moxa打造cbtc系統(tǒng) 工業(yè)級（dcs）數(shù)據(jù)承載網(wǎng)解決方案

1、打造打造CBTC系統(tǒng)系統(tǒng)工業(yè)級（工業(yè)級（DCS）數(shù)據(jù)承載網(wǎng)解決方案）數(shù)據(jù)承載網(wǎng)解決方案摘要摘要：本文簡要介紹了CBTC系統(tǒng)中DCS的組成、作用以及DCS系統(tǒng)設(shè)計的要點，詳細(xì)介紹了Moxa針對DCS系統(tǒng)解決方案的系統(tǒng)架構(gòu)、Moxa針對DCS的關(guān)鍵技術(shù)、以及DCS三個子網(wǎng)：地面有線網(wǎng)絡(luò)、車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)、車載有線網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)設(shè)計；還有整個系統(tǒng)高安全、高可靠行的特點。關(guān)鍵字：關(guān)鍵字：CBTC系統(tǒng)；DCS系統(tǒng)；DCS系統(tǒng)需求分析；車載有線網(wǎng)；車地?zé)o線

2、網(wǎng)；全網(wǎng)冗余；Turboroaming引言：引言：進(jìn)入21世紀(jì)以來，國內(nèi)進(jìn)入軌道交通發(fā)展的黃金時期，目前包括上海、北京、天津、成都、武漢、杭州等十幾個城市都在紛紛進(jìn)行地鐵、輕軌的規(guī)劃與建設(shè)。而關(guān)乎地鐵運行安全的信號系統(tǒng)也經(jīng)歷了從最初的固定閉塞到準(zhǔn)移動閉塞，再發(fā)展到現(xiàn)在最先進(jìn)的基于通信的列車控制CBTC移動閉塞系統(tǒng)的應(yīng)用。目前國內(nèi)新建的地鐵線路均采用CBTC這種最先進(jìn)的信號系統(tǒng)。它以確保列車運行安全、縮短行車間隔、提高運行效率為主要目的。

3、通過布設(shè)在列車以及軌道旁的無線設(shè)備，實現(xiàn)車地間不間斷的雙向通信，調(diào)度中心可以根據(jù)列車實時的速度和位置信息，動態(tài)的計算和調(diào)整列車的最大制動距離，相鄰兩個列車可以以保障運行安全的最小時間間隔同時前進(jìn)，從而提高運營效率。DCS數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)：數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)：CBTC是一個相當(dāng)龐大的整體系統(tǒng)，由包括ATS（列車自動監(jiān)控）、ATO（列車自動運行）、ATP（列車自動保護(hù)）、微機聯(lián)鎖系統(tǒng)(CBI)、以及DCS（數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)）等子系統(tǒng)組成；其中DCS是

4、涉及CBTC系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信的關(guān)鍵系統(tǒng)，是保證CBTC系統(tǒng)高安全、高可靠的根本所在！數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)(DCS)是專門設(shè)計的傳輸系統(tǒng)，能為列車三大控制子系統(tǒng)(即列車自動監(jiān)督子系統(tǒng)(ATS)，列車自動控制子系統(tǒng)(ATC)和微機聯(lián)鎖系統(tǒng)(CBI))的每臺設(shè)備實現(xiàn)高可靠性、高度安全的數(shù)據(jù)交換。DCS系統(tǒng)由地面有線網(wǎng)、車地?zé)o線網(wǎng)、車載有線網(wǎng)三部分組成。數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)(DCS)完全符合IEEE802.3有線通信(以太網(wǎng))標(biāo)準(zhǔn)，并采用IEEE802.1a

5、bg實現(xiàn)無線通信。DCS數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)需求分析：數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)需求分析：?作為CBTC系統(tǒng)的重要部分，DCS系統(tǒng)應(yīng)具有極高的安全性和可靠性，要具有極高的故障自愈能力?鑒于DCS主要傳輸數(shù)據(jù)為列車控制命令和列車監(jiān)控信息，因此要求列車在高速運行下的丟包率低于3‰，同時端到端延時小于500ms?DCS系統(tǒng)中的車地?zé)o線網(wǎng)采用WLAN進(jìn)行組網(wǎng)，要求車載無線設(shè)備的跨AP漫游切換時間＜100ms?CBTC系統(tǒng)通常采用公開使用的2.4GHZ頻段的技術(shù)，

6、因此對DCS系統(tǒng)的安全性及抗干擾性也有著很高的要求車載有線網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)設(shè)計：1.車頭車尾各放置一臺AP2.兩臺車載AP分別連到不同的兩個軌旁AP，行成兩套數(shù)據(jù)網(wǎng)3.通過路由功能確保車頭、尾連到A、B兩個網(wǎng)絡(luò)4.通過監(jiān)控室管理軟件對兩套數(shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行管理5.車載AP支持MoxaTurboRoaming技術(shù)，可在100ms時間內(nèi)實現(xiàn)漫游切換系統(tǒng)特點：1.高安全性由于WLAN通常采用IEEE802.11g的技術(shù)，因此就不可避免受到其開放性所帶來的問

7、題如：易被干擾、易被攻擊等，Moxa無線AP可以支持多種方式防范非法用戶接入系統(tǒng)如:?MAC地址過濾?SSID廣播禁止?WEP、WPA、WPA2加密?AES加密?QoS、VLAN功能2.高可靠性由于有線網(wǎng)以太網(wǎng)技術(shù)的高帶寬和成熟性，DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟包問題和延時瓶頸主要集中在車地?zé)o線通信系統(tǒng)。當(dāng)然有線網(wǎng)絡(luò)的可靠性也需要用冗余備份的措施來實現(xiàn)。?雙環(huán)網(wǎng)的備份冗余，一條鏈路斷開可在20ms時間內(nèi)恢復(fù)通信。（遠(yuǎn)低于500ms的延時要求）?車地?zé)o

8、線網(wǎng)絡(luò)丟包率Moxa在國內(nèi)權(quán)威測試機構(gòu)（北京交通大學(xué)軌道交通實驗室）的測試數(shù)據(jù)為2.97‰?采用MoxaTurboRoaming技術(shù)，搭配AP協(xié)作，實現(xiàn)快速AP背景搜尋和換手，讓車地?zé)o線通訊無縫地斷線重連，并解決AP換手不穩(wěn)定的問題，確保小于100ms的漫游切換時間和端到端數(shù)據(jù)延時小于500ms?除了軌旁和至控制中心的網(wǎng)絡(luò)采高可靠度的雙AP和冗余環(huán)網(wǎng)設(shè)計外，在車頭車尾的無線APClient亦提供支持通訊備援和負(fù)載平衡的能力，確保車地通聯(lián)

9、的穩(wěn)定可靠。?通過控制中心管理軟件的配合，讓連接車地端對端的兩套備份冗余的DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，能依狀況實時地做主備切換。Moxa在地鐵行業(yè)有非常成功的實際運行經(jīng)驗，產(chǎn)品及解決方案所涉及到得地鐵系統(tǒng)有：綜合監(jiān)控系統(tǒng)（ICSC）、自動售檢票系統(tǒng)（AFC）、PSCADA、CBTC、PIS、屏蔽門系統(tǒng)等等，廣泛應(yīng)用在北京、上海、廣州、深圳等城市的地鐵線路上。Moxa憑借一流的產(chǎn)品品質(zhì)、全線產(chǎn)品5年質(zhì)保等優(yōu)質(zhì)的服務(wù)將繼續(xù)致力在CBTC系統(tǒng)上為軌道交通