高速公路外场监控网络智能化改造.pdf

：年增刊（总第期）中国交通信息化 高速公路外场监控网络智能化改造郑敏华（福建省高速公路集团有限公司漳州管理分公司，福建漳州 ）摘要：随着社会不断进步，高速公路经营服务 需求不断提升，高速公路经营 管理单位需要加强信 息化管理建设，向着智 慧交通、数字交通、智 慧高速不断创新发展。当前一些高速公路早期建设的设备功能渐 渐地满足不了管理服务 需求。高速公路运营 管理单位需要根据服务 需求，提出新的提升 方案，升级设备性能。本文对福建高速永漳段实施的外场监控网络改造提升工程进行分析，该改造项目解决了早期建设的外场监控网络不稳定、故 障判断难度大、故障 监測滯后等问题。关键词：高速公路；监控网络；改造提升随着我国高速公路信 息化、智 能化的不断发展，高速公路基础运营设备的要求也不断提高。特别是高速公路外场设备的稳定性、道路信息发布时效性等重要问题，直接影响路况的实 时监测。而所有外场设备的控制都离不开监控网络，外场监控网络 的稳定性至关重要。随 着时间推移，监控网络设备更新淘汰、稳定性下降、故障率高，且早期设备不具备明显的故障告警功能，一旦出现故障便导致大量外场设备信息无法读取及控制，存在较大的安全管理隐患。本 文对福建高速永漳段外场监控网络提升改造工程进行分析，该改造工程对 外场监控网络通信链路、设备性能、监测软件平台架设等进行升级改造，大大提升了高速公路外场监控网络的稳定性、故障监测 时效性及精准性。一、原外场监控网络系统结构及存在问题本项目涉及永漳高速漳 州 段大凭山、万世青、青笠山、安建、中寨、梨尾寨、天宫、西陂个隧道。图为永漳高速前半段监控网络改造前的 结 构图，图为永漳高速后半段监控网络改造前的结构图。图永 漳高速后半段 监控网络结 构图（改造前）存在的问题如下：监控网络结构不合理，部分 站点或者隧道外供电停电后，将导致其他监控网络大面积中断，大量外场设备失控，存在严重安全隐患；设备老化严重，经常出现环网，网络时断时续，影响正常数据下发及设备控制；厂家设备升级，该图永漳 高速前 半段监 控网络结构图（改造前）技术类型的产品已经淘汰停产，无法购买到相应的配件进行维修；旧设备网络异常监测告警滞后，故障告警不明显，难于判断故障位置，导致故障维修周期较长。二、外场监控网络智能化改造方案（一）监控网络链路结构调整永漳 高速前半段环网结构中，万世青隧道或沙建往华安开发区收 费站高压出现停电时，后半段环网将中断，影响后面大部分设备控制与监测。对大凭山、万世青、青笠山、安建、中寨、梨尾寨、天宫段监控环网链路结构进行改造，将大凭山、万世青、万世青监控网单独成环回长泰，见图；将青笠山、安建、中寨、梨尾寨、天宫传到华安沙建收费站，见图。图永漳前半段改造后（）图永 漳 前半段改造后（）大公山、黄枣、青良 山高压由华安 收费站供电，西陂隧道单独国网供电。当大公山、黄枣、青良 山监控工业以太网交换机故障或高压停电时，会导致西陂长隧道监控网 中断，存 在较大安全隐患。对大公山、黄枣、青良山、西陂段监控环网链路进行结构改造，将西陂监控环网落地华安，进华安监控网交换机，见图，大公山、黄枣、青良 山监控网单独成环回长泰，见图。图永漳 后半段改造后）（二）设备升级更换及安装西芡？：？电所华安通信机房陂 电 辭西陂殳电所图永 漳后半段改造后（）本次设备升级及安装 方案包括设备分布方案、光缆链路及设备供电方案、新监控环网检测软件实施方案。、设备分布方案参照原数据传输网设备分布方案，新工业以太网环网交换机替代旧设备，设备位置及参数要求见表、表：表设备位置及参数要求（）长泰楼机房万世青大凭山安建中寨天宫光电光电光电光电光电光电梨尾寨中寨安建青笠山洞口万世青沙建机房光电光电光电光电光电光电表设备位置及参数要求（）华安通信机房西陂横洞变西陂横洞变西陂横洞变光电光电光电光电梨尾寨中寨安建青笠山洞口光电光电光电光电、光缆链路及设备供电方案大凭山、万世青、青 笠山、安建、中寨、梨尾寨、天宫段监控环网改造缆、芯，参照图？图改造环网结构。设备供电直接替换原设备供电接口，原供电已接入监控电源供电。西陂段改造缆、芯，参照图？图改造环网结 构。、新监控环网监测软件实施方案新监控环网监测软件 安装在长 泰楼监控室内的监控工作站，建议对两台工作站同时安装，作 为备用，以防工作站系统出现问题。三、主要技术指标（一）设备要求参数新设备需要具备丰富的三层特性、支持智能的设备堆叠、灵活的以 太组网、多样的 安全控制，为用户提供绿色、易管理、易扩展、低成本的千兆到 桌面的解 决方案。其中具体光电口数量参照表、表，工业以太网数据交换机能实现环网功 能，后台能使用环网检测软件进行环网链路检测，光模块釆用单纤光模块（原有工业以太网交换机为单纤光模块），设 备性 能良（下转第页）年増刊（总第 期中圔交通值？化 务综合承载，区域间光域隔离，区域内业务电域 级 别硬隔离。以诸暨为例，配置点对点波道直达彭埠，反向配置波道保护，复用该波道，并提供子通道用于承载监控、收费、办公、网管和服务区等业务，结合双向波道配置形成保护。同时，浙交投骨干网灵活采用了多种波道配置模式，主环与支链之间配置釆用模式三，形成光路直通，提高了效率节省了投资；彭埠、丽水等节点配置参照模式四，形成“共电层”灵活调度；此外，以“手拉手”模式配置区域间的波道，为今后区域间新业务的开展和灵活调度提供了技术保障，真正实现“一张网”综合承载。四、结束语本文基于对技术的分析与实践，围绕高速公路实际运营业务需求展开方案阐述，并提供业务、组网、配置等方面若干模型及建议。作为高速公路综合业务统一承载平台，能较好满足高速公路各业务对带宽、时延以及快速开通等方面诉求，提升了传输效率。其集约化的设备及功能形态，使传输网结构得以简化，并在一定程度上缓解机房空间和电源的压力，从而降低高速公路传输网和。目前，浙交投髙速公路骨干网全面建成并投产，已承载了高速公路监控、收费、办公和网管等业务，相比原系统，传输性能方面有了较大提升。经统计，带宽提升倍以上，累计时延降低约，光缆故障引起的业务中断次数下降约。未来，高速公路将充分发挥“一张网”综合承载功能，助力存量业务网络优化和、车联网等新技术应用。参考文献交通运输 部 公路枓学研究 院中华 人民共和国交通运输部（年第号公告）：高速公路通信技术 要求人民交通出版 社，】李允博，李 晗王磊等干线网传输节点技术现状及发 展方向探讨电信技术，（）：】季康 网络资源动 态优化 技术探索与实践信息通信网技术业务 发屣 砑 讨会丨史春 辉，隋吉生朱立军浅谈组 建吉林电力省干南部网中国新 通信（）：陈守 用的保护方 式及应用探封信息通信，（）：责任编辑：郭潇威（上接笫页）好稳定。（二）各雌环网効蝴链路矩离长泰至万世青，万世青至大凭山，大 凭山至青笠山，青笠山至安建，安建至中寨，中寨至梨尾寨，梨尾寨至天宫。华安机房至西陂 隧道，华安机 房至西陂隧道，西陂至西陂，西陂至西陂。四、改造后各项性能提升情况分析此次髙速公路外场监控网络改造后，各项性能指标均达到了预期的效果，具体如下：监控网络结构合理化，杜绝了以往部分站点及隧道供电故障后，导致大面积外场监控网络中断的现象；设备更新换代后，环网交换机具备千兆带宽，稳定性明显提升，外场设备通信问题大大减少；新设备具备比较完整的环网监测功能，简化了环网结构实时后台，有利于设备故障判断及环网断点位置分析；新的外场监控环网监测后台绿色、易管理、易扩展，不仅可以对环网结构进行监测，还可以对每个环网交换机端口设备情况进行监测，出现设备掉线后可以快速告警，有利于外接设备的故障判断，方便了外场监控设备的故障排査。五、结束语高速公路外场监控网络提升专项改造工程，解决了原外场监控网络情况不稳定、故 障判断难度大、故障监测滞后等问题，全面优化升级了原外场监控网络链路结 构和设备，排除了网络结 构及设备原因而导致的安全隐患，进一步提升了高速公路运营服务。参 考文献胡 治国高速公路监控系统网络及信息 安 全体系构 建中国交通信息化，（）：刘培陈 後新高速公路监控分中心网络配置探折中国交通信息化，（）：包责任编辑：邦潇威