苏州有轨电车 PIS 系统监控视频实时回传案例

一. 苏州有轨电车背景

苏州高新有轨电车有限公司成立于 2011 年 4 月, 是苏州高新区管委会下辖的一级国有企业,作为苏 州高新区交通网的重要组成部分,苏州高新有轨总规划 6 条线路,总长 80km,目前已经开通了电车 1 号线以及电车 2 号线两条线路。

图 1:苏州有轨电车总体线路规划
作为中国城市轨道交通协会现代有轨电车分会和秘书处所在地以及江苏省首批电车驾驶人考试基地 所在地,苏州有轨电车的各项建设,尤其是数字网络信息化建设对全国各地市的轨道交通建设具有领先 性、示范性的效用。

二. PIS 系统监控需求
2.1 有轨电车数据通信
由于有轨电车区域固定、线路规划完备、周边环境允许,苏州有轨电车的车地通信采用自建基站的 方式来实现:电车总公司向无线电委员会申请专用公开频段,用于有轨电车系统内部车地实时通信的需 要。自建基站的方式能够最大程度的降低电车的运营成本,减少由于线路租用等带来的第三方对接问题, 将电车的运营、控制集中起来,更好的统筹各线路之间的通信系统。

2.2 PIS 系统监控视频实时回传
PIS 系统作为有轨电车内部重要系统,主要用来承载车内显示屏、控制屏、语音、安防摄像头等终 端数据。由于电车方面的网络限制,目前 PIS 系统的监控部分均采用本地存储、入库上传的方式。该方 式导致调度中心无法实时查看到各个电车内部的图像,同时监控视频无法实时长传调度中心也存在很大 的安全隐患。 为了实现电车内部 PIS 系统监控视频数据的实时回传,该项目要求采用设备满足 EN50155 国际标准, 能够平滑对接车内现有二层交换机以及无线数传模块,同时在不改变现有车内、外网络拓扑的情况下, 实现各个列车内部的监控数据能够被实时访问。

2.3 监控系统网络设备要求
2.3.1高带宽:整车网络为百兆骨干网,要求车内所有骨干网设备均能够达到百兆的带宽要求, 保证在大流量应用或者突发流量的情况下,PIS 各子系统的数据能够实时流畅传输。
2.3.2 高稳定:车内环境复杂,尤其是高温以及机械震动对设备存在非常高的要求。设备本身需 要采用工业设计标准,设备内部的元器件、设备电源接头、线缆接头、安装模块等均需要 具备在以上严苛环境中使用的条件。
2.3.2 高密度:有轨电车内部设备众多,各种设备均有固定的安装位置,同时不同种类的列车其 空余空间各不相同,这就要求设备的体积、尺寸能够尽可能的小, 在尽可能小的体积上提 供更多的端口,满足车内复杂应用的需求。

三. 项目解决方案
3.1EN50155 型工业三层交换机 为了实现有轨电车内部视频实时回传的需求,同时不改变现有的车内、车外网络拓扑,该项目在车 内二层汇聚路由器以及无线数传模块之间串联一台恒启电子 EN50155 三层交换机。

该款设备固化 12 个百兆电口、1 个 Console 口、1 个 Relay 接口,高端口密度能够最大限度的满足PIS 各复杂子系统对设备的要求。M12 的接口连接方式在提供 100Mbps 传输效率的同时,能够保证设备 在震动(尤其是机械震动)环境下连接的紧固性。该款设备既可以用作二层交换机,也可以用作三层交 换机,其 WAN 口以及 LAN 口能够自动配置、灵活选择,极大的增强了网络的可维护性。工业化的设计 以及内部元器件的工业化选材能够保证设备在-40 to 75°C 的温宽范围内正常工作。

3.2 端口映射实现车内视频实时访问
有轨电车每车车内均有 6-8 个网络摄像头,不同车中其网络摄像头均有相同的 IP 地址规划,这就导 致了电车之间存在 IP 地址重叠的情况。 解决方法是开启端口的三层功能,划定设备的 WAN 口以及 LAN 口,WAN 口用来连接车内的无线 数传模块,LAN 口用来连接车内的二层交换机。通过 WAN/LAN 接口的划分,实际上就实现了车内局域 网和车外“公网”之间的划分。

在三层交换机上开启端口映射,分别实现 WAN 口 IP 地址+端口号和 LAN 内部网络摄像头 IP 地址+ 端口号的映射条目,同时在 WAN 口以及 LAN 口的相应方向上启用端口映射。保证了调度中心只需要知 道每一台三层交换机的 WAN 口地址,即可以通过 WAN 口 IP 地址+端口号的方式实现对任意一辆电车 内部任意网络摄像头 Web80 端口的数据访问。

四. 项目使用设备
恒启电子 EN50155 三层交换机
HEST12LM(三层网管型工业以太网交换机,12 个 10/100BaseT(X) M12 接口, 工业宽温-40°C~75°C, 双电源冗余输入, 电压 24~160VDC(典型:48/110VDC) )

 

 

 

 

 

 

 

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