一、項目概述

船舶聲納系統(tǒng)是船舶水下探測、目標識別、航道勘測、水下安防及海洋環(huán)境監(jiān)測的核心設(shè)備，運行過程持續(xù)產(chǎn)生高頻聲波信號、海量探測數(shù)據(jù)、水下高清圖像、設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)等多類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，整體具備數(shù)據(jù)吞吐量龐大、傳輸實時性要求嚴苛、系統(tǒng)容錯率極低的顯著特征。

傳統(tǒng)聲納配套數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)普遍存在單點故障風(fēng)險突出、通信鏈路穩(wěn)定性差、鏈路故障切換時延過長等行業(yè)痛點，極易造成聲納畫面卡頓、探測數(shù)據(jù)丟失。上海兆越通訊技術(shù)有限公司針對船舶聲納數(shù)據(jù)傳輸場景推出工業(yè)級冗余通信傳輸整體網(wǎng)絡(luò)解決方案，方案依托自研全國產(chǎn)工業(yè)交換機硬件平臺，采用雙上行冗余鏈路架構(gòu)、毫秒級無損鏈路切換技術(shù)，可實現(xiàn)聲納控制指令、實時探測數(shù)據(jù)、水下高清圖像 7×24 小時穩(wěn)定不間斷傳輸，全方位保障船舶聲納系統(tǒng)海上全天候可靠運行。

二、行業(yè)特點

船舶長期出海作業(yè)，海上工況復(fù)雜特殊，聲納系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸場景相較于陸地常規(guī)數(shù)據(jù)傳輸，具備嚴苛的行業(yè)專屬特點，對傳輸網(wǎng)絡(luò)的可靠性、穩(wěn)定性、實時性、環(huán)境適應(yīng)性有著極高要求：

1、環(huán)境復(fù)雜，設(shè)備穩(wěn)定性要求高

船舶長期處于海上惡劣環(huán)境，常規(guī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備易出故障，且船舶電磁干擾嚴重，因此傳輸設(shè)備必須具備工業(yè)級防護與抗干擾能力。

2、業(yè)務(wù)特殊，傳輸實時性與連續(xù)性要求嚴苛

船舶聲納探測數(shù)據(jù)實時反映水下環(huán)境，傳輸出問題會威脅航行安全；聲納每秒產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)且業(yè)務(wù)不間斷，要求傳輸網(wǎng)絡(luò)零丟包、低延遲、不間斷運行。

3、網(wǎng)絡(luò)容錯性低，冗余備份剛需性強

海上作業(yè)無法快速搶修鏈路或設(shè)備故障，故障會直接導(dǎo)致聲納系統(tǒng)癱瘓，因此船舶網(wǎng)絡(luò)必須具備完善的冗余備份機制，可實現(xiàn)故障自動切換，無需人工干預(yù)，保障業(yè)務(wù)持續(xù)運行。

三、方案說明

上海兆越通訊技術(shù)有限公司整套聲納數(shù)據(jù)傳輸方案采用分層統(tǒng)一組網(wǎng)架構(gòu)，實現(xiàn)聲納數(shù)據(jù)逐級傳輸、雙向閉環(huán)交互，完整傳輸路徑：聲納前端設(shè)備 → 接入交換機（艙室接入）→ 匯聚交換機（區(qū)域匯聚，雙上行冗余）→ 核心交換機（核心傳輸）→ 后端處理與顯示存儲系統(tǒng)（后端應(yīng)用），控制指令沿相同鏈路逆向下發(fā)，形成完整數(shù)據(jù)交互閉環(huán)，各層級設(shè)備與功能劃分如下：

方案特點：

傳輸設(shè)備采用全工業(yè)級硬件架構(gòu)，支持寬溫運行、抗振動、防鹽霧、抗電磁干擾，適配船舶惡劣環(huán)境。匯聚交換機對接艙室前端，核心采用Backup-Link冗余鏈路技術(shù)：匯聚設(shè)備通過兩條獨立物理鏈路同時接入上游交換機，正常工況下主鏈路承載全部業(yè)務(wù)，備用鏈路實時監(jiān)聽待命；一旦主鏈路故障，系統(tǒng)毫秒級自動切換全部流量至備用鏈路，無需改動核心設(shè)備及上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

1、冗余鏈路部署：匯聚交換機啟用Backup-Link協(xié)議，與核心交換機間部署雙上行物理鏈路，僅需匯聚側(cè)完成鏈路使能配置即可生效，無需改動核心網(wǎng)絡(luò)及上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

2、毫秒級切換：主鏈路承載業(yè)務(wù)，備用鏈路實時監(jiān)測；主鏈路異常時毫秒級自動切換，設(shè)備無需重啟、業(yè)務(wù)無需中斷。

3、工業(yè)級適配：設(shè)備支持-40℃~75℃寬溫運行，具備防鹽霧、防潮、防塵、抗振動、抗電磁干擾能力，適配船舶設(shè)備艙環(huán)境。

四、產(chǎn)品選型

接入層、匯聚層交換機均選用國產(chǎn)化工業(yè)級網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，產(chǎn)品選型如下：

1、自主可控接入交換機

2、自主可控匯聚交換機