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崩溃。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*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

产品介绍

MIE-2412M 网管型工业以太网交换机具有高性能的交换引擎，采用存储转发交换方式，符合IEEE802.3 / IEEE802.3 u/ IEEE802.3ab/ IEEE802.3z 标准，可提供全线速无阻塞转发，提供8 个10/100/1000M 自适应网口，4 个1000M SFP扩展槽。该交换机可以组建一个快速恢复的自愈环网，自愈时间小于20ms，支持对环路的自动检测和倒换。MIE-2412提供丰富的网管功能，支持MR-ring 快速环网，兼容STP/RSTP/MSTP,基于端口的VLAN、基于802.1Q 的VLAN、QOS、IGMP Snooping、广播风暴抑制、端口聚合、端口镜像、端口状态管理、SNMP、NTP 对时等。特别适用于组建视频监控，智能交通，工业自动化等领域中有视频，音频等高带宽业务传输需求的千兆网络。目前该产品广泛应用于智能交通，能源风电，管廊隧道，智能变电站等工业恶劣环境。

产品特性

• 支持8 个10/100/1000M 自适应以太网RJ45 接口，4 个1000M SFP 扩展槽
• 支持MR-Ring 快速环网（自愈时间< 20 ms），兼容STP/RSTP/MSTP 生成树协议
• 支持Port-based VLAN，IEEE 802.1Q VLAN 和GVRP协议
• 支持动态和静态链路聚合
• 支持IGMP Snooping 和GMRP 过滤组播封包
• 支持基于MAC 地址的端口锁定，防止非法入侵
• 支持SNMPv1/v2c/v3不同等级的网络管理协议
• 多种网管方式：Web、Snmp，Telnet，console
• IP40 防护等级，波纹式铝型材外壳，工业4 级电磁兼容性设计
• 具备*入网许可证和入网检测报告，具备高低温实验认证测试报告，具备防盐雾认证

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产品指标

1. 采用工业以太网二层交换机，至少具有8个10/100/1000Mbps RJ45接口和4个千兆SFP扩展槽。
2. 背板带宽不小于24Gbps，包转发率17.9Mpps包缓存不小于4Mbit
3. 采用无风扇设计，波纹式铝型材外壳，外壳保护等级标准至少达到IP40，卡轨式安装。
4. 应支持快速环网协议，当发生链路断点时，网络自愈时间< 20 ms，同时兼容STP/RSTP/MSTP 生成树协议
5. 应支持GARP、GMRP、IGMP-Snooping组播、VLAN、流量控制、ACL。
6. 应支持动态和静态链路聚合，基于MAC 地址的端口锁定，防止非法入侵。
7. 应支持SNMPv1/v2c/v3不同等级的网络管理协议，多种网管方式：Web、Snmp，Telnet，console。
8. 提供日志查阅功能，可以对交换机登录、修改设置等操作进行查阅。支持E-mail告警，交换机可自主发送邮件向管理人员发送事件或故障信息。
9. 应支持广播风暴抑制、组播风暴抑制和未知单播风暴抑制功能，默认设置广播风暴抑制功能开启。
10. 应支持IP+MAC+PORT任意组合的绑定，支持用户分级管理和口令保护，支持IEEE 802.1X认证，支持非法帧报文过滤，支持端口隔离。
11. 能在恶劣环境条件下工作，如高温、强电磁干扰环境。
12. 提供*入网证和入网检验报告，高低温实验测试报告，防盐雾测试报告。