外一個功能, 即冗余功能。如果網絡中的骨干鏈接產生斷線等問題,那么網絡中的數據會通過剩下的鏈接進行傳遞,保證網絡的通訊正常。Trunking 主干網絡采用總線型和星型網絡結構, 理論通訊距離可以無限延長。該技術由于采用了硬件偵測及數據平衡的方法, 所以使網絡中斷恢復時間達到了新的高度, 一般恢復時間在10ms 以下。

圖2 主干冗余拓撲圖

　　3 冗余工業以太網在高速公路隧道機電系統中的應用

　　高速公路隧道機電系統包含車輛檢測器、氣象檢測器、環境監測設備、報警與誘導設施、可變標志、通風設施、照明設施、本地控制器(PLC)、隧道中心設備及軟件、隧道監控中心計算機網絡等子系統。

　　隧道中的車輛檢測器、氣象檢測器、可變標志等設備的串口接入本地控制器(PLC)對應的串口模塊,車道指示器、交通信號燈、風機、照明電源箱回路的開關量接入本地控制器(PLC)對應的數字模塊,環境監測設備的模擬量接入本地控制器(PLC)對應的模擬模塊。本地控制器(PLC)通過非屏蔽五類雙絞線接入工業以太網交換機。

　　通過冗余的工業以太網平臺(如圖3),隧道內的各種數據可以實時上傳監控分中心; 監控分中心可以對隧道內的設備可以遠程控制, 如照明燈具的開關、風機的遠程啟動與停止、在情報上發布信息、對交通信號燈和車道指示標志的狀態進行改變等。

　　隧道內環境比較惡劣, 濕度大、灰塵大、電磁干擾強等, 所以采用工業以太網交換機構建冗余工業以太網平臺的方案, 以保證隧道的正常運營。