一、項(xiàng)目背景

南京江北新材料科技園作為南京地區(qū)唯一以發(fā)展現(xiàn)代化工為主的專業(yè)園區(qū)，已成為省內(nèi)化工先進(jìn)制造業(yè)的聚集地，主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居全國同類園區(qū)前列。目前，園區(qū)內(nèi)投入使用的公共管廊總長達(dá)60千米，管線300余根，管廊上鋪設(shè)的管道總長達(dá)1000多千米，為園區(qū)內(nèi)70多家化工企業(yè)提供輸油、輸氣、化學(xué)品管道及管廊服務(wù)，輸送物料40余種，成為園區(qū)內(nèi)物料傳輸?shù)摹按髣用}”。

南京江北新材料科技園智慧管廊項(xiàng)目作為園區(qū)智能化建設(shè)的核心安全屏障，旨在通過提升數(shù)據(jù)分析應(yīng)用效能，形成數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)警—隱患治理—應(yīng)急聯(lián)動的高效體系，實(shí)現(xiàn)新材料科技園公共管廊多層級、多系統(tǒng)的一體化部署、監(jiān)管與協(xié)同，全面覆蓋實(shí)時監(jiān)控、聯(lián)動應(yīng)急指揮以及對管廊運(yùn)維數(shù)據(jù)的高度集成、融合、挖掘、共享，實(shí)現(xiàn)提前預(yù)警、提前防范，有效防控安全風(fēng)險(xiǎn)，為園區(qū)管廊的穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)筑智能化、精準(zhǔn)化的安全防線。

二、需求分析

1. 高可靠性：保障業(yè)務(wù)連續(xù)性，減少因設(shè)備或鏈路故障導(dǎo)致的服務(wù)中斷。

2. 高帶寬需求：滿足高清視頻監(jiān)控及其他大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)男枨蟆?/p>

3. 環(huán)境適應(yīng)性：支持寬溫運(yùn)行，適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境。

4. 易于維護(hù)：簡化配置與管理流程，降低運(yùn)維成本。

5. 快速收斂：在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時能夠迅速恢復(fù)，保證業(yè)務(wù)不中斷。

6. 可視化、信息化、數(shù)字化：實(shí)現(xiàn)對管廊的全面監(jiān)控與管理，提升運(yùn)營效率。

為構(gòu)建一個高效、可靠且智能化的工業(yè)級通信網(wǎng)絡(luò)，支持園區(qū)內(nèi)各類公用管線的安全運(yùn)行和管理，上海兆越通訊技術(shù)有限公司在南京江北新材料科技園智慧管廊項(xiàng)目建設(shè)中，為其量身打造了一套全面、可靠的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)解決方案。本方案采用典型的三級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：核心層、匯聚層和接入層，并使用全工業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)備來構(gòu)建冗余通信網(wǎng)絡(luò)，確保提供專業(yè)可靠的語音、數(shù)據(jù)及圖像傳輸服務(wù)。通過引入可視化、信息化和數(shù)字化手段，實(shí)現(xiàn)了對管廊的全面監(jiān)控與管理，助力南京江北新區(qū)實(shí)現(xiàn)智慧化發(fā)展。

三、系統(tǒng)架構(gòu)

本方案采用三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)，包括核心層、匯聚層和接入層，每個層級都有明確的功能定位。

1. 核心層

負(fù)責(zé)整個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和路由決策，是整個網(wǎng)絡(luò)的核心樞紐。選用高性能的工業(yè)級核心交換機(jī)，支持虛擬路由冗余協(xié)議（VRRP），實(shí)現(xiàn)主備切換，提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。

關(guān)鍵特性：

• VRRP容錯協(xié)議：通過VRRP協(xié)議，在主設(shè)備發(fā)生故障時，自動將業(yè)務(wù)切換到備份設(shè)備，確保網(wǎng)絡(luò)通信的連續(xù)性和可靠性。
• 高帶寬和低延遲：支持多Gbps級別的數(shù)據(jù)傳輸速率，滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸需求。

2. 匯聚層

連接核心層和接入層，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的聚合和初步處理。使用工業(yè)級視頻匯聚交換機(jī)，支持Backup-link技術(shù)，實(shí)現(xiàn)雙上行鏈路冗余，避免單點(diǎn)故障。

關(guān)鍵特性：

• Backup-link技術(shù)：采用雙上行方式，即一臺下游設(shè)備同時連接到兩臺上游設(shè)備，最大限度地避免單點(diǎn)故障，提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。
• 毫秒級收斂速度：在主用鏈路發(fā)生故障后，流量能夠迅速切換到備用鏈路上，確保業(yè)務(wù)正常運(yùn)行。

3. 接入層

直接連接前端設(shè)備（如高清攝像頭、傳感器等），負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和初步處理。選用工業(yè)級接入交換機(jī)，模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)需求靈活選擇電口或光口，適配多種設(shè)備接入與傳輸距離要求。

關(guān)鍵特性：

• 靈活部署：模塊化設(shè)計(jì)，便于安裝和擴(kuò)展。

四、方案說明

1．在各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)部署高清攝像頭，通過視頻匯聚交換機(jī)將視頻數(shù)據(jù)傳輸至核心層進(jìn)行集中存儲和管理。

2．核心層交換機(jī)通過虛擬路由冗余（VRRP）容錯協(xié)議，在提高可靠性的同時，簡化了主機(jī)的配置。在設(shè)備出現(xiàn)故障時，及時將業(yè)務(wù)切換到備份設(shè)備，從而保障網(wǎng)絡(luò)通信的連續(xù)性和可靠性。

3．匯聚交換機(jī)通過Backup-link冗余鏈路協(xié)議，與核心交換機(jī)間采用雙上行方式，主備鏈路毫秒級切換，避免單點(diǎn)故障，提高網(wǎng)絡(luò)可靠性

4．集中管理平臺：通過統(tǒng)一的管理界面，可以輕松配置和監(jiān)控整個網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)。

5．設(shè)備全工業(yè)級設(shè)計(jì)，滿足工業(yè)4級電磁兼容性，寬溫工作范圍：-40℃～+75℃。

五、產(chǎn)品介紹

Cronet CC-3452G-TX8 56口三層萬兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)

• 24個10/100/1000M 電口+24個1000MSFP 擴(kuò)展槽+8個萬兆SFP+擴(kuò)展槽
• 支持MR-Ring（自愈時間<20ms），兼容STP/RSTP/MSTP冗余環(huán)網(wǎng)協(xié)議
• 支持芯片上的分組處理，巨幀支持12KB
• 支持ACL,對L2-L4層數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾
• 支持QoS，基于端口的流量監(jiān)管，WRR、DRR、SP、隊(duì)列調(diào)度算法、報(bào)文的802.1p
• 支持靜態(tài)路由、策略路由、RIP V1/2、OSPF、IS-IS、BGP、虛擬路由冗余協(xié)議VRRP
• 支持IP組播PIM-SM、PIM-DM
• 支持IPv6路由 OSPFv3、BGP4、SISv6
• 滿足工業(yè)4級電磁兼容性，無風(fēng)扇設(shè)計(jì)

MIER-5226 24FE+4G機(jī)架式千兆工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)

• 模組式設(shè)計(jì)，支持24個百兆光電組合，4個1000M SFP擴(kuò)展槽
• 支持MR-Ring快速環(huán)網(wǎng)（自愈時間 < 20 ms），兼容STP/RSTP/MSTP生成樹協(xié)議
• 支持Port-based VLAN，IEEE 802.1Q VLAN和GVRP協(xié)議
• 支持動態(tài)和靜態(tài)鏈路聚合
• 支持IGMP Snooping和GMRP過濾組播封包
• 支持基于MAC 地址的端口鎖定，防止非法入侵
• 支持SNMPv1/v2c不同等級的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議
• 多種網(wǎng)管方式：Web、Snmp，Telnet，console
• IP30防護(hù)等級，波紋式鋁型材外殼，工業(yè)4級電磁兼容性設(shè)計(jì)