MOXA隧道监控解决方案 2012-08-24

随着经济的发展，交通作为经济发展的命脉已经成为我国建设的重中之重。我国幅员辽阔，地理条件复杂，隧道已经成为公路建设中的重要组成部分。由于隧道具有的特殊性，使用其在开通、运行、灾后救助、交通疏导等方面都比较困难，特别是对于中长距离的隧道更是如此。因此，隧道临近系统对隧道的安全、可靠运行起着重要的作用，已经成为当今公路隧道建设项目中不可或缺的部分。

行业背景

隧道是高速公路及城市公路的重要组成部分，按照目前国际上的设计标准，长隧道和特长隧道需要监控系统以保证隧道内行车的安全和通畅。隧道中又有各种复杂的系统，例如：照明系统、通风系统、交通诱导系统、CCTV系统、火灾报警系统、消防控制系统、紧急电话系统、广播系统等。而连接的设备更的品种复杂，可分为：检测设备、控制设备、显示设备、通讯设备。检测设备如：火灾报警探头、车辆检测器COVI、能见度检测仪、风速风向仪等；控制设备如交通区域控制器、照明区域控制器、通风区域控制器等；显示设备如：计算机工作站、大屏幕监视器、声光报警器等。通讯设备如：交换机、集线器、串口信号传输设备、光端机等。

整个系统中又分为区域控制和控制中心两个部分

区域控制

无论是哪种方法，其核心思想就是将所有纵向及横向的系统有机地结合起来，通过算法分析，最终实现最人性化的自动控制。而这一切的核心就是区域控制器。各区域控制器负责采集现场检测设备的信息，处理后传给本地控制中心，而本地控制中心的控制命令则发给区域控制器，再由区域控制器控制相应设备。而且，在本地控制中心与区域控制器通讯中断的情况下，区域控制器仍然具备独立控制现场设备的能力。因此对区域控制器的要求就是高效且高度可靠。

控制中心

本地控制中心一般由现场监控工作站（控制计算机）、监控系统软件、主区域控制器及相应的附属设备构成，用于实现对整个隧道监控系统的统一监控。监控系统软件不断与PLC控制器交换数据，实时地把所有设备的当前状态以颜色、闪烁、数值等方式显示在操作界面上；而操作人员在操作界面的每个动作，也由监控系统软件将相关的命令、参数写入PLC，实现设备的手动控制。

通讯网络

除了区域控制器本身必须具备高性能以外，贯穿于整个系统的通讯网络则是保证区域控制器成为控制核心的关键。随着隧道建设技术的不断完善，长隧道、特长隧道已经越来越多，洞内的区域控制器就越来越多，这就意味着网络的结点在不断增加。通讯网络不仅需要有较高的通讯速率以保证大量数据有效传输，还必须具有容错能力以提高通讯的可靠性，即网络上出现故障时能够实现自我恢复，同时，构成通讯网络的设备必须符合工业级要求，以适应隧道内苛刻的工作环境。

工业以太网

以太网通信速率的大幅提高，网络交换技术的普遍应用，大大消除了以太网通信的不确定性，提高了以太网通讯的实时性和QoS。同时，工业自动化系统向分布式，智能化的方向发展，使用通信成为关键，用户对统一的通信协议和网络的要求日益迫切。以上因素使用得以太网从办公自动化领域迅速走向工业自动化领域。

工业以太网是将以太网应用于工业控制和管理的局域网技术，其技术上和普通以太网完全兼容，同时考虑到工业现场的丙烯酸工作环境和极高的可靠性要求，工业以太网对普通以太网做了相应的完善，以适应工业应用的要求。

Moxa EDS系列介绍

MOXA EtherDevice Switch EDS-508系列是特别为工业应用所设计的8端口以太网络交换器，除具备高性能的以太网络交换功能、冗余以太网络及多种实时网络状态显示功能外，高信赖度的质量更能保证让您的工业自动化系统能24小时不间断地运作。

超快速Redundant Ring的功能 (Recovery Time 300 ms)

对工业自动化的应用而言，redundancy是增加系统稳定度的重要条件。MOXA EtherDevice? Redundant Switch EDS-508具备MOXA所研发的网络备援协议Turbo Ring。Turbo Ring可以让您轻松地建立Redundant Ethernet Network，其迅速及稳定的Redundant Ring，提供自动化系统在网络断线后，于300ms之内迅速自动建立Reudndant Ethernet Ring，马上恢复正常联机。

利用IGMP Snooping来控制网络流量

IGMP (Internet Group Management Protocol)功能对于工业连网应用来说颇为重要，且可与field bus协议共同应用在以太网络上，如Allen-Bradley EtherNet/IP, Siemens Profibus,和Foundation Fieldbus HSE (高速以太网络)。这些工业以太网络协议利用publisher/subscriber通讯模型来multicast封包，避免封包过多造成网络流量过大