【正文】 應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備之間的通信成為可能。交換機(jī)主要用來把網(wǎng)絡(luò)分成不同的沖突域，同時(shí)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)展。交換式Ethernet克服了傳統(tǒng)Ethernet的缺點(diǎn)，大大提高了網(wǎng)絡(luò)性能。全雙工交換式Ethernet已經(jīng)成為一個(gè)確定性網(wǎng)絡(luò)，不會(huì)因沖突而引起通信非確定性，Ethernet的通信實(shí)時(shí)性得到了保障。隨著技術(shù)的發(fā)展，Ethernet的網(wǎng)絡(luò)傳輸線已從昂貴且難以安裝的同軸電纜變化到廉價(jià)的非屏蔽雙絞線，它的抗干擾能力可與4~20mA模擬傳輸線路相當(dāng)，如果需要更強(qiáng)大的抗干擾能力可以采用屏蔽雙絞線或光纖網(wǎng)絡(luò)。由于目前以太網(wǎng)收發(fā)器本身的功耗都比較大，一般都在60~70mA的這種缺陷已經(jīng)得到解決，因此過去低功耗的Ethernet現(xiàn)場設(shè)備設(shè)計(jì)難以實(shí)現(xiàn)的要求和目標(biāo)已經(jīng)完全可以滿足。工業(yè)以太網(wǎng)可以將企業(yè)傳統(tǒng)的3層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，即信息管理層、過程監(jiān)控層、現(xiàn)場設(shè)備層，合成一體，使數(shù)據(jù)的傳輸速率更快、實(shí)時(shí)性更高，并可與Internet無縫集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，提高工廠的運(yùn)作效率，但同時(shí)也引入了一系列的網(wǎng)絡(luò)安全問題，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)可能會(huì)受到包括病毒感染、黑客的非法入侵與非法操作等網(wǎng)絡(luò)安全威脅。工業(yè)以太網(wǎng)的優(yōu)勢Ethernet由于其應(yīng)用的廣泛性和技術(shù)的先進(jìn)性，不僅在民用商業(yè)領(lǐng)域形成了壟斷性優(yōu)勢，在工業(yè)應(yīng)用中也具有傳統(tǒng)現(xiàn)場總線所無法比擬的優(yōu)越性。應(yīng)用廣泛Ethernet是目前應(yīng)用最為廣泛的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，受到廣泛的技術(shù)支持。以太網(wǎng)與其他技術(shù)的對比以太網(wǎng)技術(shù)能成為全球主流的通訊總線技術(shù)，是因?yàn)槠鋬?yōu)秀的開放性和靈活性，以及針對高可靠性需求方面的持續(xù)發(fā)展創(chuàng)新造成的。應(yīng)用案例在工業(yè)及軍工行業(yè)中，以太網(wǎng)技術(shù)以其高可靠性、高品質(zhì)解決了諸多原有網(wǎng)絡(luò)無法處理的問題，為工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和使用帶來了更高的實(shí)時(shí)性及可靠性。智能電網(wǎng)的意義：傳統(tǒng)電網(wǎng)的不足與智能電網(wǎng)的意義：傳統(tǒng)電網(wǎng)只有單一向的電力傳送，無法達(dá)到雙向傳送及自動(dòng)修復(fù)能力；智能電網(wǎng)則可以通過通信技術(shù)和IT技術(shù)，將電網(wǎng)資訊集中至電力公司，使電力公司可以完全監(jiān)測電網(wǎng)的所有元器件狀態(tài)，除了能夠控制所有電網(wǎng)元器件以外，智能電網(wǎng)還可以自動(dòng)化修復(fù)，如果一段輸電線路意外斷線，它將自動(dòng)使用備用線路等技術(shù)來保持整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)作來防止斷點(diǎn)的可能性。數(shù)字化變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)：(1)智能化的一次設(shè)備：一次設(shè)備被檢測的信號回路和被控制的操作驅(qū)動(dòng)回路，采用微處理器和光電技術(shù)設(shè)計(jì)，變電站二次回路中常規(guī)的繼電器及其邏輯回路被可編程控制器代替，常規(guī)的強(qiáng)電模擬信號和控制電纜被光電數(shù)字和光纖代替。在電磁兼容方面：要求工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)必須通過靜電放電抗擾度、電快速瞬變脈沖群抗擾度、浪涌抗擾度等電磁干擾實(shí)驗(yàn)和電擊、雷擊等測試。工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如環(huán)型、星型、樹型等。這樣，既保證了正常傳輸中對業(yè)務(wù)帶寬和延時(shí)的控制，又能達(dá)到在特殊情況下的高優(yōu)先級要求報(bào)文的質(zhì)量保證。特點(diǎn)是該站采用電子式互感器，信息傳輸采用光纖以太網(wǎng)絡(luò)；同時(shí)，該變電站按照全數(shù)字式變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)，220千伏和110千伏均采用戶外敞開常規(guī)設(shè)備，220千伏、110千伏均采用雙母線接線。（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在變電站內(nèi)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無縫連接。通過不懈努力，煤礦安全生產(chǎn)總體呈現(xiàn)穩(wěn)定好轉(zhuǎn)趨勢，但是因?yàn)槊旱V生產(chǎn)是地下作業(yè)，受自然條件影響約束很大，不同的地質(zhì)構(gòu)造和煤層的賦存條件決定了煤礦企業(yè)必須采取不同的開拓開采方法，并且?guī)砹嗽S多自然災(zāi)害，如瓦斯、煤塵爆炸、礦井火災(zāi)、頂板冒落、礦井透水等，這些都是煤炭生產(chǎn)特有的不安全隱患。東土科技基于礦區(qū)信息化和智能化應(yīng)用而推出了有線、無線相結(jié)合的工業(yè)以太網(wǎng)全覆蓋解決方案。建立有線、無線相結(jié)合的工業(yè)以太網(wǎng)，是達(dá)到全覆蓋的基礎(chǔ)。構(gòu)建去全覆蓋的工業(yè)以太網(wǎng)方案就是針對目前煤礦的實(shí)際需求，推出的高效、可靠、安全的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。應(yīng)用層是礦區(qū)綜合信息化系統(tǒng)，包含了礦區(qū)3D GIS系統(tǒng)、綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、人員管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、短信管理平臺(tái)、礦區(qū)應(yīng)急指揮系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)等等。●●●國投山西白羊嶺煤礦信息化案例針對煤礦的實(shí)際情況，本著信息網(wǎng)絡(luò)通盤考慮，兼顧煤礦原有建設(shè)投資和未來發(fā)展需求，國投山西白羊嶺煤礦建立了一套完整的工業(yè)自動(dòng)化平臺(tái)信息系統(tǒng)。礦井綜合信息化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)為1000Mbit/s工業(yè)以太網(wǎng)，分為地面1000Mbit/s光纖環(huán)網(wǎng)和井下1000Mbit/s光纖環(huán)網(wǎng)，地面和井下的環(huán)網(wǎng)以太網(wǎng)交換機(jī)分別掛接在環(huán)網(wǎng)上，并為監(jiān)控分站接入提供100Mbit/s與1000Mbit/s下聯(lián)接口。煤礦數(shù)據(jù)中心服務(wù)器可以通過專線和集團(tuán)信息中心聯(lián)網(wǎng)，本地中心服務(wù)器作為集團(tuán)中心網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分站，實(shí)現(xiàn)煤礦數(shù)據(jù)采集和初步分析。該方案的實(shí)施必將為集團(tuán)公司其他老礦的綜合信息化、自動(dòng)化改造提供示范意義和借鑒意義。主運(yùn)大巷輔運(yùn)大巷主運(yùn)順槽回風(fēng)巷道綜采面掘進(jìn)面采煤機(jī)自動(dòng)化控制皮帶控制水泵控制傳感器分站攝像頭攝像頭掘進(jìn)自動(dòng)化控制井口調(diào)度臺(tái)工業(yè)電視人員定位網(wǎng)絡(luò)管理監(jiān)測監(jiān)控工業(yè)自動(dòng)化地面覆蓋傳感器分站屏幕墻PSTN公網(wǎng)標(biāo)識(shí)卡雙模手機(jī)標(biāo)識(shí)卡標(biāo)識(shí)卡雙模手機(jī)雙模手機(jī)無縫覆蓋井下無線通信系統(tǒng)，如下圖：該礦用無線通信人員管理系統(tǒng)基于WiFi技術(shù),同時(shí)具有應(yīng)急通信(分站脫網(wǎng)工作),手機(jī)圖像(拍照,攝像,傳輸,接收)和手機(jī)雙模(WiFi,GSM雙網(wǎng)雙待)等功能。結(jié)束語隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)以太網(wǎng)在通信確定性、工業(yè)可靠性和安全性等方面的缺陷已經(jīng)得到了根本性解決。工業(yè)控制中的每一個(gè)領(lǐng)域，從嵌入式系統(tǒng)到現(xiàn)場總線，都意識(shí)到Ethernet和TCP/IP的重要意義。參考文獻(xiàn)：《萬方數(shù)據(jù)》 作者：夏鋒 孫優(yōu)賢15頁腳內(nèi)容