基于TSN网络的智慧隧控装置及智慧隧控组网制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于TSN网络的智慧隧控装置及智慧隧控组网，涉及高速公路隧道监控领域，所述智慧隧控装置包括用于连接其它智慧隧控装置并进行数据交互的TSN网络交换机、用于进行隧道内车辆通信情况计算的GPU以及用于连接隧道内非网络设备的设备接入单元，且所述GPU和设备接入单元均与TSN网络交换机相连，所述设备接入单元与GPU相连，所述设备接入单元上还连接有用于连接隧道内网络设备的网络适配器。本实用新型专利技术能够实现突发事件的及时通知，避免事件的持续恶化，提供事前预警方式，使得视频业务数据使用价值更高，隧道监控具备相关智能特性。

【技术实现步骤摘要】
基于TSN网络的智慧隧控装置及智慧隧控组网
本技术涉及高速公路隧道监控领域，具体涉及一种基于TSN网络的智慧隧控装置及智慧隧控组网。
技术介绍
监测隧道运行情况并保障隧道安全畅通是高速公路隧道日常运管重点，隧道内部接入的设备种类繁多，主要包括：监控摄像机、机电控制设备、情报板、语音对讲和广播、火灾报警器等。隧道管理人员为了对这些设备进行监测和管控，传统的解决方案是针对不同种类的设备单独使用不同的传输网络，在监控中心使用不同厂家的软件平台进行管理。使用不同的传输网络对隧道内设备进行监测和管控，导致存在以下问题：1、隧道内存在多样化的物理连接方式，导致隧道内机电系统网络割裂，建设维护成本高；2、隧道内的多网并存，导致不同网络连接中的设备不能较好的或者是很难做到相关的联动控制，智能化程度较低，特别是在处理隧道内的一些紧急程度较高的特殊事件时，用户需要通过多个管理端进行设备控制，降低了工作效率；3、隧道内基于传统以太网技术构建的控制网络在带宽较窄、接入设备过多的情况下，如果隧道有突发事件产生极易引起数据传输的拥塞，网络时效性和可靠性难以达到工业级控制要求；4、隧道中的视频监控业务以“看管存”为主，且全程需要工作人员参与，很多场景下只是紧急事件发生后的查询与调阅，业务数据在实现工作场景中价值过低。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种基于TSN网络的智慧隧控装置及智慧隧控组网，能够实现突发事件的及时通知，避免事件的持续恶化，提供事前预警方式，使得视频业务数据使用价值更高，隧道监控具备相关智能特性。为达到以上目的，本技术提供的一种基于TSN网络的智慧隧控装置，包括用于连接当前智慧隧控装置外的智慧隧控装置并进行数据交互的TSN网络交换机、用于进行隧道内车辆通信情况计算的GPU以及用于连接隧道内非网络设备的设备接入单元，且所述GPU和设备接入单元均与TSN网络交换机相连，所述设备接入单元与GPU相连，所述设备接入单元上还连接有用于连接隧道内网络设备的网络适配器。在上述技术方案的基础上，所述网络适配器上设有10/100/1000Base-TRJ45接口，隧道内网络设备与网络适配器上的10/100/1000Base-TRJ45接口相连。在上述技术方案的基础上，所述设备接入单元上用于连接隧道内非网络设备的接口包括4通道AI模拟量输入/输出接口、16通道DI数字量输入/输出接口、2个RS485接口和2个RS232接口。在上述技术方案的基础上，所述TSN网络交换机上设有光口和电口。在上述技术方案的基础上，所述TSN网络交换机上设有的光口包括2个100/1000Base-XSFP接口，所述TSN网络交换机通过光口连接当前智慧隧控装置外的智慧隧控装置。在上述技术方案的基础上，所述TSN网络交换机上设有的电口包括8个10/100/1000Base-TRJ45接口。在上述技术方案的基础上，所述GPU和设备接入单元均通过总线连接至所述TSN网络交换机上的电口。在上述技术方案的基础上，所述设备接入单元和网络适配器间通过PCIE总线相连。在上述技术方案的基础上，所述设备接入单元通过总线与GPU相连。本技术提供的一种基于TSN网络的智慧隧控组网，包括多个上述所述智慧隧控装置，且多个智慧隧控装置的TSN网络交换机间通过光纤相互相连。与现有技术相比，本技术的优点在于：通过设备接入单元和网络适配器接入隧道内设备，解决隧道内多网并存的局面，通过TSN网络交换机与其它交换设备进行互联，实现智能化的工业控制网络协议的加载，保障数据可靠性、及时性和稳定性，达到工业级网络标准，通过GPU处理设备接入单元所接入隧道设备产生的视频数据，实现突发事件的及时通知，避免事件的持续恶化，提供事前预警方式，使得视频业务数据使用价值更高，隧道监控具备相关智能特性。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例中一种基于TSN网络的智慧隧控装置的结构示意图；图2为本技术实施例中实例的示意图。具体实施方式本专利技术技术实施例提供一种基于TSN网络的智慧隧控装置，通过设备接入单元和网络适配器接入隧道内设备，解决隧道内多网并存的局面，通过TSN网络交换机与其它交换设备进行互联，实现智能化的工业控制网络协议的加载，保障数据可靠性、及时性和稳定性，达到工业级网络标准，通过GPU处理设备接入单元所接入隧道设备产生的视频数据，实现突发事件的及时通知，避免事件的持续恶化，提供事前预警方式，使得视频业务数据使用价值更高，隧道监控具备相关智能特性。本技术实施例相应地还提供了一种基于TSN网络的智慧隧控组网。为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。参见图1所示，本技术实施例提供一种基于TSN网络的智慧隧控装置，包括用于连接当前智慧隧控装置外的智慧隧控装置并进行数据交互的TSN（TimesensitiveNetwork，时间敏感型网络）网络交换机、用于进行隧道内车辆通信情况计算的GPU（GraphicsProcessingUnit，图形处理器）以及用于连接隧道内非网络设备的设备接入单元，且GPU和设备接入单元均与TSN网络交换机相连，设备接入单元与GPU相连，设备接入单元上还连接有用于连接隧道内网络设备的网络适配器。图1中，与网络适配器连接的隧道设备具体指隧道内的网络设备，与设备接入单元连接的隧道设备具体指隧道内的非网络设备。网络适配器上设有10/100/1000Base-TRJ45接口，隧道内网络设备与网络适配器上的10/100/1000Base-TRJ45接口相连。10/100/1000中的“10”、“100”和“1000”均表示速率，单位为M。Base-T表示超五类双绞线的快速以太网端口。RJ45是布线系统中连接器的一种。网络适配器用于将10/100/1000Base-TRJ45接口上连接的网络转换为TSN网络，优化前端网络接入方式，保证数据在TSN网络中进行高效传输。设备接入单元上用于连接隧道内非网络设备的接口包括4通道AI模拟量输入/输出接口、16通道DI数字量输入/输出接口、2个RS485接口和2个RS232接口。RS232和RS485均属于串行通讯标准协议。设备接入单元用于完成前端非网络接入设备的直连，保证数据正常输入/输出。TSN网络交换机作为智慧隧控装置的核心部件，TSN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于TSN网络的智慧隧控装置，其特征在于，包括用于连接当前智慧隧控装置外的智慧隧控装置并进行数据交互的TSN网络交换机、用于进行隧道内车辆通信情况计算的GPU以及用于连接隧道内非网络设备的设备接入单元，且所述GPU和设备接入单元均与TSN网络交换机相连，所述设备接入单元与GPU相连，所述设备接入单元上还连接有用于连接隧道内网络设备的网络适配器。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于TSN网络的智慧隧控装置，其特征在于，包括用于连接当前智慧隧控装置外的智慧隧控装置并进行数据交互的TSN网络交换机、用于进行隧道内车辆通信情况计算的GPU以及用于连接隧道内非网络设备的设备接入单元，且所述GPU和设备接入单元均与TSN网络交换机相连，所述设备接入单元与GPU相连，所述设备接入单元上还连接有用于连接隧道内网络设备的网络适配器。


2.如权利要求1所述的一种基于TSN网络的智慧隧控装置，其特征在于：所述网络适配器上设有10/100/1000Base-TRJ45接口，隧道内网络设备与网络适配器上的10/100/1000Base-TRJ45接口相连。


3.如权利要求1所述的一种基于TSN网络的智慧隧控装置，其特征在于：所述设备接入单元上用于连接隧道内非网络设备的接口包括4通道AI模拟量输入/输出接口、16通道DI数字量输入/输出接口、2个RS485接口和2个RS232接口。


4.如权利要求1所述的一种基于TSN网络的智慧隧控装置，其特征在于：所述TSN网络交换机上设有光口和电口。


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【专利技术属性】
技术研发人员：闵泉，郭志杰，王恩师，杨涛，秦江林，
申请(专利权)人：武汉中交交通工程有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42