工業(yè)以太環(huán)網系統(tǒng)

1、如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!工業(yè)以太環(huán)網系統(tǒng)建設方案建設單位：供貨單位：#日期：2019年1月 如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!目錄如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!1) 本技術方案廣泛適用于煤礦綜合自動化系統(tǒng)。2) 我方保證提供設備符合國家標準、規(guī)范和本規(guī)格書的優(yōu)質產品及其相應的優(yōu)質服務。3) 本技術方案為綜合自動化系統(tǒng)初步設計方案，井下子系統(tǒng)接入綜合自動化系統(tǒng)時需結合實際情況制定子系統(tǒng)接入實施方案。系統(tǒng)實施原則及建設內容規(guī)劃1) 系統(tǒng)設計、實施始終遵循煤礦安全綜合自動化系統(tǒng)等相關標準。2) 系統(tǒng)建設采用“統(tǒng)籌規(guī)劃，統(tǒng)一組織，分步實施，急用先建，突出重點，慎重

2、投入”的指導思想。3) 結合煤礦實際情況進行綜合設計。4) 為建設一個穩(wěn)定、高效的1000M環(huán)網平臺，能可靠傳輸數據、語音、圖像等信息以滿足日益復雜的安全生產管理需要，提高安全生產管理水平。5) 提供多種子系統(tǒng)接入方式以滿足現場各種異構設備接入，保護已有投資。系統(tǒng)設計原則考慮到綜合自動化系統(tǒng)工程的實際需要和將來的發(fā)展趨勢，各系統(tǒng)的實際需求及具體的使用特性，同時兼顧技術新舊更替不斷加快的特點，項目的設計原則為：“先進性、成熟性、實用性、安全性、實時性、易操作性、完整性、可查詢性、互聯性和可擴展性、經濟性”。為了使所設計的方案盡可能滿足礦方實際的需求，使系統(tǒng)正常、高效地運轉，整體方案設計遵循以下設

3、計原則： 先進性、成熟性使用先進、成熟、實用和具有良好發(fā)展前景的技術，使得各個子系統(tǒng)具有較長的生命周期，不盲目追求高檔次，既能滿足當前的需求，又能適應未來的發(fā)展。 實用性由于現代煤礦企業(yè)的安全、生產監(jiān)控及調度任務、各職能部門之間業(yè)務的聯系在很大程度上是以網絡為基礎，而安全、生產監(jiān)控則對數據的實時性要求很高。因此，在設計上應保證網絡的處理能力和帶寬。 可靠性高效穩(wěn)定的系統(tǒng)，能提供全年365 天，一天24 小時的不停頓運作。對于安裝的服務器、終端設備、網絡設備、控制設備與布線系統(tǒng)，必須能適應嚴格的工作環(huán)境，特別考慮要適應煤礦井下高溫、高濕、高瓦斯的客觀環(huán)境，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定。實時監(jiān)控的不可間斷性決定

4、了在網絡設計中（尤其是網絡主干）必須考慮提高網絡運行的可靠性，保證系統(tǒng)在一個節(jié)點出現意外時整個系統(tǒng)仍能運行。因此，在硬件選型、線路、支撐環(huán)境及結構上都必須高質量，并保證核心網絡設備具備冗余。同時，采用先進的防火墻+網閘技術保證系統(tǒng)的安全。如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載! 安全性網絡的各個環(huán)節(jié)要盡可能多的提供安全保密措施，來保證網絡的性能。安全措施應包括：防病毒、防黑客、防止非法或越權訪問、傳輸加密、安全策略控制等。 易操作性先進且易于使用的圖形人機界面功能，提供信息共享與交流、信息資源查詢與檢索等有效工具。 實時性設備和終端必須反應快速，充分配合實時性的需求。 完整性提供與各種外界系

5、統(tǒng)的通信功能，確保信息的完整性并充分利用在整體系統(tǒng)的運作上。 可查詢性提供易于使用的數據庫功能，讓使用者能隨時查詢信息及制作所需的報表。 互聯性和可擴展性把各子系統(tǒng)有機結合起來，滿足信息層結構中各層之間信息溝通，增加各子系統(tǒng)之間的互聯性和可擴展性。充分考慮將來需求的成長空間，所提供的系統(tǒng)平臺與技術將充分配合未來功能及擴充項目的需求，以避免將來重復的投資。標準化、結構化、模塊化的設計思想貫徹始終，奠定了系統(tǒng)開放性、可擴展性、可維護性、可靠性和經濟性的基礎。 經濟性在一定的資金資源下，盡量有效地利用，以適當的投入，建立一個盡可能高水平的、完善的網絡系統(tǒng)。所有設備的選型配置和采購訂貨，堅持性能價格比

6、最優(yōu)的原則，同時兼顧供貨商的資信度和維修服務能力。系統(tǒng)設計依據1) 煤礦安全規(guī)程；2) 煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范；3) 煤礦安全裝備基本要求；4) 煤礦監(jiān)控系統(tǒng)總體設計規(guī)范；5) 煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中心站軟件開發(fā)規(guī)范；6) 爆炸性環(huán)境用防爆電氣設備本質安全型電路和電氣設備要求；7) 爆炸性環(huán)境用防爆電氣設備通用要求；8) 煤礦通信、檢測、控制用電工產品通用技術條件；9) 設備可靠性試驗；10)電氣設備的抗干擾特性基本測量方法；11)煤炭調度信息化裝備技術規(guī)范；12)監(jiān)測監(jiān)控質量標準化實施標準；13)智能調度室裝備規(guī)范；14)電子計算機房設計規(guī)范；總體結構設計系統(tǒng)分為管理層和設備層結構。其中管理層為礦地面

7、局域網，設備層采用現場總線，保證了現場子系統(tǒng)的實時性和可靠性。如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!在管理層，管理網服務器系統(tǒng)負責收集全礦的生產、管理、經營等方面的信息，并為管理網與國際互聯網的連接提供服務；在管理網的各PC終端，可以在統(tǒng)一的界面下根據權限和等級查看全礦的所有信息。設備層主要包括：傳感器、執(zhí)行器、開關柜等現場設備。項目達到的效果系統(tǒng)建成后，能把各個子系統(tǒng)有機整合在一起，能使煤礦井上下各生產環(huán)節(jié)的生產工況信息在現有條件下進行有效集成，能夠將各子系統(tǒng)的數據進行深入挖掘，進而實現相關聯業(yè)務數據的綜合分析以及生產狀態(tài)的實時評估，達到“管控一體化”和統(tǒng)一調度指揮決策的目標。系統(tǒng)可在地

8、面中央監(jiān)控室實現對礦井主要生產環(huán)節(jié)如：煤流、采、運、供電、排水、壓風等生產環(huán)節(jié)的集中監(jiān)控，部分系統(tǒng)實現可靠無人值守運行，有效提高礦井生產效率；另外可將環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)電視、主副井提升、通風機、調度通信等系統(tǒng)的信息集中于統(tǒng)一的數據庫管理、存檔、檢索。同時可實現整個礦井的綜合自動化網絡和管理信息網絡的的無縫連接，礦各級領導和有關職能部門均可以通過網絡終端進行數字化礦山系統(tǒng)的實時監(jiān)測、數據報表顯示查詢，礦調度人員及相關管理人員同步掌握生產設備運行狀態(tài)、產量及安全情況，便于快速做出反應，及時調度。系統(tǒng)能通過礦的網絡統(tǒng)一出口，與數據中心完成無縫對接，實現煤礦生產信息、安全信息和管理信息實時交換，遠程顯示、

9、查看相關數據。系統(tǒng)將礦井的環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、電網監(jiān)控系、各主要環(huán)節(jié)自動化控制系統(tǒng)等信息集成到統(tǒng)一的平臺軟件上進行綜合分析處理，能實現礦井生產設備的優(yōu)化運行控制和瓦斯等災害的預警及聯動控制。煤礦建成的基于工業(yè)以太環(huán)網+現場總線技術的數字化礦山系統(tǒng)，信息匯接能力強大，留有充分的擴展端口以適應系統(tǒng)今后擴容發(fā)展的需要.千兆工業(yè)以太環(huán)網平臺本次工業(yè)以太網系統(tǒng)建設地面、井下4個1000M環(huán)網，采用地面網絡和井下環(huán)網方式。地面調度指揮中心的各種服務器、上位機、操作站、工程師站等均直接接入中心的核心交換機上，核心交換機接入礦方管理網絡，但需礦方管理網絡提供足夠的網絡接口。井下各監(jiān)控設備就近接入環(huán)

10、網交換機。這種布局網絡結構清晰，網絡層次分明，數據采集服務器直接連到核心交換機上，鏈路路徑最直接，采集數據快捷。平臺主要由核心交換機、井下環(huán)網交換機、組成。全網建成后的性能可以保證達到以下水平：全網交換機連接均可基于單、多模光纖或銅介質，可按需要任意選擇；光纖網絡中的任何位置發(fā)生一個斷點事故均可在瞬間內完成鏈路通信的恢復；全網基于統(tǒng)一、簡潔的網絡管理。機房核心交換機：在調度室中心機房配置1臺赫斯曼公司的MACH4002-24G-L3EHCP三層核心交換機。井下環(huán)網：在中央采區(qū)泵房變電所、140M水平泵房變電所、北一采區(qū)變電所、北一采區(qū)泵房變電所、中央采區(qū)變電所共5個節(jié)點配置5臺KJJ127，1

11、000M環(huán)網交換機，組成井下環(huán)網。其他技術要求1) 整個自動化綜合控制網采用工業(yè)級的設備，實現井下高溫、高濕等惡劣環(huán)境的穩(wěn)定運行；如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!2) 系統(tǒng)支持光纖冗余環(huán)網工作模式，接節(jié)故障不影響整個系統(tǒng)性能，故障自恢復時間短（0.05S），通信更加可靠；所有交換機采用高性能的千兆交換機，避免網絡中部分節(jié)點故障，同時滿足以后的擴容和升級；3) 礦井工業(yè)以太環(huán)網光纖冗余環(huán)網傳輸平臺運行穩(wěn)定、可靠性好、線路機械強度高礦井工業(yè)以太環(huán)網光纖冗余環(huán)網傳輸平臺通訊協議采用標準的TCP/IP網絡協議；4) 平臺傳輸速率高、帶寬容量大、傳輸距離遠、抗干擾和雷擊能力加強。為數據、視頻、

12、語音三網合一提供了足夠的帶寬；5) 整個網管系統(tǒng)可對所有的綜合自動化網的網絡設備進行實時監(jiān)控，出現故障實時報警。6) 在礦信息網與監(jiān)控網中采用天融信防火墻連接，實現監(jiān)控網的安全隔離。7) 采用先進的多主并發(fā)通訊模式，系統(tǒng)檢測速度快，實時性強。核心交換機提供OPC協議，支持監(jiān)控軟件的集成；8) 整個寬帶傳輸網徹底突破了低速總線下的技術瓶頸，系統(tǒng)節(jié)點容量大大增加，穩(wěn)定性提高；9) 由于以Internet/Intranet/Infranet為整體構架，具有開放的傳輸接入平臺，系統(tǒng)集成能力顯著提高，今后礦井各種自動化監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)均可方便就近接入，易于擴展，無須重復布線，節(jié)約投資；10) 平臺同時支持光

13、纖多模、單模、超五類雙絞線傳輸介質，結構靈活；可方便與局域網企業(yè)綜合管理信息系統(tǒng)連接，實現信息共享；11) 井下交換機經過防爆認證，具有MA，同時增加UPS電源保護，在市電停電后，可運行四個小時以上。12) 支持多種網絡拓撲結構和多重冗余方式，如（單）環(huán)網冗余、單環(huán)雙節(jié)點冗余、雙總線冗余、雙環(huán)網冗余和環(huán)間冗余，本次投標方案采用單環(huán)單節(jié)點雙冗余環(huán)網。13) 環(huán)網核心交換機每個模塊插槽能夠配置一塊引擎模塊，引擎模塊上的子卡插槽，可以配置不同種類的網絡接口卡。14) 環(huán)網交換機支持多光口、電口混合連接，支持Web管理，支持SNTP簡單網絡時間協議，準確記錄故障時間。15) 交換機管理軟件要求能統(tǒng)一配

14、置、管理、監(jiān)視所有交換機，可監(jiān)視所有具有SNMP(簡單網絡管理協議)功能的設備；支持通訊故障自診斷、定位、報警；在更改設備配置時只要在網管工作站對相關設備進行合適配置，通過網管工作站對網絡設備進行日常管理、流量統(tǒng)計、故障分析等。16) 交換機支持流量控制功能，防止廣播風暴；支持端口的優(yōu)先級劃分和VLAN劃分；支持端口和MAC地址的綁定，提高系統(tǒng)安全性。如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!主要設備技術參數2.3.1 核心交換機端口轉發(fā)速率：1.488Mpps，背板帶寬40Gbps；1)端口配置：千兆電口（10/100/1000Mbps自適應）：16個；千兆光口（單模、10Km、SFP、LC

15、）：4個。2)端口延時：32ms。3)支持SNTP簡單網絡時鐘協議協議。4)支持端口優(yōu)先級IEEE802.1D/p協議。5)支持靜態(tài)路由、RIP V1/2、OSPF等路由協議，支持VRRP路由冗余。6)支持組播IGMP Snooping、GMRP，支持組播路由DVMRP/PIM DIM。7)支持1024個IEEE802.1Q VLAN。8)支持4個以上鏈路聚合。9) 支持DHCP Option 82、DHCP Realy、Hidiscovery。10)冗余保護：支持HIPPER-RING協議、支持RSTP協議；光纖環(huán)冗余：單環(huán)支持50臺以上節(jié)點交換機，自愈保護50ms；冗余耦合：切換時間1s。

16、11)網管：支持串口、WEB界面、SNMP V1/ V2/ V3；支持拓樸自動發(fā)現；支持命令行、V.24、Telnet、BootP；提供交換機的集中和功能管理軟件工業(yè)及企業(yè)版，圖形化實時監(jiān)控軟件，可通過圖形畫面實時監(jiān)測環(huán)網狀態(tài)，應監(jiān)測到每一端口；12)提供OPC Server軟件，環(huán)網狀態(tài)信息可集成至集控軟件平臺。2.3.2 地面環(huán)網交換機（MS4128-L2P）1)端口轉發(fā)速率：1.488Mpps，背板帶寬5Gbps；2)端口配置：百兆電口（10/100Mbps自適應）：16個；千兆光口（單模、10Km、SFP、LC）：4個；3)工業(yè)標準機架式安裝4)采用存儲-轉發(fā)技術，支持自動協商功能、自

17、適應全雙工/半雙工、自適應10/100baxxxxse-TX（5）端口、自適應MDI/MDIX。5)MTBF(平均無故障時間)不小于100萬小時管理：6)所有交換機提供 OPC通訊方式對交換機進行監(jiān)控、故障診斷和趨勢圖分析的功能。7)支持RSTP、SNMPV1/V2/V3、IGMP snooping、VLAN、QOS、TRUNKING、MIRRORING、（9）DHCP等功能。8)網絡距離：單模10/20/80KM9)相對濕度：10% 95%(非凝結)10)工作溫度：0 C+70 C11)支持光纖環(huán)網冗余，自愈時間低于50ms；支持環(huán)間耦合，耦合時間小于1s。如果您需要使用本文檔，請點擊下載按

18、鈕下載!12)保護等級IP20，全封閉式金屬鋼質外殼，無需風扇散熱2.3.3 井下礦用隔爆兼本安全型環(huán)網交換機（KJJ137）交換機為隔爆兼本安型交換機核心，其單臺交換機技術指標如下： 光信號接口1)傳輸方式：全雙工TCP/IP傳輸協議，波長為1310nm的單模光纖；2)傳輸速率： 1000 Mbps；3)光發(fā)射功率：-10-5dBm；4)光接收靈敏度：-20dBm；5)最大傳輸距離：10km（使用單模光纜）；6)采用模塊化結構，配置4個千兆光口（單模、10Km、SFP、LC）。以太網電信號接口（本安接口）1)傳輸方式：全雙工TCP/IP傳輸協議；2)傳輸速率：10/100 Mbps自適應；3

19、)信號工作電壓峰峰值：1V5V； 4)傳輸距離：RJ45接口傳輸距離：100m（使用礦用阻燃通信網線）；5)12個10/100Mbps自適應RJ45口，可擴展為20口RS485信號接口1)傳輸方式：半雙工RS485信號，雙極性；2)傳輸速率：1200bps-115200 bps；3)信號工作電壓峰峰值：2V10V；4)信號工作電流峰值：50mA；5)傳輸距離：5000m使用礦用阻燃屏蔽通信電纜6)提供4以太網轉485總線轉換器；一、交換機的基本技術參數1. 設計成為本質安全型，配接新設計的12V 2. 千兆以太網光信號接口a) 接口數量：4個b) 連接方式：LCc) 傳輸方式：全雙工TCP/I

20、P以太網光信號傳輸協議；d) 傳輸速率：1000Mbpse) 光發(fā)射功率：-100dBm（1310nm，單模光纖）f) 光接收靈敏度：-20dBm（1310nm，單模光纖）；g) 最大傳輸距離：10km（發(fā)射光功率-10dBm0dBm；接收靈敏度-20dBm；使用MGTSV（272）B型單模光纜，MGTSV（2148）1型單模光纜）；3.千兆以太網光信號接口（SC，ST，FC）a) 接口數量：4個；b) 連接方式：SC；/FC/STc) 傳輸方式：全雙工TCP/IP以太網光信號傳輸協議；d) 傳輸速率：10/100 Mbps自適應；e) 光發(fā)射功率：-15dBm（1310nm，單模光纖）；f)

21、 光接收靈敏度：-25dBm（1310nm，單模光纖）；如果您需要使用本文檔，請點擊下載按鈕下載!g) 最大傳輸距離：10km（發(fā)射光功率-15dBm0dBm；接收靈敏度-25dBm；使用MGTSV（272）B型單模光纜，MGTSV（2148）1型單模光纜）；4. 以太網電信號接口（本安）a) 接口數量：16個；b) 傳輸方式：全雙工TCP/IP以太網電信號傳輸協議；c) 傳輸速率：10/100 Mbps自適應；d) 信號工作電壓峰峰值：1V5V； e) 傳輸距離：100m（MHYV 4*2型礦用網線MHYV 220.75 mm2型礦用通訊電纜）；5. RS485信號接口a) 接口數量：4個b

22、) 傳輸方式：主從式異步，半雙工RS485信號；c) 傳輸速率：9.6Kbps；（波特率自適應，600，1200，2400，4800，9600）d) 信號工作電壓峰峰值：2V12V；e) 信號工作電流峰值：30mA；f) 傳輸距離：（通信距離隨不同的波特率而不同，使用導線截面積1.5 mm2，MHYV 227/0.28型礦用通訊電纜）；d) 最大傳輸距離：和不同的傳輸速率對應；e) 傳輸信號工作電壓峰峰值：2V12V。6. CAN接口（硬件上設計，軟件上預留）a) 接口數量：1或2個b) 傳輸方式：主從式異步；c) 傳輸速率：9.6Kbps；（波特率自適應，600，1200，2400，4800，9600）d) 信號工作電壓峰峰值：2V12V；e) 信號工作電流峰值：30mA；f) 傳輸距離：（通信距離隨不同的波特率而不同，使用導線截面積1.5 mm2，MHYV 227/0.28型礦用通訊電纜）；d) 最大傳輸距離：和不同的傳輸速率對應；e) 傳輸信號工作電壓峰峰值：2V12V。技術培訓（1）理論培訓：在安裝使用前，在乙方對相關系統(tǒng)操作維護人員及