kjkj148?綜合自動化礦井萬兆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng)優(yōu)點
與包括現(xiàn)場總線在內的其它網(wǎng)絡相比，以太網(wǎng)具有以下優(yōu)點：
應用廣泛
以太網(wǎng)是目前應用廣泛的計算機網(wǎng)絡技術，受到廣泛的技術支持。幾乎所有的編程語言都支持Ethernet的應用開發(fā)，如Java，Visual C++及Visual Basic等。這些編程語言由于廣泛使用，并受到軟件開發(fā)商的高度重視，具有很好的發(fā)展前景。因此，如果采用以太網(wǎng)作為
礦井萬兆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)
kj148?綜合自動化礦井萬兆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng)優(yōu)點
與包括現(xiàn)場總線在內的其它網(wǎng)絡相比，以太網(wǎng)具有以下優(yōu)點：
應用廣泛bwg0214
以太網(wǎng)是目前應用廣泛的計算機網(wǎng)絡技術，受到廣泛的技術支持。幾乎所有的編程語言都支持Ethernet的應用開發(fā)，如Java，Visual C++及Visual Basic等。這些編程語言由于廣泛使用，并受到軟件開發(fā)商的高度重視，具有很好的發(fā)展前景。因此，如果采用以太網(wǎng)作為現(xiàn)場總線，可以保證多種開發(fā)工具、開發(fā)環(huán)境供選擇。
成本低廉
由于以太網(wǎng)的應用廣泛，因此受到硬件開發(fā)與生產廠商的高度重視與廣泛支持，有多種硬件產品供用戶選擇。而且由于應用廣泛，硬件價格也相對低廉。目前以太網(wǎng)網(wǎng)卡的價格只有Profibus，F(xiàn)F等現(xiàn)場總線的十分之一，并且隨著集成電路技術的發(fā)展，其價格還會進一步下降。
通信速率高
1000Mbps以太網(wǎng)技術已成熟應用，10Gbps甚至更高速以太網(wǎng)也正在研究，其速率比目前的現(xiàn)場總線快得多。另外以太網(wǎng)可以滿足對帶寬的更高要求。
軟硬件資源豐富
由于以太網(wǎng)已應用多年，人們對以太網(wǎng)的設計、應用等方面有很多的經驗，對其技術也十分熟悉。大量的軟件資源和設計經驗可以顯著降低系統(tǒng)的開發(fā)和培訓費用，從而可以顯著降低系統(tǒng)的整體成本，并大大加快系統(tǒng)的開發(fā)和推廣速度。
可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Υ?/span>
由于以太網(wǎng)的廣泛應用，使它的發(fā)展一直受到廣泛的重視和吸引大量的技術投入。并且，在這信息瞬息萬變的時代，企業(yè)的生存與發(fā)展將很大程度上依賴于一個快速而有效的通信管理網(wǎng)絡，信息技術與通信技術的發(fā)展將更加迅速，也更加成熟，由此保證了以太網(wǎng)技術不斷地持續(xù)向前發(fā)展。
易于與Internet連接，能實現(xiàn)辦公自動化網(wǎng)絡
與工業(yè)控制網(wǎng)絡的信息無縫集成，傳統(tǒng)的工業(yè)控制網(wǎng)絡由于在企業(yè)網(wǎng)絡不同層次應用不同類型的網(wǎng)絡，它們之間需要安裝網(wǎng)關對數(shù)據(jù)進行轉換。如今的控制網(wǎng)絡中，以太網(wǎng)已經成為企業(yè)層和控制層的主要網(wǎng)絡技術。同時，控制器、PLC和DCS廠商已經開始提供以太網(wǎng)接口，這使得整個網(wǎng)絡的瓶頸效應集中在應用現(xiàn)場總線的設備層上。
kj148?綜合自動化礦井萬兆工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)綜合信息網(wǎng)絡平臺結構模式
根據(jù)以上分析和要求，結合的計算機網(wǎng)絡技術，綜合信息網(wǎng)絡平臺采用基于高速工業(yè)以太冗余環(huán)網(wǎng)的三層結構模式。
- 應用于井下工業(yè)環(huán)境下的以太網(wǎng)交換機)，能提供足夠的帶寬；
- 能在同一總線上運行不同的傳輸協(xié)議，從而能建立企業(yè)的公共網(wǎng)絡平臺或基礎構架；
- 支持交互式和開放的數(shù)據(jù)存取技術；
- 沿用多年，已為眾多的技術人員所熟悉，市場上能提供廣泛的設置、維護和診斷工具，成為事實上的統(tǒng)一標準；
- 允許使用不同的物理介質和構成不同的拓撲結構。
以太網(wǎng)早期存在不確定性和實時性能欠佳的問題，已通過智能交換機的使用、主動切換功能的實現(xiàn)、優(yōu)先權的引入等，基本上得到了解決。通過提高數(shù)據(jù)傳輸速率，仔細地選擇網(wǎng)絡的拓撲結構、設置服務質量（QOS）等，從而保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性和實時性。
環(huán)網(wǎng)總體設計
環(huán)網(wǎng)交換機設置
在調度室中心機房配置2臺核心交換機（一主一備）；
- 地面部分
地面布置6臺環(huán)網(wǎng)交換機；
- 井下部分
井下布置6臺礦用隔爆兼本安型交換機。
核心機房與各建筑物的弱電間之間通過光纜，實現(xiàn)計算機的聯(lián)網(wǎng)。與井下通過光纜連接，實現(xiàn)與井下各個自動化子系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)。
井網(wǎng)絡主干全部采用單模光纖，采用環(huán)形結構。井筒和井下選用礦用阻燃光纜。光纜敷設過程中，主干/支干光纜均需考慮敷設光纖冗余通道，為了保證信號不衰減，盡量減少熔接次數(shù)，主干光纖每500米要求至少50米的預留，能為熔接時預留長度。
網(wǎng)絡交換機冗余配置
鏈路切換如下圖示意：煤礦地域分布較廣，現(xiàn)場控制點的數(shù)量多且相對分散。根據(jù)現(xiàn)場實際情況規(guī)劃：
所有交換機都采用光纖端口組環(huán)，一個連接上級交換機，一個用于連接下級交換機，構成一個完整的光纖環(huán)路。當其中某一段工作中的光纖線路被破壞或相應的網(wǎng)絡設備發(fā)生故障時，整個網(wǎng)絡會自愈，并在50ms內恢復正常的通訊，這樣就構成二級冗余。
在環(huán)網(wǎng)交換機中選擇2臺交換機分別于地面的2臺核心交換機進行連接，當某臺核心設備發(fā)生斷電或故障時，另外一臺核心交換機會在50ms內接管正常的通訊，這樣就構成了三級冗余。
如果環(huán)網(wǎng)中某個交換設備或鏈路發(fā)生故障，環(huán)網(wǎng)傳輸路徑將選擇反方向傳輸，保證主傳輸通道信號不間斷；傳輸路徑倒換時間設計小于50ms。
鏈路切換示意圖
網(wǎng)絡管理
本方案采用的網(wǎng)絡管理軟件對整個網(wǎng)絡的所有網(wǎng)絡設備進行統(tǒng)一的管理。
網(wǎng)絡管理是計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)可靠、安全、高效運行的保障。ISO為網(wǎng)絡管理的實現(xiàn)制定了相應的標準，使網(wǎng)絡管理系統(tǒng)能夠相互兼容和互連。
網(wǎng)管是對整個管理信息網(wǎng)進行規(guī)劃、配置的工具，它可以實現(xiàn)對所有支持SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡設備進行管理、配置，在更改設備配置時只要在網(wǎng)管工作站對相關設備進行合適配置，通過網(wǎng)管工作站對網(wǎng)絡設備進行日常管理、流量統(tǒng)計、故障分析等。
設備控制網(wǎng)中所有光纖環(huán)網(wǎng)交換機均支持Web管理。在網(wǎng)管工作站上使設備用瀏覽器，通過光纖環(huán)網(wǎng)交換機的管理IP地址即可在圖形化界面上實現(xiàn)對交換機管理、配置和狀態(tài)的觀測。而通過光纖環(huán)網(wǎng)交換機配套的網(wǎng)絡管理軟件可以實現(xiàn)對整個通信網(wǎng)絡更加全面的管理。
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；
- 支持全雙工/半雙工運轉；
- 支持單冗余鏈路，大網(wǎng)絡重構自愈時間小于50ms。
