Сетевой коммутатор GES-162

Идея использовать для систем оповещения людей о пожаре существующие локальные сети предприятий вполне рациональна, и такое решение действительно будет эффективным при условии повышенного внимания к надежности локальной сети, обусловленной, в первую очередь, надежностью ее отдельных компонентов.

Важно понимать, что использовать для противопожарной системы существующую в здании стандартную локальную сеть - недопустимо. Как правило, в таких сетях встречаются недорогие Ethernet-коммутаторы, не отличающиеся высокой надежностью, а резервирование сети передачи данных не предусмотрено в принципе. Каждый может вспомнить случай, когда неполадки с сетью возникали прямо в разгар рабочего дня, хотя к этому не было никаких предпосылок. Нарушения в работе коммутационного оборудования случаются даже в центрах обработки данных, где минута простоя вычислительной системы приводит к колоссальным потерям и необратимым последствиям. И такие случаи нужно принимать во внимание. Но когда от работы локальной сети зависит жизнь человека, компромиссы недопустимы. Именно поэтому сетевые коммутаторы, использующиеся в составе СОУЭ, должны соответствовать требованиям действующих нормативных документов в области пожарной безопасности.

Этот барьер на пути к использованию более эффективных способов передачи данных в системах тревожного оповещения инженеры Inter-M сняли. В Inter-M GES-162 гармонично сочетаются характеристики надёжного промышленного коммутатора и отказоустойчивость компонента системы тревожного оповещения.

Фото оборудования

Функциональные возможности и особенности

16 портов Ethernet

Коммутатор GES-162 оснащен 16 портами Ethernet и позволяет подключать сетевое оборудование, поддерживающее скорость передачи данных 10/100/1000 Мбит/с.
2 слота для установки SFP-модулей

В GES-162 могут быть установлены SFP-модули, которые позволяют соединять коммутаторы по оптоволоконной линии связи для передачи данных на значительные расстояния.
Поддержка кольцевой топологии

Благодаря протоколу STP коммутаторы GES-162 могут соединяться друг с другом по кольцевой топологии, обеспечивая повышенную надежность передачи данных между сетевым оборудованием.
Высокая эффективность

Коммутаторы GES-162 позволяют более эффективно использовать сеть за счёт увеличения стандартного для Ethernet максимального размера кадра до 9000 байт, тем самым уменьшая количество пакетов при передаче большого объёма информации.
Резервирование электропитания

Конструкцией коммутатора GES-162 предусмотрено два ввода для подключения основного и резервного источников питания. В случае пропадания сетевого напряжения, коммутатор автоматически переключается на резервное электропитание.
Пассивное охлаждение

Использование современных энергоэффективных технологий позволило отказаться от активного охлаждения, коммутаторы GES-162 работают совершенно бесшумно.
Адаптирован для использования в составе СОУЭ

Размещение разъёмов на задней панели коммутатора обеспечивает удобное подключение оборудования СОУЭ и позволяет эргономично разместить кабели на задней стенке аппаратного шкафа, при этом индикация на передней панели обеспечивает постоянный контроль состояния сети передачи данных.
Компактные размеры

Конструкция GES-162 предусматривает установку в 19-дюймовый аппаратный шкаф и занимает в нем всего одно установочное место.

Конструкция и основные принципы работы

Разработчики предусмотрительно отнесли Inter-M GES-162 к классу неуправляемых Ethernet коммутаторов. В них отсутствует операционная система и пользовательский интерфейс, им не требуется профессиональная настройка, а конфигурирование коммутаторов осуществляется автоматически.

Одной из дополнительных, но очень важных для систем оповещения функций является поддержка протокола STP. Хорошо известно, что избыточные соединения между коммутаторами для сетей Ethernet недопустимы, так как попадание в петлю любого широковещательного пакета данных приводит к его зацикливанию и паразитный трафик нарастает в геометрической прогрессии до полной блокировки узлов сети, что недопустимо для систем оповещения о пожаре.

Рис. 1. Петля коммутации в сети

Непосредственно на микросхеме контроллера GES-162 реализована поддержка протокола STP, предназначенного для автоматического удаления петель коммутации из топологии сети. Протокол STP предотвращает коммутационную петлю логическим отключением связи между закольцованными коммутаторами и трафик перенаправляется по единственному оптимальному маршруту.

Рис. 2. Реализация протокола STP

В то же время отключённый канал становится резервным. При появлении ошибок передачи данных в основном канале, он будет автоматически заменен резервным каналом. Таким образом Inter-M GES-162 обеспечивает автоматическое резервирование линий связи системы оповещения.

Избыточные линии связи между коммутаторами могут не только резервировать основной маршрут. Благодаря использованию протокола LACP (Link Aggregation Control Protocol) соединение двух коммутаторов несколькими параллельными линиями повышает надёжность и пропускную способность сети. В основе протокола LACP лежит технология агрегирования каналов, которая заключается в объединении нескольких физических портов соединяемых коммутаторов. GES-162 автоматически распознаёт их как один логический канал и самостоятельно распределяет в нём нагрузку между портами, кроме этого, позволяет обнаружить повреждённые линии, не прекращая при этом передачу данных.

Рис. 3. Технология агрегирования каналов

В GES-162 эту функцию настраивать не требуется, но технологию должны поддерживать оба подключаемых устройства. LACP является открытым стандартом, рекомендованным IEEE 802.3ad, и не вызывает затруднений при подключении сторонних сетевых устройств.

Надёжность сети в целом зависит от каждого узла и сегмента сети, поэтому для минимизации или полного исключения промежуточных узлов из маршрута следования данных, в коммутаторе GES-162 предусмотрено два порта SFP для установки различных типов модулей, которые оптимизированы для передачи данных на большие расстояния.

Тип модуля	Тип оптоволокна	Длина волны, нм	Максимальное расстояние	Максимальная скорость передачи данных в GES-162
SX	многомодовое	850	550 м	1,25 Гбит/с
LX	одномодовое	1310	10 км	2,5 Гбит/с
EX		1310	40 км
ZX		1550	80 км
EZX		1550	120 км

Коммутатор GES-162 полностью адаптирован для использования в составе систем оповещения о пожаре. Конструкция, а также системы электропитания и охлаждения коммутатора GES-162 характерны больше для контроллеров систем пожарной автоматики, чем для оборудования IP-инфраструктуры.

Профессиональное сетевое оборудование, которое используется, например, в центрах обработки данных, рассчитано на установку в отдельные телекоммуникационные шкафы и, для удобства кроссировки, разъёмы таких коммутаторов расположены на лицевой панели. В отличие от них, подобно центральному оборудованию систем оповещения о пожаре, на лицевой панели GES-162 расположены только индикаторы состояния подключения, все разъемы вынесены на заднюю панель.

Рис. 4. Передняя панель GES-162

1 – индикаторы подключения к сети;
2 – индикаторы подключения оптоволоконной линии к портам SFP;
3 – индикатор режима работы;
4 – индикатор питания.

Рис. 5. Задняя панель GES-162

1 – разъем для кабеля питания 220 В;
2 – выключатель питания;
3 – разъем подключения резервного источника питания 24 В;
4 – Ethernet-порты 10/100/1000 Мбит/с;
5 – SFP-порты.

Коммутатор GES-162 оснащен двумя вводами для подключения к стоечным источникам основного и резервного электропитания совместно с оборудованием трансляционной системы.

Рис. 6. Схема электропитания GES-162

Инженеры Inter-M преднамеренно снизили нагрузку на главный контроллер коммутатора и вместо максимально допустимых для микросхемы VSC7429XJG-02 двадцати четырёх портов реализовано шестнадцать. Таким образом, снижение рассеиваемой мощности контроллером позволило отказаться от вентилятора и оптимизировать систему охлаждения коммутатора. Пассивное охлаждение обеспечивает бесшумную работу коммутатора GES-162 и позволяет эксплуатировать его в течение длительного времени без проведения обслуживания.

Технические характеристики

Наименование	GES-162
Сетевой интерфейс, порты: – 10/100/1000 Base-T – 1000Base-X SFP	16 2
Поддерживаемые протоколы	STP, LACP, Jumbo-frame
Суммарная пропускная способность, Гбит/с	36
Максимальная интенсивность передаваемого трафика, пакеты/с	26 786 000
Максимальный размер одного кадра данных, Кбайт	9
Диапазон рабочих температур, °С	–10...+40
Напряжение питания, В: – основное (переменный ток, 50 Гц) – резервное (постоянный ток)	220 24
Максимальная потребляемая мощность, Вт	14
Масса, кг	3,2
Габариты (Ш×В×Г), мм	482×44×280

Схема применения

Распределённая система оповещения и трансляции с применением ВОЛС кольцевой топологии

В каждом отдельном здании крупного предприятия на оборудовании Inter-M 6000-й серии построены независимые системы оповещения и управления эвакуацией. Автоматическая трансляция тревожного сообщения о пожаре в каждом здании осуществляется независимо и автономно. Конвертеры NCS объединяют отдельные здания по локальной сети и позволяет передавать голосовые сообщения из общей диспетчерской в любые зоны предприятия. Трансляция сообщений о внешних угрозах, поступающих от РАСЦО, и автоматическое оповещение о событиях внутри предприятия осуществляется централизовано.

Конвертеры NCS связываются по локальной сети на основе коммутаторов GES-162. Здания предприятия распределены на обширной территории, расстояние между которыми превышает 1 километр. Коммутаторы подключены друг к другу по оптоволоконной линии через SFP-модули, установленные непосредственно в GES-162. В каждом коммутаторе используются оба SFP модуля, обеспечивая связь с двумя соседними GES-162. Коммутаторы составляют единое волоконно-оптическое кольцо и делают возможной стабильную работу системы трансляции даже при физическом повреждении сегмента локальной сети.

Вся локальная сеть предприятия полностью зарезервирована по электропитанию на 25 часов непрерывной работы. В каждом здании GES-162 установлен в аппаратный шкаф СОУЭ и подключён к блоку контроля и распределения питания PD-6359, который автоматически подключит GES-162 напрямую к аккумуляторным батареям при пропадании основного электропитания.

Система оповещения и громкоговорящей связи группы зданий

Система построена на основе локальной сети Ethernet и обеспечивает речевое оповещение в выбранные оператором зоны независимо от того, в каком здании они находятся.

Такая система обычно используется на объектах транспортной инфраструктуры, в логистических центрах и в крупных загородных домах отдыха. Отдельные узлы системы могут представлять собой как автономные системы речевого оповещения людей о пожаре на несколько зон, так и один усилитель мощности с подключёнными к нему громкоговорителями.

Музыкальная трансляция из административно-бытового корпуса осуществляется в выбранные группы зданий с заданной громкостью. Объявления оператора с микрофонной панели RM-6024 производятся как в отдельные зоны любого удалённого узла, так и в любую группу зон. На отдельную кнопку RM-6024 могут быть назначены, например, все служебные помещения. Объявления с микрофонной панели не влияют на музыкальную трансляцию в других, не задействованных в оповещении, зданиях. Цифровые преобразователи AOE-212N транслируют через локальную сеть в удалённые корпуса управляющие сигналы для включения до 24 зон оповещения и два аудиоканала.

К каждому сетевому коммутатору GES-162 может быть подключено до шестнадцати AOE-212N, независимо от того являются они передатчиками или приёмниками. При необходимости увеличить расстояние между цифровыми преобразователями сетевые коммутаторы подключаются по оптоволоконной линии.

Применение GES-162 в составе профессиональной звуковой системы

Обмен аудиопотоками между удаленными компонентами системы озвучивания осуществляется по Ethernet-cети с использованием технологии DANTE, обеспечивающей синхронизацию, минимальную задержку и высокое качество передачи, что является обязательным в системах профессионального озвучивания.

Система является стереофонической, а в качестве источников аудиосигнала применяются CD/MP3-проигрыватель Inter-M CD-6208, тюнер Inter-M TU-6200, а также динамический микрофон Inter-M MD-510V.

С помощью предварительного усилителя-микшера Inter-M PP-6214 возможно подключение дополнительных источников звукового сигнала микрофонного и линейного уровня, смешивание сигналов между собой, регулировка уровня громкости каждого из них.

Выходные сигналы двух каналов предварительного усилителя PP-6214 подаются на цифровой сигнальный процессор CSP-4.8. Цифровой сигнальный процессор позволяет корректировать амплитудно-частотную характеристику каждого канала с помощью 31-полосного эквалайзера. Процессор также выполняет также функцию кроссовера, выделяя из полного спектра стереосигнала составляющую средних и высоких частот для усилителей стереоканалов и низкочастотную составляющую для усилителя сабвуфера.

Управление звуковыми потоками между сетевыми контроллерами Inter-M DAC-288 и Inter-M DAC-122 осуществляется c помощью ПО DANTE Controller от компании Audinate. Стереоканалы и канал сабвуфера передаются на удаленные стойки по Ethernet-сети с помощью сетевого коммутатора Inter-M GES-162. Высокая скорость передачи данных и пропускная способность коммутатора позволяет контроллерам Dante транслировать аудиосигналы без потери качества и без задержки.

Такая схема подключения позволяет профессионально озвучивать большие площади, стадионы, манежи без потери качества трансляции, с минимальной задержкой и высокоточной синхронизацией принимающих устройств.