在电力站控、轨道交通、车载一体化汇聚组网项目中,多终端接入 + 远距离光纤互联需求并存,传统商用交换机体积大、难以嵌入整机,进口芯片方案无法满足配套指标。本文基于盛科 CTC2118 集成交换 PHY 套片,详解 24 电 4 光高密度交换子卡硬件规格、温区版本、WEB 运维、工程落地避坑要点,为工业嵌入式整机内置汇聚网络提供选型参考。

一、项目组网选型痛点

  1. 前端传感器、IPC 终端数量多,需要大量电口接入,同时机房 / 设备间远距离互联依赖光纤,单设备同时需要电、光端口;
  2. 整机内部安装空间有限,标准机架交换机无法集成,需要小型板卡形态;
  3. 户外、列车、车载设备昼夜温差大,普通交换机仅 0~40℃,高低温下易丢包断流;
  4. 现场设备分散,拆机烧录固件运维成本高,需要远程 WEB 升级功能;
  5. 部分项目对核心元器件有配套要求,进口交换芯片无法通过审核。

本文介绍的 24 电 4 光交换子卡采用国产 CTC2118 单芯片方案,220×120mm 紧凑板型,多温区多品质版本,支持内网 WEB 固件升级,可嵌入整机或配套 1U 加固机箱使用。

二、完整硬件技术参数

参数项详细规格
交换主控盛科 CTC2118 集成交换 + CTC21108 PHY 套片
电口资源24 路千兆 RJ45,10/100/1000M 自适应全双工
光口资源4 路千兆 SFP 光口,支持 850nm 多模、1310/1550nm 单模光纤
状态指示每组端口配套 LINK、ACK 双路 LED 指示灯
固件管理以太网 WEB 页面在线配置、固件升级,无需拆机
供电输入标准 12V 直流供电
PCB 尺寸220mm × 120mm
工作温区工业版:-40℃~70℃;加固版:-40℃~85℃

芯片方案优势补充

CTC2118 为国产高集成千兆交换芯片,单芯片整合交换内核与 PHY 单元,大幅减少外围阻容、接口器件,简化 PCB 布线,降低整机功耗与硬件故障点位,非常适合嵌入式整机内置汇聚场景。

三、产品五大核心工程优势

1、24 电 + 4 光高密度混合端口,一站式汇聚

24 路电口可批量接入 PLC、摄像头、采集终端,4 路 SFP 光口用于机柜间、跨设备远距离光纤传输,单块板卡同时完成本地接入与远程汇聚,无需多台交换机堆叠,减少整机内部设备数量。

2、国产集成芯片,适配配套类项目

整套交换链路采用国产盛科套片,提供不同元器件配套版本,可出具相关配套说明材料,适配电力、轨道交通等有元器件指标要求的项目。

3、小型板卡兼容 1U 加固机箱,两种部署形态

板卡尺寸 220×120mm,既可直接嵌入大型测控整机内部,也可配套标准 1U 加固上架外壳,机房机柜标准化部署,同时可定制防水外壳用于露天站点。

4、多温区、多质量等级,适配严苛工况

分为工业级、加固级两类版本:

  • 工业级(-40℃~70℃):室内变电站、车间自动化汇聚设备;
  • 加固级(-40℃~85℃):列车、车载、船载长期温差、震动场景,满负载转发无丢包。 板卡采用高密度抗震连接器,长期颠簸不会出现端口接触不良。

5、WEB 远程运维,大幅降低现场维护工作量

任意网口接入内网即可登录管理页面,支持 VLAN 划分、端口速率限制、故障状态查看、固件在线更新,野外、车载设备无需携带调试设备拆机操作。

6、硬件全流程定制服务

标准板型、端口布局不满足整机结构时,支持载板改版、端口位置调整、供电电路适配、整机外壳配套开发。

四、订货型号选型对照表

订货型号交换层级端口配置器件方案工作温度质量等级
WQMK-LANSW-A28IL2 二层24 电 4 光核心器件国产-40℃~70℃工业级
WQMK-LANSW-AGC24GL2 二层24 电全链路国产配套-40℃~85℃加固级
WQMK-LANSW-AGC28GL2 二层24 电 4 光全链路国产配套-40℃~85℃加固级
WQMK-LANSW-AGC28JL2 二层24 电 4 光全链路国产配套-40℃~85℃高加固级

选型建议:

  1. 室内变电站、常规自动化机房选用 A28I 工业型号,成本更优;
  2. 列车、车载、露天野外汇聚设备,长期高低温颠簸,优先 AGC 加固系列。

五、整机集成与调试实操避坑

  1. 整机 12V 供电前端必须增加 EMI 滤波、防浪涌电路,车载 / 列车电压波动容易造成交换机端口掉线、芯片重启;
  2. 整机可靠性测试需做 72 小时满负载并发传输,同时覆盖高低温极限区间,校验光口长距离传输数据包无丢失;
  3. 固件升级优先内网本地操作,禁止公网远程升级,避免升级中断导致模块无法启动;
  4. 根据传输距离匹配对应光模块:短距离机房用 850nm 多模,几公里远距离选用 1310/1550 单模光纤;
  5. 1U 机箱集成时合理规划风道,24 端口高并发业务会产生积热,预留通风间隙避免高温降速;
  6. 长期震动设备装配时,SFP 光口、RJ45 网口做好卡扣加固,防止线材松动断连。

六、典型落地应用场景

  1. 轨道交通列车机房、沿线站点多路终端数据汇聚交换机;
  2. 电力变电站站控层嵌入式汇聚网络单元;
  3. 船载监控、导航一体化整机内置交换模块;
  4. 野外露天大型测控站点多设备光纤互联整机;
  5. 各类一体化 1U 加固上架工业网络设备。

七、方案总结

基于 CTC2118 的 24 电 4 光光电混合交换子卡,以国产高集成芯片、高密度端口、紧凑板型、宽温加固设计,解决工业整机内置汇聚组网的空间、配套、高低温、远程运维四大痛点。 单卡同时实现终端接入与光纤远距离互联,支持嵌入式集成与标准 1U 机箱两种部署方式,多版本适配不同工况,同时提供硬件定制服务,是电力、轨道交通大型汇聚网络模块优选方案。

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