程德强
中铁四局集团电气化工程有限公司 230011
摘要：城市地下综合管廊是当前一种新型的地下空间设施，它能够有效地保证人员安全以及管廊体安全。通过在地下管廊中安装完善的综合监控系统，能够有效地减少故障的发生，对于出现的各种故障，也能够及时解决。因此对于相关的人员来说，他们需要不断地探索，增强综合管廊网络的稳定性，提高其运行效率。本文从管廊的特点、常见网络拓扑以及管廊网络拓扑分析三方面分析和介绍了管廊综合监控系统的重要性，以供相关人士进行交流和参考。
关键词：地下管廊；综合监控系统；拓扑分析
引言：随着社会的不断发展进步，科学技术已经应用到了各个行业当中，综合管廊的建设就是技术与工程之间的结合，有效地满足了管廊的特殊地理要求。管廊工程当中通过安装消防、通信等系统，确保了综合监控系统的运行安全。但由于管廊工程当中需要的子系统较为复杂，相关人员需要对管廊的特点以及综合监控系统网络拓扑进行研究与分析，不断地研发和完善监控系统，提高其运行效率，减少不必要的故障的发生。
一、管廊的特点
比起其他国家的管廊建设与信息化建设之间的结合，我国的结合建设起步较晚，但是在相关部门的有力推动下，在近些年来发展较为迅速。当前我国管廊的整体建设也从区域、示范点逐步进行推广，已经取得了良好的效果。在不断地发展当中，不难发现管廊具有以下的特点。首先是复杂性，管廊综合监控系统是由多个子系统组合而成，每个子系统当中又由多种设备组合而成，因此综合系统是一个巨大、复杂的系统。其次是具有动态性，尽管综合监控系统的子系统之间是相互独立的，但是在整个运行的过程来看，它们又是相互关联的。然后是集中管控，由于管廊的的特殊地理环境，它不是由相关人员进行看守的，通过是在某些地段设置总控制中心，工作人员通过在控制中心对管廊进行集中视频监控，并将这些监控数据进行汇总，进行集中管理。最后是依地而建，管廊工程一般都是根据城市道路的相关规划进行展开，目的是缓解当前城市建设中频繁挖掘道路的情况[1]。
二、常见网络拓扑
网络拓扑是融合各种设备的物理和逻辑布局，这种布局能够帮助我们快速地解决网络连接故障和提升网络稳定性。以当前的管廊工程为例，往往具有以下的网络拓扑结构。首先是星型结构(如图1)子系统及其设备通过星型的方式连接成网状，而控制中心作为管控这些设备与子系统的中心节点。其次环形结构（如图2），环形结构是指各个节点是由一段一段的链路连接而成，它的首尾可以相连形成闭合环路。然后是总线型结构（如图3），总线型结构是指各设备、控制中心都连接到一个总线上，设备之间相互独立工作与运行。最后是网型结构（如图4），网型结构是指各个设备之间都有链路进行连接，形成网状[2]。
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三、管廊网络拓扑分析
（一）单环单层形结构
常见的一些管廊的主体拓扑为单环单层型，这种结构的管廊是由各分区设备与分区交换机进行连接。而各分区交换机通过连接形成星型网络，再根据地理位置进行链路连接，形成首尾相连的闭合环路。由于环形结构网络拓扑的安全性比总线型网络拓扑安全性高，所以当分区网络出现故障时，它可以及时对故障进行排查，而且由于接入交换机的设备提前做好了准备,可以确保综合监控系统的平稳运行，对于出现的故障也能够及时进行解决，有效地提高系统整体的网络性能。然而当前的设备往往是通过单一的环网汇入到控制中心当中，如果设备连接过多，系统的运行压力较大，可能就会出现故障。同时由于单一环网扩展性差，在以后管廊进行相应扩容时，它可能不能保证系统的整体网络性能，对于管廊扩容有一定地限制。因此当前单环单层形结构的网络拓扑往往应用在小型的管廊系统当中，比如试验性管廊或者管廊分段施工、分段使用等[3]。
（二）单环多层型结构
单环多层型网络在单环单层型网络的基础上，解决了其容量不足的问题,同时结合管廊的特点，在系统当中增加了网络汇聚层，有效地减轻了控制中心的运行压力。由于道路层设有一台汇聚交换机,这种类型的交换机具有更多的链路连接接口，它能够与其他汇聚交换机之间进行连接，形成环网。环网当中可以存储大量的管廊数据，与单环单层网络相比，它有更大的设备容量，同时各环网之间的运行时相互独立的，即使控制中心网络压力较大造成网络瘫痪，其他环网也是可以在短时间内运行。管廊封闭成环或者近似成环的情况下最适合单环多层型结构，但是当存在较多分叉的管廊在构建汇聚环网时,需要更多的工作站，会增加建设的成本。因此，对于相关的工作人员来说，他们需要认识到当前管廊综合监控系统当中出现的问题，并且提出合理的解决方案，减少故障的发生，保证系统的平稳运行，同时他们应当利用单环多层网络结构的优点，使综合监控系统更加完善，有效地提高整体的网络性能。
四、结束语
从当前地下管廊综合监控系统的使用来看，它有效地保证了人员的安全和管廊体的安全，对于出现的故障也能够及时进行解决，因此对于相关人员来说，他们应当更好利用监控系统，促进管廊综合监控系统的正常运转。同时工作人员也应当对网络拓扑以及管廊特点进行分析，不断地对地下管廊综合监控系统进行完善，提高系统整体的网络性能，为以后其他人员研发监控系统也提供经验与参考。
参考文献：
[1]丁炜.城市地下管廊综合监控系统网络拓扑分析[J].自动化应用,2018(03):83-86.
[2]陆颢.城市综合管廊监控系统信息安全设计[J].居舍,2017(32):70.
[3]王伟.城市地下综合管廊的火灾自动报警系统的设计研究[J].居业,2020(03):65-66.
作者简介：程德强（1993年6月）男；民族：汉族；籍贯：安徽合肥?中铁四局集团电气化工程有限公司?助理工程师?大学本科?研究方向：通信，管廊综合监控系统网络。