随着计算机技术、网络技术、通信技术、微电子技术的发展，地铁变电所综合自动化系统的技术水平也在不断提高。在地铁变电所综合自动化系统的发展过程中，先后出现了多种形式的通信网，从串行通信网、现场总线网到以太网，它们分别满足了不同时期，不同电压等级变电所自动化系统的需要。 本文针对地铁变电所监控系统的特点，设计了基于多层网结构的地铁变电所综合自动化系统，采用以太网作为网络层通信主网，在智能电子装置内及其之间通信采用现场总线或串行网通信。以太网与现场总线之间通过嵌入式网关相连。地铁变电所采用这种分层分布式结构既保证了底层装置通信的可靠性，也保证了通信网络的通信速度。本文运用可靠性数学模型从理论上分析了该系统的可靠性及实时性性能。 智能通信单元是地铁变电所综合自动化系统的核心，本文结合地铁变电所综合自动化系统的特点，基于S3C4510B设计了一个高性能、低成本、具有很好可靠性和实时性的智能通信网关单元。包括整个系统的硬件设计，并完成了实时多任务操作系统μC／OS-Ⅱ在S3C4510B上的移植、TCP／IP协议栈LWIP到μC／OS-Ⅱ上的移植及通信软件的设计；本文还分析了地铁变电所内所受主要干扰的形成机理，在硬件设计中给出了高抗干扰电磁兼容性设计方案。 新型嵌入式智能通信单元提供了更快的通信速度以及更强的处理能力，它的应用必定会提高地铁变电所综合自动化系统的通信能力。而且使地铁综合自动化系统的可靠性更高，经济性方面也具有更强的优势。