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管廊隧道项目解决方案建议

概述

城市综合管廊一般是在城市地下建造,将电力、通信、供水、热力、能源等市政公用管线,根据规划要求集中敷设在同一个构建物内,实施统一设计、施工、管理的市政公用隧道空间。综合管廊的常见监控对象包括:管廊内环境温、湿度,有害气体浓度,通风、水泵设备状态,集水坑液位,入侵检测,视频监控等。

综合管廊监控系统是一个综合集成的自动化平台,它集成了设备和环境监控、视频监控、安防、火灾报警、语音通讯、电力监控等子系统。通过集成和互联管廊内的自动化系统,为运营和维检人员提供一个完整的、统一的监控平台。

解决方案

项目背景

城市综合管理监控系统总体来说可以分为以下几个子系统:监控主干通信网络系统、环境与设备监控子系统、视频监控子系统、安防子系统、火灾报警子系统、语音通讯子系统以及电力监控子系统等。

根据当前项目情况,监控主干通信系统主要是传输大量高清视频图像信息,摄像机为720P高清摄像机,需要4M的带宽进行传输,根据现场的情况,每一个接入汇聚层交换机都会接入4至6个高清摄像机,再加上其它前端数据采集设备的数据信息,网络总带宽约30M左右,根据实际的总带宽进行规划环网的数量,以及每个环网放汇聚交换机的数量。

方案建议

为了保障数据信息在整个网络中的可靠传输,在此项目中,将网络的接入层和汇聚层进行合并,并采用千兆光纤环网的组网方案,从而达到精简网络结构,减少投入成本的效果。

方案中采用二层网络结构:核心层和接入汇聚层,接入汇聚交换机采用导轨式全千兆网管型交换机MIE-2412M,该交换机具有8个10/100/1000Mbps以太网接口,4个1000Mbps SFP扩展槽(可插千兆电口或光口)。由多个MIE-2412M组成接入汇聚千兆环网(每个环网交换机数量根据具体情况而定),每个环网中使用2台MIE-2412M分别上联到核心控制交换机,从而防止其中某一台上联的MIE-2412M发生故障而造成业务数据不能上传,采用双设备上联主要是起到上联节点的备份。当主节点的MIE-2412M设备出现故障时,备份节点的MIE-2412M就可以继续将数据上传的核心,从而达到数据的冗余,提升网络的可靠性。

核心层控制交换机采用VRRP双机热备的方式,提高网络可靠性,避免单核心单点故障时导致的网络瘫痪。VRRP主要是通过把2台核心交换机联合组成一台虚拟的设备,并通过一定的机制来保证当主机的下一跳设备出现故障时,可以及时将业务切换到其它设备,从而保持通讯的连续性和可靠性。VRRP主要是将物理上的两台核心交换设备虚拟出逻辑上的一台设备,并将两台设备分成主备,当其中一台发生故障时,备份设备会主动接替,从而进行核心业务数据的处理,整个过程对用户完全透明,实现了内部网络和外部网络不间断通信。同时使用VRRP也可以实现业务数据处理的负载均衡,主要是指多台核心设备同时承担业务,因此需要建立两个或更多的备份组,即在备份组1中,核心1为主,核心2为备;在备份组2中,核心为2,备份为1。

具体组网方案图如下所示:

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