冗余環(huán)網在軌道交通中的應用

楊長均+侯堯

摘 要 火災自動報警系統(tǒng)（FAS）作為城市軌道交通報警系統(tǒng)的核心，負責全線車站及區(qū)間的火災探測和報警功能。冗余環(huán)網為FAS系統(tǒng)提供了獨立、穩(wěn)定的報警方式，使整個FAS系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。

【關鍵詞】火災報警系統(tǒng) FAS 冗余 環(huán)網 交換機

近年來，軌道交通在城市居民的生活中發(fā)揮著越來越重要的作用，軌道交通的安全性也顯得尤為重要。火災自動報警系統(tǒng)（FAS）作為城市軌道交通報警系統(tǒng)的核心，負責全線的火災探測和報警功能，其重要性不言而喻。通常，F(xiàn)AS系統(tǒng)集成到綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，能形象、直觀的反應車站的情況。但是，這樣的方法獨立性差。FAS系統(tǒng)單獨組成環(huán)網，具有可靠性強、抗干擾能力強、實時性好的優(yōu)點，能在綜合監(jiān)控系統(tǒng)癱瘓的情況下，自身可靠運作，避免出現(xiàn)漏報的情況。

在本方案中，我們采用Hirschmanm RS20-0400M2M2SDAEHC04.2.03交換機。RS20系列交換機，采用一體化設計，耐高溫、高濕度環(huán)境，使用方便，能支持冗余及環(huán)網技術。該交換機具有2個電源端口、2個RJ45接口、2個SC光口、1個V.24配置端口、1個USB端口。下面將本方案中需要使用的功能做簡單介紹：

1 電源端口及指示燈介紹

RS20交換機電源為6端子接口。其中，1和3端子，6和4端子分別為P1、P2兩組電源輸入。2和5端子為電源狀態(tài)輸出，當電源發(fā)生錯誤時，2、5端子輸出Fault狀態(tài)。在電源端口的下方，有4個指示燈，可以幫助用戶判別電源及環(huán)網狀態(tài)，指示燈功能可以查閱相關配置手冊

2 多模光纖端口（SC）

RS20提供的是多模的雙纖光纖收發(fā)器，一組端口表示一對全雙工光纖信道。在使用的時候，應注意一個交換機的輸入端口接另一個交換機的輸出端口。在每個SC端口旁都有LS/DA兩個指示燈，幫助用戶判斷光纖的連接狀態(tài)，具體功能可以查閱相關配置手冊。

3 Stand By和RM功能

Stand By為交換機的冗余功能開關，打到ON時，交換機開啟冗余模式。RM即Ring Managerment（環(huán)網管理），打到ON的交換機負責管理整個環(huán)網。在一個冗余環(huán)網中， Stand By和RM都只能有一處為ON的狀態(tài)，否則，容易造成網絡風暴，使環(huán)網癱瘓。它們可以為同一交換機，也可以在不同的交換機上。

由于FAS系統(tǒng)在綜合監(jiān)控中已有集成，環(huán)網只作為一個后備火災報警方案，故本方案只考慮組建冗余單環(huán)網。在每個車站的光纖架上，上下行各預留2組端口給FAS（2組光纖分別連接相鄰車站，每組一收一發(fā)）。采用隔站成環(huán)的方式組成環(huán)網，即：在任意一個車站（首尾車站除外），只有上行或者下行的兩組端口通過4根多模光纖接到FAS主機配置的交換機上，另一組端口采用光纖跳線連接。如：某車站上行兩組端口采用光纖跳線連接，下行接交換機；則在其相鄰車站上行應接交換機，下行采用跳線連接。在首尾車站，由于只有兩組端口（來自其相鄰車站的上下行各一組），應將其都用光纖接到交換機上。按照以上原則，我們組成冗余單環(huán)網的架構如圖1所示。

在這樣一個冗余單環(huán)網中，我們將控制中心的交換機RM開關撥到ON，用來管理整個網絡。連接到交換機的輸入和輸出光纖構成了該環(huán)網的主通訊鏈路和備用通訊鏈路。當RM交換機檢測到主通訊鏈路發(fā)生故障時，將自動切換到備用鏈路，不影響正常通訊。同時，我們在控制中心設置人機界面工作站，畫面集成了每個車站FAS系統(tǒng)設備的位置、狀態(tài)、報警等詳細信息，方便中心值班人員隨時查看和發(fā)現(xiàn)車站的異常情況，做到早發(fā)現(xiàn)、早預防，最大程度減少損失，保障生命財產安全。

為了方便環(huán)網的維護，在故障發(fā)生后，能及時找到故障點，我們可以為每臺交換機配置固定的IP地址，此時需要用到”HiDiscovery”軟件。用電腦連接交換機，打開軟件，將自動掃描所連接的交換機。為每臺交換機配置相應的IP和子網掩碼（圖2中IP地址為192.168.1.1～192.168.1.10，子網掩碼為255.255.0.0）。同時，可以根據交換機所在站設置相應的名字（如”A站”將名字設置為”A”），更方便直觀的知道交換機所在的車站，有利于故障判斷（如圖2）。

通過以上分析，冗余單環(huán)網運用在軌道交通中，具有如下優(yōu)點：

（1）可靠性強。FAS系統(tǒng)單獨組成環(huán)網，為全線車站報警增加了新的途徑，使整個系統(tǒng)的可靠性增強。同時，單獨組網，使FAS系統(tǒng)不受其他其他系統(tǒng)的約束和干擾，自身可靠運作，更增加了系統(tǒng)的可靠性。

（2）簡單易行。從以上分析可以看出，組建一個冗余單環(huán)網，耗材少，成本低，組網簡單易行。同時，通過軟件設置，可以方便檢測到故障點，后期維護簡單。

（3）傳輸快而穩(wěn)定。光纖具有傳輸速率快、抗干擾能力強等優(yōu)點。冗余單環(huán)網充分利用了光纖的特點，傳輸速率快。同時，主鏈路出現(xiàn)故障后能自動切換到備用線路，系統(tǒng)穩(wěn)定性好。但是，冗余單環(huán)網只容許鏈路上發(fā)生一處故障點，如果出現(xiàn)多個故障點，環(huán)網將無法工作。因此，在實際應用中，如果成本允許，可以組建冗余雙環(huán)網，進一步提高穩(wěn)定性。

作者單位

國電南瑞科技股份有限公司 江蘇省南京市 210000

摘 要 火災自動報警系統(tǒng)（FAS）作為城市軌道交通報警系統(tǒng)的核心，負責全線車站及區(qū)間的火災探測和報警功能。冗余環(huán)網為FAS系統(tǒng)提供了獨立、穩(wěn)定的報警方式，使整個FAS系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。

【關鍵詞】火災報警系統(tǒng) FAS 冗余 環(huán)網 交換機

近年來，軌道交通在城市居民的生活中發(fā)揮著越來越重要的作用，軌道交通的安全性也顯得尤為重要。火災自動報警系統(tǒng)（FAS）作為城市軌道交通報警系統(tǒng)的核心，負責全線的火災探測和報警功能，其重要性不言而喻。通常，F(xiàn)AS系統(tǒng)集成到綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，能形象、直觀的反應車站的情況。但是，這樣的方法獨立性差。FAS系統(tǒng)單獨組成環(huán)網，具有可靠性強、抗干擾能力強、實時性好的優(yōu)點，能在綜合監(jiān)控系統(tǒng)癱瘓的情況下，自身可靠運作，避免出現(xiàn)漏報的情況。

在本方案中，我們采用Hirschmanm RS20-0400M2M2SDAEHC04.2.03交換機。RS20系列交換機，采用一體化設計，耐高溫、高濕度環(huán)境，使用方便，能支持冗余及環(huán)網技術。該交換機具有2個電源端口、2個RJ45接口、2個SC光口、1個V.24配置端口、1個USB端口。下面將本方案中需要使用的功能做簡單介紹：

1 電源端口及指示燈介紹

RS20交換機電源為6端子接口。其中，1和3端子，6和4端子分別為P1、P2兩組電源輸入。2和5端子為電源狀態(tài)輸出，當電源發(fā)生錯誤時，2、5端子輸出Fault狀態(tài)。在電源端口的下方，有4個指示燈，可以幫助用戶判別電源及環(huán)網狀態(tài)，指示燈功能可以查閱相關配置手冊

2 多模光纖端口（SC）

RS20提供的是多模的雙纖光纖收發(fā)器，一組端口表示一對全雙工光纖信道。在使用的時候，應注意一個交換機的輸入端口接另一個交換機的輸出端口。在每個SC端口旁都有LS/DA兩個指示燈，幫助用戶判斷光纖的連接狀態(tài)，具體功能可以查閱相關配置手冊。

3 Stand By和RM功能

Stand By為交換機的冗余功能開關，打到ON時，交換機開啟冗余模式。RM即Ring Managerment（環(huán)網管理），打到ON的交換機負責管理整個環(huán)網。在一個冗余環(huán)網中， Stand By和RM都只能有一處為ON的狀態(tài)，否則，容易造成網絡風暴，使環(huán)網癱瘓。它們可以為同一交換機，也可以在不同的交換機上。

由于FAS系統(tǒng)在綜合監(jiān)控中已有集成，環(huán)網只作為一個后備火災報警方案，故本方案只考慮組建冗余單環(huán)網。在每個車站的光纖架上，上下行各預留2組端口給FAS（2組光纖分別連接相鄰車站，每組一收一發(fā)）。采用隔站成環(huán)的方式組成環(huán)網，即：在任意一個車站（首尾車站除外），只有上行或者下行的兩組端口通過4根多模光纖接到FAS主機配置的交換機上，另一組端口采用光纖跳線連接。如：某車站上行兩組端口采用光纖跳線連接，下行接交換機；則在其相鄰車站上行應接交換機，下行采用跳線連接。在首尾車站，由于只有兩組端口（來自其相鄰車站的上下行各一組），應將其都用光纖接到交換機上。按照以上原則，我們組成冗余單環(huán)網的架構如圖1所示。

在這樣一個冗余單環(huán)網中，我們將控制中心的交換機RM開關撥到ON，用來管理整個網絡。連接到交換機的輸入和輸出光纖構成了該環(huán)網的主通訊鏈路和備用通訊鏈路。當RM交換機檢測到主通訊鏈路發(fā)生故障時，將自動切換到備用鏈路，不影響正常通訊。同時，我們在控制中心設置人機界面工作站，畫面集成了每個車站FAS系統(tǒng)設備的位置、狀態(tài)、報警等詳細信息，方便中心值班人員隨時查看和發(fā)現(xiàn)車站的異常情況，做到早發(fā)現(xiàn)、早預防，最大程度減少損失，保障生命財產安全。

為了方便環(huán)網的維護，在故障發(fā)生后，能及時找到故障點，我們可以為每臺交換機配置固定的IP地址，此時需要用到”HiDiscovery”軟件。用電腦連接交換機，打開軟件，將自動掃描所連接的交換機。為每臺交換機配置相應的IP和子網掩碼（圖2中IP地址為192.168.1.1～192.168.1.10，子網掩碼為255.255.0.0）。同時，可以根據交換機所在站設置相應的名字（如”A站”將名字設置為”A”），更方便直觀的知道交換機所在的車站，有利于故障判斷（如圖2）。

通過以上分析，冗余單環(huán)網運用在軌道交通中，具有如下優(yōu)點：

（1）可靠性強。FAS系統(tǒng)單獨組成環(huán)網，為全線車站報警增加了新的途徑，使整個系統(tǒng)的可靠性增強。同時，單獨組網，使FAS系統(tǒng)不受其他其他系統(tǒng)的約束和干擾，自身可靠運作，更增加了系統(tǒng)的可靠性。

（2）簡單易行。從以上分析可以看出，組建一個冗余單環(huán)網，耗材少，成本低，組網簡單易行。同時，通過軟件設置，可以方便檢測到故障點，后期維護簡單。

（3）傳輸快而穩(wěn)定。光纖具有傳輸速率快、抗干擾能力強等優(yōu)點。冗余單環(huán)網充分利用了光纖的特點，傳輸速率快。同時，主鏈路出現(xiàn)故障后能自動切換到備用線路，系統(tǒng)穩(wěn)定性好。但是，冗余單環(huán)網只容許鏈路上發(fā)生一處故障點，如果出現(xiàn)多個故障點，環(huán)網將無法工作。因此，在實際應用中，如果成本允許，可以組建冗余雙環(huán)網，進一步提高穩(wěn)定性。

作者單位

國電南瑞科技股份有限公司 江蘇省南京市 210000

摘 要 火災自動報警系統(tǒng)（FAS）作為城市軌道交通報警系統(tǒng)的核心，負責全線車站及區(qū)間的火災探測和報警功能。冗余環(huán)網為FAS系統(tǒng)提供了獨立、穩(wěn)定的報警方式，使整個FAS系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。

【關鍵詞】火災報警系統(tǒng) FAS 冗余 環(huán)網 交換機

近年來，軌道交通在城市居民的生活中發(fā)揮著越來越重要的作用，軌道交通的安全性也顯得尤為重要。火災自動報警系統(tǒng)（FAS）作為城市軌道交通報警系統(tǒng)的核心，負責全線的火災探測和報警功能，其重要性不言而喻。通常，F(xiàn)AS系統(tǒng)集成到綜合監(jiān)控系統(tǒng)中，能形象、直觀的反應車站的情況。但是，這樣的方法獨立性差。FAS系統(tǒng)單獨組成環(huán)網，具有可靠性強、抗干擾能力強、實時性好的優(yōu)點，能在綜合監(jiān)控系統(tǒng)癱瘓的情況下，自身可靠運作，避免出現(xiàn)漏報的情況。

在本方案中，我們采用Hirschmanm RS20-0400M2M2SDAEHC04.2.03交換機。RS20系列交換機，采用一體化設計，耐高溫、高濕度環(huán)境，使用方便，能支持冗余及環(huán)網技術。該交換機具有2個電源端口、2個RJ45接口、2個SC光口、1個V.24配置端口、1個USB端口。下面將本方案中需要使用的功能做簡單介紹：

1 電源端口及指示燈介紹

RS20交換機電源為6端子接口。其中，1和3端子，6和4端子分別為P1、P2兩組電源輸入。2和5端子為電源狀態(tài)輸出，當電源發(fā)生錯誤時，2、5端子輸出Fault狀態(tài)。在電源端口的下方，有4個指示燈，可以幫助用戶判別電源及環(huán)網狀態(tài)，指示燈功能可以查閱相關配置手冊

2 多模光纖端口（SC）

RS20提供的是多模的雙纖光纖收發(fā)器，一組端口表示一對全雙工光纖信道。在使用的時候，應注意一個交換機的輸入端口接另一個交換機的輸出端口。在每個SC端口旁都有LS/DA兩個指示燈，幫助用戶判斷光纖的連接狀態(tài)，具體功能可以查閱相關配置手冊。

3 Stand By和RM功能

Stand By為交換機的冗余功能開關，打到ON時，交換機開啟冗余模式。RM即Ring Managerment（環(huán)網管理），打到ON的交換機負責管理整個環(huán)網。在一個冗余環(huán)網中， Stand By和RM都只能有一處為ON的狀態(tài)，否則，容易造成網絡風暴，使環(huán)網癱瘓。它們可以為同一交換機，也可以在不同的交換機上。

由于FAS系統(tǒng)在綜合監(jiān)控中已有集成，環(huán)網只作為一個后備火災報警方案，故本方案只考慮組建冗余單環(huán)網。在每個車站的光纖架上，上下行各預留2組端口給FAS（2組光纖分別連接相鄰車站，每組一收一發(fā)）。采用隔站成環(huán)的方式組成環(huán)網，即：在任意一個車站（首尾車站除外），只有上行或者下行的兩組端口通過4根多模光纖接到FAS主機配置的交換機上，另一組端口采用光纖跳線連接。如：某車站上行兩組端口采用光纖跳線連接，下行接交換機；則在其相鄰車站上行應接交換機，下行采用跳線連接。在首尾車站，由于只有兩組端口（來自其相鄰車站的上下行各一組），應將其都用光纖接到交換機上。按照以上原則，我們組成冗余單環(huán)網的架構如圖1所示。

在這樣一個冗余單環(huán)網中，我們將控制中心的交換機RM開關撥到ON，用來管理整個網絡。連接到交換機的輸入和輸出光纖構成了該環(huán)網的主通訊鏈路和備用通訊鏈路。當RM交換機檢測到主通訊鏈路發(fā)生故障時，將自動切換到備用鏈路，不影響正常通訊。同時，我們在控制中心設置人機界面工作站，畫面集成了每個車站FAS系統(tǒng)設備的位置、狀態(tài)、報警等詳細信息，方便中心值班人員隨時查看和發(fā)現(xiàn)車站的異常情況，做到早發(fā)現(xiàn)、早預防，最大程度減少損失，保障生命財產安全。

為了方便環(huán)網的維護，在故障發(fā)生后，能及時找到故障點，我們可以為每臺交換機配置固定的IP地址，此時需要用到”HiDiscovery”軟件。用電腦連接交換機，打開軟件，將自動掃描所連接的交換機。為每臺交換機配置相應的IP和子網掩碼（圖2中IP地址為192.168.1.1～192.168.1.10，子網掩碼為255.255.0.0）。同時，可以根據交換機所在站設置相應的名字（如”A站”將名字設置為”A”），更方便直觀的知道交換機所在的車站，有利于故障判斷（如圖2）。

通過以上分析，冗余單環(huán)網運用在軌道交通中，具有如下優(yōu)點：

（1）可靠性強。FAS系統(tǒng)單獨組成環(huán)網，為全線車站報警增加了新的途徑，使整個系統(tǒng)的可靠性增強。同時，單獨組網，使FAS系統(tǒng)不受其他其他系統(tǒng)的約束和干擾，自身可靠運作，更增加了系統(tǒng)的可靠性。

（2）簡單易行。從以上分析可以看出，組建一個冗余單環(huán)網，耗材少，成本低，組網簡單易行。同時，通過軟件設置，可以方便檢測到故障點，后期維護簡單。

（3）傳輸快而穩(wěn)定。光纖具有傳輸速率快、抗干擾能力強等優(yōu)點。冗余單環(huán)網充分利用了光纖的特點，傳輸速率快。同時，主鏈路出現(xiàn)故障后能自動切換到備用線路，系統(tǒng)穩(wěn)定性好。但是，冗余單環(huán)網只容許鏈路上發(fā)生一處故障點，如果出現(xiàn)多個故障點，環(huán)網將無法工作。因此，在實際應用中，如果成本允許，可以組建冗余雙環(huán)網，進一步提高穩(wěn)定性。

作者單位

國電南瑞科技股份有限公司 江蘇省南京市 210000