【導讀】工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)。笑嘻嘻小通信設備有限公司。XX煤礦工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)設計方案

　　

【正文】 、現(xiàn)場總線等系統(tǒng)方便地接入主干網(wǎng)絡。 系統(tǒng)拓撲結構如下圖所示。 (2) 網(wǎng)絡布置 根據(jù) XXX 礦井 的實際情況和具體要求，主干環(huán)網(wǎng)交換機建議選擇 赫斯曼 、安創(chuàng)、羅杰康 等著名品牌的產(chǎn)品。調度室核心工業(yè)以太網(wǎng)交換機選擇 XX_系列，該交換機和子網(wǎng)兩個采 用千兆冗余連接，確?？刂浦行倪B接的所有服務器、工作站的全速互聯(lián)要求。 XXX 綜合信息自動化控制平臺地面網(wǎng)絡部分共安裝 臺全 1000M 工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)交換機，具體安裝位置及覆蓋范圍如下： XX 煤礦 工業(yè)以太環(huán)網(wǎng) 系統(tǒng)設計方 案 電話： 051680139999 80139988 傳真： 051680139977 網(wǎng)址： Email: 第 23 頁 共 64 頁 監(jiān)控中心機房 2 臺 （核心網(wǎng)關交換機） 副井控制室 1 臺 （地面環(huán)網(wǎng)交換機） 地面 35KV 變電所 1 臺 選煤廠 1 臺 通風機房 1 臺 XXX 綜合信息自動化控制平臺井下網(wǎng)絡部分共安裝 6 臺全 1000M 隔爆型工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)交換機，具體安裝位置及覆蓋范圍如下： （ 井下環(huán)網(wǎng)交換機） 中央變電所 1 臺； 南翼變電所 1 臺； 104 變電所 1 臺； 107變電所 1 臺； 北翼機頭變電所 1 臺； 西翼變電所 1 臺； 使用環(huán)型結構的優(yōu)點是可以提供鏈路冗余，當某條正在工作的鏈路意外損壞時，可以在 300ms 內快速切換到冗余鏈路，組網(wǎng)也較為簡單，價格適中。 安全生產(chǎn)、監(jiān)測監(jiān)控等綜合自動化系統(tǒng)通過智能接入分站 /網(wǎng)關 /網(wǎng)絡通訊模塊和工業(yè)以太網(wǎng)絡交換機接入井上下工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)。 主要網(wǎng)絡性能指標要 求 主干網(wǎng)速率： 1000M 傳輸介質：單模光纖（傳輸距離 30km）； 防爆等級：隔爆型；隔爆兼本安型； 使用條件：溫度： 10℃ ～ +65℃ 濕度：不大于 95%(＋ 25℃ ) 周圍介質：允許使用環(huán)境中有爆炸危險介質。 支持基于 Web 的網(wǎng)絡管理系統(tǒng)（可選），可以通過專用的網(wǎng)關軟件對交換機進行管理和控制； 每臺交換機支持 6 個 以上以太網(wǎng)接口，可以選擇為電接口、光接口或兩者的任意組合； XX 煤礦 工業(yè)以太環(huán)網(wǎng) 系統(tǒng)設計方 案 電話： 051680139999 80139988 傳真： 051680139977 網(wǎng)址： Email: 第 24 頁 共 64 頁 支持全雙工 /半雙工運轉； 支持單冗余鏈路，最大網(wǎng)絡重構自愈時間小于 300ms。 XXX 礦井 高速 信息 網(wǎng)絡的監(jiān)控中心 根據(jù)信息化礦 山的初步設計，綜合自動化控制集成系統(tǒng)中心是煤礦綜合自動化系統(tǒng)的信息集散地，集指揮、控制于一身。借助 大屏幕投影顯示系統(tǒng) 、 工業(yè)電視系統(tǒng) 、 LED 顯示屏等，在指揮控制中心可實現(xiàn)對各個監(jiān)控子系統(tǒng)的集中監(jiān)視、監(jiān)控。安全生產(chǎn)綜合監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據(jù)中心是綜合監(jiān)測監(jiān)控中心的核心設施，是綜合自動化網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的最終表現(xiàn)形式、監(jiān)控終端及信息中轉站。 拓撲 結構 本數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡構成基礎為 1000M 工業(yè)以太網(wǎng)，整體網(wǎng)絡初步設計為 1 臺調度室交換機、 5 臺地面交換機、 6 臺井下交換機、 2 臺核心網(wǎng)關交換機、 2 臺接入交換機、 1 臺數(shù)據(jù)庫服務器 、 5 臺管控服務器、 1 臺 WEB 服務器、 8 臺工業(yè)控制電腦、 1 臺磁盤陣列柜、 1 臺防火墻、 1 臺多 1 臺隔離網(wǎng)閘、功能打印機、 1臺報警打印機。 控制中心的拓撲結構如下圖所示： 安全生產(chǎn)綜合監(jiān)測監(jiān)控數(shù)據(jù)中心 拓撲 圖 XX 煤礦 工業(yè)以太環(huán)網(wǎng) 系統(tǒng)設計方 案 電話： 051680139999 80139988 傳真： 051680139977 網(wǎng)址： Email: 第 25 頁 共 64 頁 主要設備配置 ? 服務器 由服務器構成互為冗余管控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)倉庫，只要任何一臺交換機工作正常，工作站就可以得到全系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并維持系統(tǒng)的正常運轉。服務器主要安裝實時和歷史數(shù)據(jù)庫軟件及監(jiān)控冗余軟件，主要完成各種監(jiān)測監(jiān)控實時數(shù)據(jù)的存儲、集成、處理等。 控制網(wǎng)使用硬件防火墻共同構成調度室網(wǎng)絡與外部網(wǎng)絡的隔 離連接，以保證調度指揮中心網(wǎng)絡的相對獨立性，保證網(wǎng)絡安全運行。 服務器配置全部選為企業(yè)級服務器，并采用較高主頻的 Intel處理器。 ? 工作站 多臺工作站均連接在控制網(wǎng)絡，工作站互為冗余的可靠系統(tǒng)，它們具有相同的功能。但從安全的角度來講，操作員必須經(jīng)過授權的方式進入該工作站來實現(xiàn)一定的操作和控制。 ? 數(shù) 據(jù)交換機 根據(jù)需要，可選用存儲 轉發(fā)交換方式的快速以太網(wǎng)交換機，背板帶寬要寬，傳輸速率快并具有 10/100/1000M 自適應功能。 ? 放火墻 1 臺 設備類型：千兆級防火墻 并發(fā)連接數(shù)： 1000000 網(wǎng)絡吞吐量（ Mpps）： 2020 入侵檢測： Dos、 DdoS 主要功能：內容過濾，用戶認證，系統(tǒng)監(jiān)控，集中網(wǎng)管等。 核心設備技術選型 工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)交換機 工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)交換機是整個系統(tǒng)的核心設備，需滿足具有隔（防）爆、電 XX 煤礦 工業(yè)以太環(huán)網(wǎng) 系統(tǒng)設計方 案 電話： 051680139999 80139988 傳真： 051680139977 網(wǎng)址： Email: 第 26 頁 共 64 頁 源輸入范圍廣、允許電源波動范圍大（不少于 20％）、過壓過流保護、易安裝、易檢修、故障報警及定位、線路故障后快速切換到冗余鏈路（小于 300ms）、設置簡單、便于維護等性能要求，能夠完全適應井下高溫、潮濕、高粉塵的惡劣環(huán)境。 目前國內外主要千兆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)交換機型號及性能對比如下： 目前，提供千兆 工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)交換機的生產(chǎn)商有 赫斯曼 、西門子、東土電信和 羅杰康、安創(chuàng) 等 。 以下著重介紹 本項目選用的 XX 產(chǎn)品 ，并列舉了 常用交換機 產(chǎn)品的主要性能 比較 。 羅杰康 工業(yè)以太網(wǎng)交換機 羅杰康公司是世界領先的生產(chǎn)用于嚴苛工業(yè)環(huán)境的高性能網(wǎng)絡和通信設備的制造商。公司總部位于加拿大安大略省的 Concord，并在全球多個地區(qū)設有分支機構。目前，羅杰康公司已經(jīng)在超過 25 個國家擁有銷售代表和分銷商，為客戶提供專業(yè)和及時的技術支持和服務。 羅杰康公司的創(chuàng)建者們在電力和工業(yè)自動化方面有著深厚的背景，公司把為客戶提供高品質高可靠性的最新網(wǎng)絡技術和卓越的支持視為自己的使命。 所有羅杰康公司的產(chǎn)品都滿足強化設備標準 (RuggedRatedTM)，這一標準保證高的抗電磁干擾（ EMI）能力，寬的工作溫度范 圍（ 40℃ 至 85℃ ）、 抗震動和沖擊性、高可靠性和集成工業(yè)電源選項，具有真正的（ N+1）冗余和負載均衡能力 。 煤礦常用的羅杰康交換機主要為 Gigabit RuggedSwitch? 以太網(wǎng)交換機，主要包含以下幾個型號： ? RSG2200 – 9 口帶網(wǎng)網(wǎng)千兆以太網(wǎng)交換機 ? RSG2100 – 19 口模塊化以太網(wǎng)交換機，帶千兆選件 ? RS900G – 10Port Flexible Ether Switch with Gigabit Options ? RS969 – IP65/IP67 Rated 10Port Ether Switch with Gigabit Options XX 煤礦 工業(yè)以太環(huán)網(wǎng) 系統(tǒng)設計方 案 電話： 051680139999 80139988 傳真： 051680139977 網(wǎng)址： Email: 第 27 頁 共 64 頁 ? 主要特點 – 高 MTBF 500,000hrs – 網(wǎng)絡可靠性 % – 無旋轉元件，增加了可靠性 – IP66/67 級產(chǎn)品 (防水 ) – 防沖擊和震動 – 濕度范圍大 ( 95%) – 無沖突 : IEEE 全雙工通訊 – 優(yōu)先級排隊 : IEEE 用于高優(yōu)先級實時控制 – VLAN: IEEE 隔離實時數(shù)據(jù)流 – 增強的 IEEE Rapid Spanning Tree，保證快速恢復 – IGMP Snooping， 用于組播過濾和管理 – 網(wǎng)絡安全 : 多級密碼 , SSH/SSL 加密 , 打開 /關閉端口 , 端口安全 , Radius 認證 – 網(wǎng)絡管理 : 包括 SNMPv3, RMON, 端口鏡像 – 豐富的 診斷工具 – 相同的 firmware,用于所有帶網(wǎng)管的交換機 – firmware 升級簡單 ? 環(huán)境 – 寬溫度范圍 XX 煤礦 工業(yè)以太環(huán)網(wǎng) 系統(tǒng)設計方 案 電話： 051680139999 80139988 傳真： 051680139977 網(wǎng)址： Email: 第 28 頁 共 64 頁 – 抗電磁干擾能力特別強 – 超過 IEC618503, IEEE1613, NEMA TS2 標準 – 5 年保修 ? 卓越的性能 – eRSTP – 恢復時間 5 毫秒 /交換機 – IGMP Snooping – (組播過濾 , 無需路由 ) – QOS – ( 優(yōu)先級控制 , 按端口設置優(yōu)先級 ) – VLAN – 支持 VLAN – 端口安全性 (MAC 地址認證等 ) – 網(wǎng) 絡 管 理 (SNMP V3, HTTPS, Tel, RMON, SSL/SSH, MODBUS/TCP) NTRON 工業(yè)以太網(wǎng)交換機 NTRON 公司位于美國阿拉巴馬州，專門為工業(yè)以太網(wǎng)應用而設計，制造高可靠性，性能卓越，高抗干擾能力的工業(yè)以太網(wǎng)交換機，所有 NTRON 產(chǎn)品全部在美國設計制造。 NTRON 工業(yè)以太網(wǎng)交換機，使用存儲轉發(fā)技術，專門為寬溫工作環(huán)境而設計，工作溫度范圍可達 40℃ ——80℃ ， NTRON 產(chǎn)品以其杰出的抗震動和抗干擾性能和高達 200 萬小時平均無故障運行時間，滿足工業(yè)應用中苛刻的環(huán)境要求。具有 UL 和 TUV認證的 NTRON 產(chǎn)品可以應用在 Class Div 2 的危險環(huán)境中，NTRON 全系列產(chǎn)品為冗余電源設計，支持導軌式，平面式，支架式多種安裝方式，光纖傳輸距離最高可達 80km。 9000 系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機，支持千兆以太網(wǎng)連接。 NTRON 全系列交換機支持獨有的 NView OLE For Process Control(OPC) Sever 軟件，可以和工業(yè)上最常用 HMI 軟件包結合，完成網(wǎng)絡的監(jiān)控，趨勢圖分析，報警等功能； NTRON 的 NView OPC 服務器能夠從每個端口采集 41 個不同的變量，同時支持 5 個系統(tǒng)吸變量，這些信息可以提供完整的網(wǎng)絡狀態(tài)監(jiān)控，包括網(wǎng)絡負荷，服務質量，數(shù)據(jù)包流量等。 XX 煤礦 工業(yè)以太環(huán)網(wǎng) 系統(tǒng)設計方 案 電話： 051680139999 80139988 傳真： 051680139977 網(wǎng)址： Email: 第 29 頁 共 64 頁 煤礦常用的交換機主要有： ? 500 系列高性能管理型工業(yè)以太網(wǎng)交換機 ? 700 系列全管理型工業(yè)以太網(wǎng)交換機 ? 7000 系列全管理型工業(yè)以太網(wǎng)交換機 ? 9000 系列全管理功能模塊化千兆工 業(yè)以太網(wǎng)交換機 卡軌式