世界最高摩天轮上的工业通讯

发布时间：2015-04-29 作者：Oliver Wang

　　美国拉斯维加斯新开张的疯狂转轮（High Roller），是目前世界上最高的摩天轮，它有55层楼那么高，配置了28个球型轮舱，每个轮舱可以乘坐40人，进行为时30分钟的旅行，每小时乘客超过2200人。球形轮舱在转轮的外缘旋转，确保在每个转动周期内可以实现360度无死角的观景。在建造执行关键任务的网络设施以便将轮舱的安全和控制系统连接到主控室的过程中，工业网络设备和专家被认为是必不可少的。
　　项目的规格和复杂程度需要各个行业领袖的参与。主题娱乐开发管理公司的Randy Printz是该项目的项目经理，拥有超过30年的大型主题公园开发项目经验，比如迪斯尼主题公园、 未来世界中心、环球影城等。美国桥务公司被选中作为摩天轮的生产制造商，该公司拥有超过100年的制造桁架和桥梁的经验，业绩包括旧金山海湾大桥的自锚悬索。拥有超过30年土木工程建筑经验的Schwager Davis公司则被选中作为设计、供货、安装、调试所有机械设备的承包商。Leitner Poma，是28个轮舱的承包商，它是一家缆式运输和平底船的全球供应商。
　　新的吉尼斯世界记录
　　狂转轮创造了摩天轮高度的最新吉尼斯世界记录，可以为乘客提供长达30分钟、360度无死角的拉斯维加斯高空俯瞰。电视屏幕可以为客户展示在围绕摩天轮旋转的过程中所处的位置，同时提供舱内娱乐活动。
　　于IP地址的通讯设施，使主控室内的操作人员可以很方便的操作控制和紧急系统，确保疯狂转轮能够在运行可靠性和乘客的安全方面满足最高的相关标准要求。

■ 图中显示的是Moxa TN-5510型抗冲击和振动的光纤以太网交换机。在将疯狂转轮上的每个轮舱连接到中心控制室时，使用了Moxa 工业级无线和有线网络硬件设施。本文所有图片来源：Moxa

　　严苛的工程要求
　　每个轮舱内，一系列的控制和安全系统与地面主控室通讯。在任何时候，如果必要，可以使用轮舱内的视频作为应急通讯系统来完成即时通知。最后，舱内娱乐系统、位置追踪和无线网络，对于提升乘客在为时30分钟的行程中的体验质量，也非常重要。由于这些系统非常关键，因此从轮舱到主轮以及从主轮到地面的无线通讯，需要满足最严格的可靠性要求。
　　建立可靠的通讯，是一项异乎寻常的挑战，因为：
　　■ 最新技术的控制和应急系统需要高水平的通讯安全；
　　■ 由于单个轮舱和主轮均在旋转，因此网络拓扑结构非常复杂，并且需要依赖于无线通讯；
　　■ 摩天轮庞大的体积和物理布局，使得安装和检修异常困难，尤其是在轮舱安装后；
　　■ 在项目执行过程中，碰到很多非常独特、前所未有的通讯问题，而且在首次测试的时候并没有发现。

■ 轮舱娱乐系统和音响视频系统可以显示转轮的转动进程。专用的Wi-Fi接入点，可以将轮缘和每个轮舱桥接起来。

■ 从摩天轮的顶端看，并不能看出环绕在轮缘上，与轮舱上的Wi-Fi接入点相连接的冗余、具有自修复能的光纤网络。高性能的环形光纤网络拓扑结构使网络具有很好的弹性，只需要20毫秒就可完成修复。

　　关键通讯的可靠性
　　了解基于IP的通讯和工业系统方面的高水平专家，对于项目的成功非常关键。通讯网络需要具备如下性能和支持：
　　■ 极端可靠的硬件设计，以便在极端严酷的环境下，实现非常低的维护需求和最大的运行时间；
　　■ 从轮舱到轮缘，从外围到中心的无线通讯要确保绝对可靠；
　　■ 从主控室可以实现对轮舱控制和通讯单元进行实时、按需管理；
　　■ 来自多个供应商的、能够提供即时响应的自动化和网络技术专家。
　　疯狂转轮的项目经理Printz说道：“我们有多个不同寻常的情况。我们和两个主要的主承包商合作。Schwager Davis主要处理集成转动控制系统，Leitner Poma则处理乘客轮舱系统，而两者都需要无线通讯系统。对于这样一个有固定设备也有运动设备的系统，彼此间需要通过无线通讯。”
　　在将疯狂转轮的每个轮舱连接到主控室时，使用了工业级的无线网络和有线网络硬件。为了确保实现最高的可靠性，为所有摩天轮和轮舱的通讯，设计使用了两个完全独立、相互冗余的网络。
　　每个轮舱内，安装了紧凑式导轨安装的千兆级管理型交换机，实现双冗余网络，将轮舱的火灾和生命安全系统、内部通讯系统和驱动控制系统连接起来。
　　专用Wi-Fi接入点，用于实现摩天轮和每个轮舱的通讯。由于摩天轮和轮舱各自进行旋转运动，因此没有使用传统的无线天线，而是使用了同轴电缆，以确保最可靠和最稳定的连接。每个轮舱使用了两个无线跳，每个冗余网络一个。
　　轮缘上的冗余、自修复的光纤网络，连接到摩天轮上的Wi-Fi接入点。用于网络链接、通讯和摩天轮户外LED灯光系统的网络交换机，具有很高的耐冲击和抗震性能。此外，高性能的环形光纤网络拓扑结构使网络具有很好的弹性，只需要20毫秒就可完成修复。
　　摩天轮的另一端，使用的是机架安装、具有硬化外壳的千兆级小型可插拔模块，在光纤网络上完成从轮辐到摩天轮中心的网络通讯。轮辐和轮轴之间的桥接通讯也同样使用了无线接入点。
　　与主控室连接的骨干网络使用了高性能的2层和3层交换机，具有工业级的网络和安全特性。便于使用的网络管理软件使操作员易于发现任何网络通讯问题。