工业以太网在轨道交通车站计算机系统的解决方案

对网络设备的需求：

1）适应高温、湿热环境，要求工业以太网交换机工作温度：-20～60℃ 存储温度：-20～80℃ ，存储湿度：5%～95%，无凝结。

2）车站内电磁环境复杂，要求工业以太网交换机具有较强的抗电磁干扰能力、长时间的平均无故障时间。

3）要求设备结构紧凑，便于安装于车站终端设备内。

4）为了保障通信的可靠性，要求建立冗余的环网，具有快速自愈功能。通信网络出故障时，能够自动平滑的切换到冗余备份线路。

5）为了保证远程监控的数据安全性，工业以太网交换机需要有全面的网络安全设置。

2. 网络设计方案

车站计算机系统（SC）传输网络即有其普遍性也有其特殊性，我们在组网方案中主要考虑以下几个方面：

1）系统设计充分考虑多个业务子系统的系统特点，技术上遵循先进性、实用性与成熟可靠性并重的原则，形成一整套功能齐全的组网解决方案。

2）能够适应车站内独特的环境要求，如超常的温湿度范围、震动/抖动、瞬时电压/电流、尘埃和电磁干扰等。

3）因网络规模庞大，组网方案采用清晰的多层结构，从最根本的网络结构设计上简化网络的维护及管理，实现故障点的快速隔离和定位，确保系统的稳定运行。

4）组网方案自身必须具备一定的故障排除及快速自愈功能，能够针对设备故障、链路故障进行自我诊断及快速排除，并实时报警。

5）对网络进行人工维护、扩容、或故障修复时应该做到影响最小化，做到维护及扩容对系统运行无影响；故障修复只对相关网络设备的连接终端有一定的影响。

6）网络设备选取具备高实时性和稳定性的工业级产品。

7）组网方案必须具备兼容性，能够无缝连接不同厂商的网络设备，具备高性价比。

8）考虑到工业现场对可靠性的高要求，一般采用环网设计，避免了因单点故障对网络传输的重大影响。

本文基于欧迈特工业以太网交换机性价比及网络可靠性的综合考虑，提出如下解决方案：

车站三层工业以太网交换机

车站三层工业以太网交换机安装于车站的监控机房/综合控制室/综控设备室，主要为本车站所有数据进行汇聚上传至通信网络，接收线路中心计算机系统（LC）下传的数据，为车站终端设备内二层工业以太网交换机提供光纤环入接口，为车站本地服务器、工作站（管理、票务）提供接入。

对三层网络设备的需求：

1）支持瞬间环网协议，自愈时间小于100ms

2）安装方式：机架安装方式

3）环境温度：0～40℃

4）存储温度：-20～60℃

5）相对湿度：5%～95%

6）防护等级为IP30

7）符合工业四级电磁兼容的要求

推荐选用欧迈特三层工业以太网交换机GOE324（图1）提供4个SFP接口，24个10/100M自适应以太网接口；

（图1）

支持36Gbps高背板带宽；

线速三层交换包转发率达到19.6Mpps；

符合IEEE802.3，802.3u，802.3z，802.3x，802.1d（STP），802.1p（流量优先权控制），802.1q（VLAN标准），802.1w（RSTP），802.3ad（链路聚合）协议；

支持瞬间环网冗余技术Jiffy Ring，保障了网络通信的无扰动切换，网络自愈时间小于18ms；

提供802.1x、HTTP等多种方式的用户认证；

强大的ACL，硬件支持IP ACL、MAC ACL、VLAN ACL；

自动检测并抑制广播风暴，支持IGMP报文的侦测，有效限制广播报文的泛滥；

支持以太网接口以64K为步长的速率限制；

支持端口镜像、端口聚合（每组多达8个）；

硬件路由，支持静态路由；支持RIP v1/v2、OSPF v2、BGP v4等多种动态路由协议；支持PIM-SM、PIM-DM、DVMRP等多种组播路由协议；支持VRRP热备份路由协议；

硬堆叠16台，软堆叠32台。

超级终端模式（CLI），TELNET，WEB网元管理软件，支持OPC模式监控；

支持SNMP V1/V2c/V3协议，可远程监控。各端口支持RMON（远程监控）功能的统计、历史、告警、事件四个组，支持安全防护配置和控制功能；

运行温度：-40-75℃，保存温度：-45-85℃，相对湿度：5-95%无冷凝