一、系統介紹

煤礦萬兆工業以太網環網網絡平臺采用計算機網絡、光線通信等先進技術，在環境惡劣、人員設備分散、有特殊安裝要求的煤礦構建一個符合防爆要求的井下1000/10000Mbps高速互聯網。系統的核心是在煤礦井下建立具有開放協議的工業數字網絡系統，傳輸安全檢測、監控、語音、視頻圖像信息，為煤礦的綜合自動化 提供可靠的高速信息平臺，對煤礦安全生產，減少提效和科學管理具有重要的意義。

工業環網系統是煤礦的重點項目，礦井將實現礦井綜合信息網絡化、過程控制自動化、安全管理系統化、生產管理集約化為總體目標，工程完成后可達到國內一流的礦井生產調度綜合監控水平。礦井綜合監控系統網絡平臺，主要是建立高速數據工業以太網網絡，解決所有子系統傳輸物理通道和接入協議通信。

二、系統結構

煤礦綜合信息自動化系統網絡采用三層物理網絡結構，即信息管理層、綜合自動化層和設備層。

信息管理層網絡系統：采用星型以太網結構，配備高性能第三層萬兆以太網核心交換機形成骨干核心交換系統，是與集團網連接的關鍵交換機；配置匯聚交換機對各接入交換進行連接，保證各層次交換的有序性；配備接入交換機，通過劃分VLAN，區分各職能部門間的網絡隔離，建立安全的網絡訪問環境，根據需要通過核心交換系統的第三層路由交換，轉發部門間信息包，同時防止廣播風暴及屏蔽不安全訪問；與上級部門互通可通過VPN方式建立安全的連接，在核心交換機與接入路由器之間配備防火墻，實現數據過濾和內網安全保護；由核心交換機向下配備連接若干臺接入交換機，供各生產部門級100M/1000M訪問。

綜合自動化層網絡系統：由核心交換到控制層工業網采用10000M主干連接，與信息層之間配備網閘，實現控制層網絡與信息層網絡的有效隔離，控制層采用兩個環型工業以太網結構，配備工業級匯聚交換機，工業級匯聚交換機建立兩個環型工業以太網系統，井下10000M環形以太網、地面10000M環形以太網組成，兩個相對獨立的環形以太網在控制匯聚交換機處實現互聯互通、信息共享?？刂葡到y的管控服務器、數據存儲服務器、WEB服務器、防病毒服務器及控制操作員站和工程師站連接到匯聚交換機，用于全礦井控制信息的采集和控制指令的下傳，控制系統WEB服務器透明的通過防火墻向信息層提供WEB訪問服務。

設備層網絡系統：設備層的數據信號和控制信號傳輸是基于工業以太環網網絡，控制采用系統內自己中心站控制和平臺可控，與第三方系統則采用通用傳輸協議進行互聯，完成不同廠家，不同設備的互連互通。

三、系統特性

干網傳輸速率：10000Mbps; 環網采用主流通用協議，干網傳輸速率10000Mbps；傳輸介質可以是單模光纖（傳輸距離20km）或者礦用阻燃雙絞線（傳輸距離100m）；支持基于Web的網絡管理系統（可選），可以通過瀏覽器對交換機進行管理和控制；每臺交換機可支持24個以太網接口，支持全雙工/半雙工運轉；支持單冗余鏈路，最大網絡重構自愈時間小于50ms；各個接口均兼容IEEE802.3標準；支持廣播風暴抑制，自動對數據包進行過濾和MAC地址記憶；公環路、支路光接口協議均兼容IEEE802.3U-100M-FX；支持2個光纖環路同時傳輸，支持光纖環路的檢測和自愈合，故障倒換時間不大于50ms； 光口可組建鏈形、環形、T形、復合形等各種光纖網絡； 網絡鏈路中最多容納站點數為128，要求每站地址唯一； 有光路斷、環路斷、數據LIN等多種LED指示輸出； 完善網管設計帶內全局網管支持，標準9.6串口連接； 支持自動數據鏈路測試，實現故障自動復位恢復； MAC接口最高過濾和轉發速率64By-148810幀/S，支持VLAN；支持電源冗余； 擁有自主技術產權可提供完善的技術支持。

井下部分的礦用隔爆兼本安型萬兆環網交換機采用了最新的工業以太網技術，支持環型冗余，鏈路聚集，能最大限度地保證煤礦井下數據信息傳輸的可靠性和實時性。

四、系統功能

1、利用光纖通信技術和工業以太環 網技術傳輸井上、下各主要環節設備的實時數據信息及控制命令；

2、通過嵌入式接口連接各種監測系統，可處理數據、語音、視頻、圖形等各種多媒體信息，

3、通過智能接口與井下監測監控系統、礦井自動化系統、工業電視系統等連接，實現井上／下交互式的多媒體網絡，礦領導和調度室不僅可以看到監測監控系統傳上來的各種參數和圖表、圖形等，還可以交互式地任意觀察相應的工業電視畫面。

4、以信息集成平臺為核心，基于分布式實時數據庫、OPC技術、工控組態技術，自主開發了組態軟件，實現了各子系統的無縫集成和安全生產實時數據的web瀏覽和顯示。

5、通過接口和協議的標準化，實現各系統的互連，保證了原系統的穩定、安全運行。

6、采用模塊化設計．本著“分步實施，逐步完善“的原則，根據用戶的具體情況靈活配置，也可逐步完善各子系統的功能模塊，為不同類型的煤礦企業設計各種不同配置的煤礦萬兆工業以太網網絡平臺。

7、礦用隔爆兼本安型萬兆環網交換機具備后備電源管理系統，后備電源具備遠程自動維護和監測功能，具體包括：遠程控制電池放電（可遠程切斷或恢復交流電輸入）；可設定周期，定期自動放電；可以監測電源工作狀態（電池是否放電、電池電流、電池電量、充放電次數等）；電池健康狀態判定；報警功能等；

電網斷電后，后備電池保證設備連續工作時間不少于8h。