下面以某礦場安防系統作一介紹。該礦場安防系統全長為11.5公里，有 460個不等距離分布的節點(攝像機)，連接到控制中心共計80臺MIE-5310交換機形成5個冗余千兆光纖環網(單模光纖)，這樣有利于均衡負載有效使用網絡帶寬，5個環網通過5條單模光纖與控制中心的MIER-3824千兆核心交換機上聯，MIER-3824使用1000M網口與存儲服務器連接，前端每個節點連接6路網絡視頻和8路RS485控制信號(通過一臺ME-C1088串口服務器接入)。然后將所有的視頻數據存儲于中心四臺存儲服務器。

如果在系統工作時連接介質發生故障，環形結構將在小于300ms時間內切換網絡工作拓撲結構。從而保證了系統的可靠性。而且在同樣的冗余度下，冗余環網結構不僅減少了風險，更降低了實現成本。

2、網絡設備

(1)前端設備

MIE-5310交換機具有2個冗余的1000Mbit/s光口，利用冗余光纖接口，可以組成光纖自愈環網,系統在重新組態時冗余倒換時間小于300ms，另可提供1個1000M上聯口與核心交換機上聯，7個普通的10/100Base-T的雙絞線端口。6路視頻信號通過網絡攝像機接到MIE-5310的6個100M網口上。由于具有自適應功能，每個端口能自動的設置到10BASE-TX或100BASE-TX狀態及全雙工或半雙工的運行模式。提供24V電源冗余，增強了網絡及系統的可靠性。

ME-C1088串口服務器可提供8個RS485接口，用于控制攝像機的云臺和防塵刷，占用MIE-5310的1個10/100M網絡接口。

前端的每一個環網均使用1000M鏈路與中心上聯，每個上聯口帶寬約為600Mbps。

示意圖如下：

中心使用兩臺MIER-3824核心三層千兆交換機，用于匯集5個環網的視頻，四臺存儲服務器與核心交換機使用1000M端口連接。每存儲服務器匯集115個節點的視頻信號，在每個節點速率在6Mbps時，每臺存儲服務器負載的數據流量約為700Mbps。MIER-3824的背板帶寬為64Gbps，可保證正常通信。

新方案系統功能

(1)每個節點提供6個100M以太網口，用于傳輸6路視頻。

(2)每個節點通過ME-C1088提供8個RS485數據口用于控制云臺及除塵設備，每個RS485口負責一個攝像機。

(3)中心端兩臺千兆核心交換機背板帶寬為64Gbps，每個端口均可提供1000Mbps的通信速率，負責所有攝像機視頻的安全傳輸。

(4)四臺存儲服務器每臺負責存儲115臺攝像機的視頻，并將460臺攝像機分為5個光纖環網來傳輸，達到均衡負載的目的。

(5)管理人員可以在中心端實時監控單個攝像頭的監視情況。

冗余環網工作原理

工業冗余環網可以在惡劣環境下，實現數據傳輸的穩定性、可靠性和實時性。

(1)物理連接上成環型。

(2)工作時整個網絡成鏈狀結構，有一段不傳輸數據，只傳輸環上設備各自的狀態。環上的每一個設備都知道并隨時向其他設備報告自己的狀態。一旦有一段網絡發生故障，臨近的交換機會馬上通知其他交換機，以極短的時間將這一信息傳遍全網。作為“根”的交換機就會實行切換，就是原來沒有數據通過的那段鏈路馬上進行數據傳輸。整個切換時間為300毫秒。整個網絡還是呈鏈狀工作狀態，實現冗余。當損壞的網絡修復后，網絡恢復到初始工作狀態。

(3)一條光纖鏈路發生故障時網絡重構方案如圖2所示，當主環光纖鏈路出現故障時，副環自動啟動，接替主環的工作使通信系統正常運行。故障修復后系統自動恢復。

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