引言

城市地鐵綜合監控系統，是指運用先進的監控技術和信息系統，對城市軌道交通的多個主要系統實施集中監控、管理和信息共享的自動化平臺。該系統通過集成軌道交通的強弱電系統，形成統一的監控層硬件和軟件平臺，旨在實現對列車運行、客流統計、設備狀態等關鍵信息的實時監控和關聯分析，從而優化運營管理，提高乘客滿意度，確保地鐵運行的安全與高效。

項目背景

11月30日，作為長三角一體化示范區的重點交通項目上海地鐵17號線西延伸段正式載客運營。17號線西延伸工程自東方綠舟站向西延伸至西岑站，全長逾6公里，設一站一區間，全部采用高架敷設方式。該項目開通后，17號線全線站點數量增至14站，上海軌道交通全網絡車站增至510座，全網絡運營總里程增至837公里，成為世界第一。上海兆越通訊技術有限公司在本次項目中采用工業以太網技術構建車站一體化綜合監控系統網絡方案，通過高質量的工業通信設備組建環網，保證信息數據傳輸的實時性和穩定性，實現系統之間的快速聯動，確保整個綜合監控系統的網絡高效、可靠和穩定。

17號線西延伸工程采用了國內領先的新一代綜合監控系統，通過重塑底層架構，將傳統的三層架構變成了二層架構，統一設備數據接口形式和接入標準，接入車站物聯網絡和車站數字化運行系統，在一面大屏上就能實現車站日常管理多系統的集成和控制，實現車站日常業務橫向協同、縱向聯動。

其中，將傳統的三層架構簡化為二層架構，對網絡中的交換機角色產生了顯著的影響。核心層交換機承擔了更多的任務，對接入層交換機的功能進行了擴展，從而實現了更高的傳輸效率、更好的可靠性和更簡化的網絡結構。這些改進不僅提升了系統的性能，也為上海地鐵的數字化轉型提供了寶貴的經驗。

傳統三層架構中的交換機角色

1.核心層交換機：

?位置：位于網絡的核心部分。

?功能：負責高速數據傳輸、路由選擇和跨區域通信。核心層交換機處理大量的數據流量，并確保數據包的高效傳輸。

2.匯聚層交換機：

?位置：介于核心層和接入層之間。

?功能：匯聚來自多個接入層交換機的數據流，進行初步的數據處理和過濾。此外，匯聚層交換機還負責實現不同子網之間的通信，并提供一定的冗余和負載均衡功能。

3.接入層交換機：

?位置：直接連接前端設備（如傳感器、控制器、執行器等）。

?功能：提供終端設備的接入點，管理終端設備的網絡連接。接入層交換機通常具備基本的VLAN劃分和端口安全功能。

二層架構中的交換機角色

1. 核心層交換機：

? 角色強化：在二層網絡架構體系中，核心層交換機除繼續承擔原有的高速數據傳輸與路由選擇職能外，還需承擔部分原匯聚層交換機所負責的任務，諸如數據過濾、子網間通信等。

? 高帶寬需求：鑒于匯聚層交換機不再分擔流量壓力，核心層交換機需處理更為龐大的數據流量，因而對帶寬及性能提出了更高要求。

? 冗余架構設計：為確保系統運行的可靠性，核心層交換機普遍采用冗余架構設計，以在單點故障情況下仍能維持正常運行。

2. 接入層交換機：

? 功能拓展：在二層網絡架構中，接入層交換機的功能得到進一步拓展，除提供終端設備的接入服務外，還需承擔部分原匯聚層交換機所負責的任務，如初步數據處理與過濾等。

? 智能邊緣設備屬性：接入層交換機可能配備更為先進的功能，諸如支持更為復雜的VLAN配置、QoS（服務質量）管理、網絡安全防護等，以適應新型架構的需求。

? 直接連接核心層：接入層交換機可直接與核心層交換機相連，減少了中間環節，從而提升了數據傳輸效率。

方案拓撲

方案描述

1.機房關鍵網絡架構由兩臺型號為Cronet CC-3936的交換機通過虛擬冗余路由協議（VRRP）實現網關的高可用性，確保服務器及各系統能夠接入核心主備交換機以實現網絡冗余。

2.控制柜的網絡配置由型號為Cronet CC-3420A的交換機構建了一個以太網多環保護（ERPS）冗余網絡，有效地將各區域的傳感器、門禁系統、物聯網模塊、水泵和照明系統的數據集中傳輸至多功能網關。該網絡設計確保了即使在任意鏈路發生單點故障時，網絡也能迅速恢復，從而避免了因單點故障引起的網絡中斷問題。

方案優勢

1.簡化網絡結構：取消匯聚層后，網絡結構更加簡潔，減少了設備數量和布線復雜度，降低了維護成本。

2.提高傳輸效率：通過減少中間環節，數據傳輸路徑更短，延遲更低，提高了整體傳輸效率。

3.增強靈活性：二層架構允許更靈活的網絡配置和調整，能夠更好地適應不斷變化的需求。

4.集中管理：所有設備直接接入核心層交換機，便于集中管理和監控，提升了運營效率。

現場圖片

產品介紹

Cronet CC-3936 16GE+8GE/8GSFP（Combo）+4T/GSFP+ 三層千/萬兆工業以太網交換機

• 支持16個10/100/1000M電口,8個千兆Combo口，4個萬兆SFP+插槽（可配置為1000M）
• 可選POE供電，支持802.3af/at供電標準
• 支持MR-Ring快速環網（自愈時間<20ms），兼容STP/RSTP/MSTP生成樹協議
• 支持ACL,對L2-L4層數據進行過濾
• 支持QoS，基于端口的流量監管， WRR、DRR、SP、隊列調度算法、報文的802.1p
• 支持靜態路由、策略路由、RIP V1/2、OSPF、IS-IS、BGP、虛擬路由冗余協議VRRP
• 支持IP組播PIM-SM、PIM-DM
• 滿足工業4級電磁兼容性，IP30等級，無風扇設計

Cronet CC-3420A 16GE+4T 卡軌式三層萬兆工業以太網交換機

• 支持16個10/100/1000M自適應電口，4個10G SFP+擴展槽（可配置為1000M）
• 支持MR-Ring快速環網（自愈時間<20ms），兼容STP/RSTP/MSTP生成樹協議
• 支持ACL,對L2-L4層數據進行過濾
• 支持QoS，基于端口的流量監管， WRR、DRR、SP、隊列調度算法、報文的802.1p
• 支持靜態路由、策略路由、RIP V1/2、OSPF、IS-IS、BGP、虛擬路由冗余協議VRRP
• 支持IP組播PIM-SM、PIM-DM

滿足工業4級電磁兼容性，IP30等級，無風扇設計