OPTO 22 SNAP Ethernet I/O系统在地铁监控系统中的应用
2003/7/2 18:34:00
巴塞罗纳是西班牙的第二大城市，被誉为欧洲思维最领先的城市之一。他不停地迎接新的挑战，包括成功举办1992年夏季奥运会，展现出它的迷人魅力。正是因为有这种理念，并了解到交通服务业的最新技术，长期以来，巴塞罗纳城市认为：建造，维护，改进公共地铁网络极具有社会和经济价值。
1924年，巴塞罗纳的第一条地铁在LESSEPS 和CATALUNA 之间建成。从那时起，地铁系统不停地结合最新技术进行更新改进。1971年，随着悬浮式常规车轨的问世，巴塞罗纳的地铁系统成为该市的首要交通工具。
现今巴塞罗纳地铁包括5条主干线路，115个车站和500辆列车，每日运输量超过110万人次。高峰期，一列五节车厢的地铁列车可以运载1000名乘客，每3分钟一趟，一小时的总运输量超过60，000人次。一年的总运输能力超过3.1亿人次。
为了改进地铁操作和安全状况，同时提高乘客的舒适度，巴塞罗纳地铁公司对列车和设施作了许多技术改进。其中最受益的措施之一就是把Ethernet TCP/IP 工业技术运用到地铁现有的IT网络设施中，以便自动化控制和远程监控。这种结合改善了网络可靠性，通信，电视监控等领域之间的运作。
AGECONTROL：技术顾问
负责巴塞罗纳地铁新技术实施的公司是AGECONTROL，。他成立于1976年，是西班牙的主要工程承包商， 属于AGE 公司的一部分， 擅长于设计使用控制和通信技术方案。该公司为不同工业领域设计和建造了许多PLC，SCADA 和DCS 控制系统，涉及石油，天然气，水处理和环保，能源行业。该公司还擅长于声频+视频数据信号传输的网络及线缆设施。他们还提供方案设计，网络结构设计，通信系统的诊断和音频服务。
寻求最佳方案
AGECONTROL知道：虽然PLC系统可以完成许多工业自动化的基本控制要求，但它们的数据采集能力受限。更重要的是PLC 系统不容易兼容与IT 网络中，需要额外的中介元件和进一步编程和支持，不仅效率低，而且不经济。AGECONTROL 也知道巴塞罗纳地铁要求高质量的工业系统，能够简单又直接地把他们现有的设备和现有的TCP/IP 网络结合到一起，把数据从运行的设备传送到管理系统，简单明了，不要弄混现有的系统或运行状态。
经过市场调查，他们发现OPTO 22 SNAP Ethernet I/O 能够实现这一目标。
OPTO 22 SNAP ETHERNET I/O
为巴塞罗纳地铁设计的OPTO 22 SNAP Ethernet I/O 包括一套可容纳16个模块的机架，每个模块提供2路或4路输入量。触点或开关信号接入数字量模块，传感器和变量控制接入模拟量模块；串行通信模块提供独立的两个双向数据通信口。 覆盖了地铁的多数车站和隧道，这样OPTO 22 SNAP Ethernet I/O系统就作为巴塞罗纳现有网络结构里的标准IP节点，重要的运行参数就可以传送到地铁控制中心的管理操作台上。
无线通信网络
巴塞罗纳地铁的无线通信网络承担远程数据连接，遥控，声频，视频信号传输，这个网络是建立在一条主干光纤基础上的。光纤在地铁隧道中延伸达81公里，在某些不能安装光纤的地点，通信信号则采用Ethernet网络无线电台传送，这使得地铁具有高可靠性。为强化其功能，整个系统还通过冗余连接到公众数字ISDN 电话网，在内部故障时启动，另外，当某一个网络段需求增加时，可以增加频带宽度。
地铁控制中心
地铁所有的关键设备及信息都要返回到地铁控制中心，包括：自动扶梯和液压式乘客升降设备；通信网络（如电话和双向电台）；电视监控；震动监控；烟雾/瓦斯气/火警检测设备；照明；救生设备。
OPTO 22 SNAP ETHERNET 系统的工作
网络监控
OPTO 22 SNAP ETHERNET 系统 用于检测整个地铁通信网络，包括：电台通信（用于车站之间的声频和视频信号传输），列车和车站之间的双向通信，司机和维修人员之间的通信。运行OPTO 22 SNAP，使系统有自诊断容错能力，可检测到多点故障或通信失效。而且通常在第二点故障发生之前，网络系统可以在检测并确认到某个故障点后，对其予以处理。通过复杂的网络监控系统，OPTO 22 SNAP ETHERNET 系统能辨识系统是完整的，且能从所有相连接的设备获取和发送数据到地铁控制中心。这样以确保网络运行最优化。
设备监控及管理，数据读取
如前述，SNAP I/O 系统模块通过传感器连接到地铁关键系统和设备。当该系统中任一点有故障时，SNAP 系统就可以把预置的包含该报警内容和相关器件的详细信息块传送到网络中管理控制台中预定的IP节点，通过企业管理系统（UNIX平台上的H-P OPREVIEW），地铁控制中心的操作员能立刻注意到该信息，启动诊断程序，进行进一步的操作，并开始进行事件记录，事故报告，网络重置；再EMAIL至管理层。
远程遥控
115个车站均装有闭路电视，每个系统包含许多摄像机，他们安装于车轨/通道/月台上。这些摄像头连接到监控屏上，且售票处有图像记录装置。还有一个视频转换系统用于切换不同的图像频道，而且在监视屏上可以依次显示。
所有车站还安装了公用的内部电话系统，乘客可以与车站人员联系。每一部电话实际上是各个车站上本地的PABX开关板的延伸，他包含一个使用V.24协议的RS232串行通信器件。
巴塞罗纳地铁要求：当乘客使用某一电话问询或报告事件时，摄像机能提供最佳视角，而且立即把图像切换到视频监视器显示。在整个通话期间，售票处可以看到详细情况，且记录此时的图像和对话情况。即：使用任一部电话都能发出一个信号到视频系统并传送到距该电话最近的& 381;路电视摄像头。
1924年，巴塞罗纳的第一条地铁在LESSEPS 和CATALUNA 之间建成。从那时起，地铁系统不停地结合最新技术进行更新改进。1971年，随着悬浮式常规车轨的问世，巴塞罗纳的地铁系统成为该市的首要交通工具。
现今巴塞罗纳地铁包括5条主干线路，115个车站和500辆列车，每日运输量超过110万人次。高峰期，一列五节车厢的地铁列车可以运载1000名乘客，每3分钟一趟，一小时的总运输量超过60，000人次。一年的总运输能力超过3.1亿人次。
为了改进地铁操作和安全状况，同时提高乘客的舒适度，巴塞罗纳地铁公司对列车和设施作了许多技术改进。其中最受益的措施之一就是把Ethernet TCP/IP 工业技术运用到地铁现有的IT网络设施中，以便自动化控制和远程监控。这种结合改善了网络可靠性，通信，电视监控等领域之间的运作。
AGECONTROL：技术顾问
负责巴塞罗纳地铁新技术实施的公司是AGECONTROL，。他成立于1976年，是西班牙的主要工程承包商， 属于AGE 公司的一部分， 擅长于设计使用控制和通信技术方案。该公司为不同工业领域设计和建造了许多PLC，SCADA 和DCS 控制系统，涉及石油，天然气，水处理和环保，能源行业。该公司还擅长于声频+视频数据信号传输的网络及线缆设施。他们还提供方案设计，网络结构设计，通信系统的诊断和音频服务。
寻求最佳方案
AGECONTROL知道：虽然PLC系统可以完成许多工业自动化的基本控制要求，但它们的数据采集能力受限。更重要的是PLC 系统不容易兼容与IT 网络中，需要额外的中介元件和进一步编程和支持，不仅效率低，而且不经济。AGECONTROL 也知道巴塞罗纳地铁要求高质量的工业系统，能够简单又直接地把他们现有的设备和现有的TCP/IP 网络结合到一起，把数据从运行的设备传送到管理系统，简单明了，不要弄混现有的系统或运行状态。
经过市场调查，他们发现OPTO 22 SNAP Ethernet I/O 能够实现这一目标。
OPTO 22 SNAP ETHERNET I/O
为巴塞罗纳地铁设计的OPTO 22 SNAP Ethernet I/O 包括一套可容纳16个模块的机架，每个模块提供2路或4路输入量。触点或开关信号接入数字量模块，传感器和变量控制接入模拟量模块；串行通信模块提供独立的两个双向数据通信口。 覆盖了地铁的多数车站和隧道，这样OPTO 22 SNAP Ethernet I/O系统就作为巴塞罗纳现有网络结构里的标准IP节点，重要的运行参数就可以传送到地铁控制中心的管理操作台上。
无线通信网络
巴塞罗纳地铁的无线通信网络承担远程数据连接，遥控，声频，视频信号传输，这个网络是建立在一条主干光纤基础上的。光纤在地铁隧道中延伸达81公里，在某些不能安装光纤的地点，通信信号则采用Ethernet网络无线电台传送，这使得地铁具有高可靠性。为强化其功能，整个系统还通过冗余连接到公众数字ISDN 电话网，在内部故障时启动，另外，当某一个网络段需求增加时，可以增加频带宽度。
地铁控制中心
地铁所有的关键设备及信息都要返回到地铁控制中心，包括：自动扶梯和液压式乘客升降设备；通信网络（如电话和双向电台）；电视监控；震动监控；烟雾/瓦斯气/火警检测设备；照明；救生设备。
OPTO 22 SNAP ETHERNET 系统的工作
网络监控
OPTO 22 SNAP ETHERNET 系统 用于检测整个地铁通信网络，包括：电台通信（用于车站之间的声频和视频信号传输），列车和车站之间的双向通信，司机和维修人员之间的通信。运行OPTO 22 SNAP，使系统有自诊断容错能力，可检测到多点故障或通信失效。而且通常在第二点故障发生之前，网络系统可以在检测并确认到某个故障点后，对其予以处理。通过复杂的网络监控系统，OPTO 22 SNAP ETHERNET 系统能辨识系统是完整的，且能从所有相连接的设备获取和发送数据到地铁控制中心。这样以确保网络运行最优化。
设备监控及管理，数据读取
如前述，SNAP I/O 系统模块通过传感器连接到地铁关键系统和设备。当该系统中任一点有故障时，SNAP 系统就可以把预置的包含该报警内容和相关器件的详细信息块传送到网络中管理控制台中预定的IP节点，通过企业管理系统（UNIX平台上的H-P OPREVIEW），地铁控制中心的操作员能立刻注意到该信息，启动诊断程序，进行进一步的操作，并开始进行事件记录，事故报告，网络重置；再EMAIL至管理层。
远程遥控
115个车站均装有闭路电视，每个系统包含许多摄像机，他们安装于车轨/通道/月台上。这些摄像头连接到监控屏上，且售票处有图像记录装置。还有一个视频转换系统用于切换不同的图像频道，而且在监视屏上可以依次显示。
所有车站还安装了公用的内部电话系统，乘客可以与车站人员联系。每一部电话实际上是各个车站上本地的PABX开关板的延伸，他包含一个使用V.24协议的RS232串行通信器件。
巴塞罗纳地铁要求：当乘客使用某一电话问询或报告事件时，摄像机能提供最佳视角，而且立即把图像切换到视频监视器显示。在整个通话期间，售票处可以看到详细情况，且记录此时的图像和对话情况。即：使用任一部电话都能发出一个信号到视频系统并传送到距该电话最近的& 381;路电视摄像头。
为完成这一任务，SNAP 系统中安装了一个串行模块连接到开关板上的V.24出口。数字量输出模块则控制切换不同的视频通道。当任一串行模块接受到开关板的信号时，SNAP 智能处理器处理该信号，决定由哪一台摄象机信号进入视频系统，并发出相应的数字量输出信号，同时启动视频-声频记录系统以记录乘客和车站人员的对话情景。
收益
极少数部门可能认为使用网络技术是不必要的，也不明智。但是巴塞罗纳地铁的Ethernet TCP/IP 工业技术被证明是明智的投资。
尽管Ethernet I/O系统在网络中的数量不断增加，但其电缆和安装费用是微不足道的，而且改进了系统运行的安全性，降低了维修费用,收益极大。
由于AGECONTROL 和SNAP Ethernet I/O 的完美结合，有力的改进了巴塞罗纳地铁运行状态，还提高了地铁公司的声誉。该公司的管理和设施不仅在西班牙，而且在整个欧洲，都是其他大型运输公司仿效学习的样板。
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选择OPTO 22公司
SNAP PAC系统的
六大理由
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1 简单易操作
SNAP PAC系统由四个部分统一整合而成：软件、控制器、智能处理器和I/O。系统建立、调试程序，以及故障维护都更简便，大大减少了系统开发及投入运行的时间。
2 更低的长期成本
SNAP PAC系统的成本低于许多PLC系统，并且由于软件是免费的，您不需要投入高昂的费用，便可投入使用该系统。我们为您提供免费的培训以及技术支持，因此对于设备的整个使用期来测试，系统成本会大幅降低。
3 适用于多类自动应用的SNAP PAC系统
SNAP PAC系统功能强大。一套系统，便可用于多个自动化项目中，帮助您完成过程控制、离散自动化、能耗管理、数据采集，甚至远程集中监控。
分布式智能，帮助您随时随地方便地添加I/O。拥有了有线/无线控制器及I/O，您就可根据实际所需，将有线网络转换到无线网络，或者立即实现两个网络的通讯。
灵活的硬件让您无需浪费更多的投资，节省了金钱及时间。
4 高级编程工具
SNAP PAC系统的编程方式采用直观的流程图，也可运用更高级的脚本语言，或者结合两者一起使用。这两种方法所包括的指令，用于标准的过程控制以及离散自动化的功能块、浮点型数字、串行处理、排列、子程序、指针变量等，其他的高级工具用于复杂的应用。
5 连接到第三方软件及设备
SNAP PAC控制器及智能处理器，支持OPC、Modbus/TCP、EtherNet/IP。可简易地将数据导入到SQL数据库系统，并直接从硬件发送邮件。该系统也可以简单地使用Modbus、DNP、BACnet、CAN或任意基于串口的设备、仪器，进行通讯。
6 业界最好的I/O
凭借着业内最佳的保障：多数SNAP I/O模块终身保用。每个模块出厂前都经过独立测试，而不是抽样测试。SNAP PAC系统可以配置从几个I/O点到数千个I/O点。您可按需，根据信号类型，选择高可靠性的模拟量、数字量、串口模块。电压、电流、交流、直流、热电偶、RTD、电源检测器、RS-232、RS-485、Profibus、运动控制、应变测试等等，都可与SNAP PAC系统一同连接。
关于SNAP PAC系统
SNAP PAC系统是Opto 22公司出品，软硬件集成的系统，用于工业控制、远程监控、数据采集等应用。简化了对自动化系统了解、选择和采购的复杂过程，SNAP PAC系统由以下四部分组成：
SNAP PAC控制器－－－－独立式和基于机架式的工业控制器；有线/无线模块可选。
SNAP PAC智能处理器－－－－智能I/O处理器，用于分布式控制。也可选择有线/无线模块。
SNAP I/O－－－－模拟量、数字量、串口量、特殊功能I/O模块，可与现场设备、仪器、传感器相连接。所有I/O模块可交替与标准的以及有线/无线智能处理器一同工作。
这四个简单，又具有很大灵活性的系统组成部件，可处理任何情况，从最基本的设备监控到完整的工厂自动化。
通讯网络及协议
SNAP PAC系统自带Ethernet网络协议，因此您无需担心成本，以及额外添加网络通讯卡的麻烦。系统中的分布式I/O可运行在以太网或串行网络，也可同时运行于两个网络。另外，您可以与大量的串行设备通讯，例如条形码阅读器、RFID阅读器、串口显示器、modem等。
由于SNAP PAC系统运行于标准的Ethernet网络，可直接与计算机、基于Ethernet的设备相互通讯，使用标准的协议包括TCP/IP、UDP/IP、邮件传输协议SMTP、网络管理协议SNMP、Modbus/TCP、及用于Allen-Bradley PLC系统的EtherNet/IP等。
关于OPTO 22
Opto 22公司研发并制造应用于工业自动化、能耗管理、远程监控、数据采集的软硬件设备。Opto 22的产品是标准化的，用于商业网络及计算机技术中，以简单易用、创新、高品质、高可靠性而闻名世界。Opto 22的输入/输出以及控制系统，允许客户从所有的设备、电子仪器仪表监测、控制、采集数据，这些都是项目运行的关键。Opto 22产品适用于自动化终端用户、OEM，信息技术及操作人员已经为全球10,000套设备安装了该产品。公司始建与1974年，总部位于美国加州的Temecula。Opto 22的产品通过全球网络的分销商及系统集成商出售。预知更多信息，请联系Opto 22上海代表处，电话：021-58358249，邮箱：optochina@opto22.com。网址：www.opto22.com.cn。
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