冗余工业以太网在高速公路隧道机电系统中的应用

　　2.3 主干冗余

　　将不同交换机的多个端口设置为Trunking 主干端口,并建立连接,则这些交换机之间可以形成一个高速的骨干链接(如图2)。不但成倍的提高了骨干链接的网络带宽, 增强了网络吞吐量, 而且还还提供了另外一个功能, 即冗余功能。如果网络中的骨干链接产生断线等问题,那么网络中的数据会通过剩下的链接进行传递,保证网络的通讯正常。Trunking 主干网络采用总线型和星型网络结构, 理论通讯距离可以无限延长。该技术由于采用了硬件侦测及数据平衡的方法, 所以使网络中断恢复时间达到了新的高度, 一般恢复时间在10ms 以下。

图2 主干冗余拓扑图

　　3 冗余工业以太网在高速公路隧道机电系统中的应用

　　高速公路隧道机电系统包含车辆检测器、气象检测器、环境监测设备、报警与诱导设施、可变标志、通风设施、照明设施、本地控制器(PLC)、隧道中心设备及软件、隧道监控中心计算机网络等子系统。

　　隧道中的车辆检测器、气象检测器、可变标志等设备的串口接入本地控制器(PLC)对应的串口模块,车道指示器、交通信号灯、风机、照明电源箱回路的开关量接入本地控制器(PLC)对应的数字模块,环境监测设备的模拟量接入本地控制器(PLC)对应的模拟模块。本地控制器(PLC)通过非屏蔽五类双绞线接入工业以太网交换机。

　　通过冗余的工业以太网平台(如图3),隧道内的各种数据可以实时上传监控分中心; 监控分中心可以对隧道内的设备可以远程控制, 如照明灯具的开关、风机的远程启动与停止、在情报上发布信息、对交通信号灯和车道指示标志的状态进行改变等。

　　隧道内环境比较恶劣, 湿度大、灰尘大、电磁干扰强等, 所以采用工业以太网交换机构建冗余工业以太网平台的方案, 以保证隧道的正常运营。