引言

城市地铁综合监控系统，是指运用先进的监控技术和信息系统，对城市轨道交通的多个主要系统实施集中监控、管理和信息共享的自动化平台。该系统通过集成轨道交通的强弱电系统，形成统一的监控层硬件和软件平台，旨在实现对列车运行、客流统计、设备状态等关键信息的实时监控和关联分析，从而优化运营管理，提高乘客满意度，确保地铁运行的安全与高效。

项目背景

11月30日，作为长三角一体化示范区的重点交通项目上海地铁17号线西延伸段正式载客运营。17号线西延伸工程自东方绿舟站向西延伸至西岑站，全长逾6公里，设一站一区间，全部采用高架敷设方式。该项目开通后，17号线全线站点数量增至14站，上海轨道交通全网络车站增至510座，全网络运营总里程增至837公里，成为世界第一。上海兆越通讯技术有限公司在本次项目中采用工业以太网技术构建车站一体化综合监控系统网络方案，通过高质量的工业通信设备组建环网，保证信息数据传输的实时性和稳定性，实现系统之间的快速联动，确保整个综合监控系统的网络高效、可靠和稳定。

17号线西延伸工程采用了国内领先的新一代综合监控系统，通过重塑底层架构，将传统的三层架构变成了二层架构，统一设备数据接口形式和接入标准，接入车站物联网络和车站数字化运行系统，在一面大屏上就能实现车站日常管理多系统的集成和控制，实现车站日常业务横向协同、纵向联动。

其中，将传统的三层架构简化为二层架构，对网络中的交换机角色产生了显著的影响。核心层交换机承担了更多的任务，对接入层交换机的功能进行了扩展，从而实现了更高的传输效率、更好的可靠性和更简化的网络结构。这些改进不仅提升了系统的性能，也为上海地铁的数字化转型提供了宝贵的经验。

传统三层架构中的交换机角色

1.核心层交换机：

·位置：位于网络的核心部分。

·功能：负责高速数据传输、路由选择和跨区域通信。核心层交换机处理大量的数据流量，并确保数据包的高效传输。

2.汇聚层交换机：

·位置：介于核心层和接入层之间。

·功能：汇聚来自多个接入层交换机的数据流，进行初步的数据处理和过滤。此外，汇聚层交换机还负责实现不同子网之间的通信，并提供一定的冗余和负载均衡功能。

3.接入层交换机：

·位置：直接连接前端设备（如传感器、控制器、执行器等）。

·功能：提供终端设备的接入点，管理终端设备的网络连接。接入层交换机通常具备基本的VLAN划分和端口安全功能。

二层架构中的交换机角色

1. 核心层交换机：

·角色强化：在二层网络架构体系中，核心层交换机除继续承担原有的高速数据传输与路由选择职能外，还需承担部分原汇聚层交换机所负责的任务，诸如数据过滤、子网间通信等。

·高带宽需求：鉴于汇聚层交换机不再分担流量压力，核心层交换机需处理更为庞大的数据流量，因而对带宽及性能提出了更高要求。

·冗余架构设计：为确保系统运行的可靠性，核心层交换机普遍采用冗余架构设计，以在单点故障情况下仍能维持正常运行。

2. 接入层交换机：

·功能拓展：在二层网络架构中，接入层交换机的功能得到进一步拓展，除提供终端设备的接入服务外，还需承担部分原汇聚层交换机所负责的任务，如初步数据处理与过滤等。

· 智能边缘设备属性：接入层交换机可能配备更为先进的功能，诸如支持更为复杂的VLAN配置、QoS（服务质量）管理、网络安全防护等，以适应新型架构的需求。

·直接连接核心层：接入层交换机可直接与核心层交换机相连，减少了中间环节，从而提升了数据传输效率。

方案拓扑

方案描述

1.机房关键网络架构由两台型号为Cronet CC-3936的交换机通过虚拟冗余路由协议（VRRP）实现网关的高可用性，确保服务器及各系统能够接入核心主备交换机以实现网络冗余。

2.控制柜的网络配置由型号为Cronet CC-3420A的交换机构建了一个以太网多环保护（ERPS）冗余网络，有效地将各区域的传感器、门禁系统、物联网模块、水泵和照明系统的数据集中传输至多功能网关。该网络设计确保了即使在任意链路发生单点故障时，网络也能迅速恢复，从而避免了因单点故障引起的网络中断问题。

方案优势

1.简化网络结构：取消汇聚层后，网络结构更加简洁，减少了设备数量和布线复杂度，降低了维护成本。

2.提高传输效率：通过减少中间环节，数据传输路径更短，延迟更低，提高了整体传输效率。

3.增强灵活性：二层架构允许更灵活的网络配置和调整，能够更好地适应不断变化的需求。

4.集中管理：所有设备直接接入核心层交换机，便于集中管理和监控，提升了运营效率。

现场图片

产品介绍

Cronet CC-3936 16GE+8GE/8GSFP（Combo）+4T/GSFP+ 三层千/万兆工业以太网交换机

·支持16个10/100/1000M电口,8个千兆Combo口，4个万兆SFP+插槽（可配置为1000M）

·可选POE供电，支持802.3af/at供电标准

·支持MR-Ring快速环网（自愈时间<20ms），兼容STP/RSTP/MSTP生成树协议

·支持ACL,对L2-L4层数据进行过滤

·支持QoS，基于端口的流量监管， WRR、DRR、SP、队列调度算法、报文的802.1p

·支持静态路由、策略路由、RIP V1/2、OSPF、IS-IS、BGP、虚拟路由冗余协议VRRP

·支持IP组播PIM-SM、PIM-DM

·满足工业4级电磁兼容性，IP30等级，无风扇设计

Cronet CC-3420A 16GE+4T 卡轨式三层万兆工业以太网交换机

·支持16个10/100/1000M自适应电口，4个10G SFP+扩展槽（可配置为1000M）

·支持MR-Ring快速环网（自愈时间<20ms），兼容STP/RSTP/MSTP生成树协议

·支持ACL,对L2-L4层数据进行过滤

·支持QoS，基于端口的流量监管， WRR、DRR、SP、队列调度算法、报文的802.1p

·支持静态路由、策略路由、RIP V1/2、OSPF、IS-IS、BGP、虚拟路由冗余协议VRRP

·支持IP组播PIM-SM、PIM-DM

·满足工业4级电磁兼容性，IP30等级，无风扇设计