一、项目背景

南京江北新材料科技园作为南京地区唯一以发展现代化工为主的专业园区，已成为省内化工先进制造业的聚集地，主导产业规模位居全国同类园区前列。目前，园区内投入使用的公共管廊总长达60千米，管线300余根，管廊上铺设的管道总长达1000多千米，为园区内70多家化工企业提供输油、输气、化学品管道及管廊服务，输送物料40余种，成为园区内物料传输的“大动脉”。

南京江北新材料科技园智慧管廊项目作为园区智能化建设的核心安全屏障，旨在通过提升数据分析应用效能，形成数据监测预警—隐患治理—应急联动的高效体系，实现新材料科技园公共管廊多层级、多系统的一体化部署、监管与协同，全面覆盖实时监控、联动应急指挥以及对管廊运维数据的高度集成、融合、挖掘、共享，实现提前预警、提前防范，有效防控安全风险，为园区管廊的稳定运行构筑智能化、精准化的安全防线。

二、需求分析

1. 高可靠性：保障业务连续性，减少因设备或链路故障导致的服务中断。
2. 高带宽需求：满足高清视频监控及其他大数据量传输的需求。
3. 环境适应性：支持宽温运行，适应恶劣工业环境。
4. 易于维护：简化配置与管理流程，降低运维成本。
5. 快速收敛：在网络出现故障时能够迅速恢复，保证业务不中断。
6. 可视化、信息化、数字化：实现对管廊的全面监控与管理，提升运营效率。

为构建一个高效、可靠且智能化的工业级通信网络，支持园区内各类公用管线的安全运行和管理，上海兆越通讯技术有限公司在南京江北新材料科技园智慧管廊项目建设中，为其量身打造了一套全面、可靠的网络通信系统解决方案。本方案采用典型的三级网络结构：核心层、汇聚层和接入层，并使用全工业设计的设备来构建冗余通信网络，确保提供专业可靠的语音、数据及图像传输服务。通过引入可视化、信息化和数字化手段，实现了对管廊的全面监控与管理，助力南京江北新区实现智慧化发展。

• 系统架构

本方案采用三层网络架构设计，包括核心层、汇聚层和接入层，每个层级都有明确的功能定位。

1. 核心层

• 负责整个网络的数据转发和路由决策，是整个网络的核心枢纽。选用高性能的工业级核心交换机，支持虚拟路由冗余协议（VRRP），实现主备切换，提高网络可靠性。
• 关键特性： 

VRRP容错协议：通过VRRP协议，在主设备发生故障时，自动将业务切换到备份设备，确保网络通信的连续性和可靠性。

高带宽和低延迟：支持多Gbps级别的数据传输速率，满足大规模数据传输需求。

2. 汇聚层

连接核心层和接入层，负责数据的聚合和初步处理。使用工业级视频汇聚交换机，支持Backup-link技术，实现双上行链路冗余，避免单点故障。

关键特性： 

Backup-link技术：采用双上行方式，即一台下游设备同时连接到两台上游设备，最大限度地避免单点故障，提高网络可靠性。

毫秒级收敛速度：在主用链路发生故障后，流量能够迅速切换到备用链路上，确保业务正常运行。

3. 接入层

直接连接前端设备（如高清摄像头、传感器等），负责数据的采集和初步处理。选用工业级接入交换机，模块化设计，可根据需求灵活选择电口或光口，适配多种设备接入与传输距离要求。

关键特性：

灵活部署：模块化设计，便于安装和扩展。

• 方案说明

1. 在各关键节点部署高清摄像头，通过视频汇聚交换机将视频数据传输至核心层进行集中存储和管理。
2. 核心层交换机通过虚拟路由冗余（VRRP）容错协议，在提高可靠性的同时，简化了主机的配置。在设备出现故障时，及时将业务切换到备份设备，从而保障网络通信的连续性和可靠性。
3. 汇聚交换机通过Backup-link冗余链路协议，与核心交换机间采用双上行方式，主备链路毫秒级切换，避免单点故障，提高网络可靠性
4. 集中管理平台：通过统一的管理界面，可以轻松配置和监控整个网络的状态。
5. 设备全工业级设计，满足工业4级电磁兼容性，宽温工作范围：-40℃～+75℃。