01

煤礦工業以太網建設與遠程維護系統

--------------------------------------------------------

礦井工業以太網作為智慧礦山建設的重要組成部分，承擔著信息傳輸的重要任務。安全、可靠、快速的礦井工業以太環網，能夠為礦井采掘、運輸、供電、通風、壓風、排水、提升、瓦斯抽采等自動化子系統以及視頻監控系統提供一個完美的信息傳輸平臺，為礦井自動化、信息化建設提供網絡支撐。

我公司在長期的煤礦自動化建設中，累了豐富的礦井工業以太網建設經驗，對礦井工業以太網應用情況有深刻體會，能夠根據客戶的地理分布、現有基礎、帶寬需求、資金投入等實際情況進行綜合分析，制定與客戶實際需求相匹配的工業以太網建設優化方案。本系統具有遠程維護功能，能夠通過互聯網和特制軟件遠程診斷網絡設備的健康狀況，對有問題的設備給出預警提示，以方便技術人員及時維護，確保信息的正常傳輸。

1. 網絡建設架構

由于礦井空間位置相對分散，內部結構比較復雜，在進行工業以太網建設時，單一的網絡拓撲結構很難滿足礦井建設的應用需求，礦方需要根據井的實際情況進行規劃。在實際建設過程中，環形網絡、星型網絡等拓撲結構被廣泛采用，而且多個網絡需要互通、互聯，最終形成復合型網絡拓撲。

1. 礦井工業以太網建設的特點

   我公司擁有自主產權的礦用交換機產品，與中國礦業大學信息與控制工程學院合作，完成了煤礦工業以太網的優化設計，并在幾十個礦井得到成功應用。其特點如下：

1)穩定、可靠

針對生產環境惡劣，礦井工業網絡設備的可靠性要高于企業網絡。我公司提供的網絡設備在環境適用和防護方面均達到工業級的可靠性，支持模塊冗余和熱插拔。骨干網絡拓樸結構支持網絡冗余和耦合，自愈時間應小于300毫秒。

2)安全性高

由于面向多個子系統的接入和不同的用戶，網絡的安全性尤其重要，不同子系統利用不同的邏輯通道在網絡中傳輸。同時利用各種加密技術、認證技術確保數據資料的完整性和保密性。

工業以太網絡同辦公網絡之間應采用防火墻進行隔離，確保網絡不受病毒和安全攻擊。交換機支持流量控制功能，防止廣播風暴；支持端口的優先級劃分和VLAN劃分；支持端口和MAC地址的綁定，提高系統安全性。

3)服務質量

網絡對不同的業務傳輸應提供不同的服務等級，支持ToS和QoS，以確保高優先級業務的服務質量。

    4)滿足網絡管理需求

我公司在網絡建設中，配置了一套網絡管理軟件，可以對全網網絡設備進行實時監控，出現故障能夠實時報警，相關技術人員能夠根據軟件報警信息迅速排查故障；通過管理軟件能統一配置、管理、監視所有交換機，可監視所有具有SNMP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，實現對網絡設備進行日常管理、流量統計、故障分析等功能。

5)網絡帶寬需求

在網絡建設中，需要充分考慮傳輸速率、帶寬容量、傳輸距離、可靠性、抗干擾和抗雷擊能力，能夠為數據、視頻、語音的傳輸提供足夠的帶寬。

6)滿足網絡擴展需求

網絡建設需要充分考慮系統接入需求，預留足夠數量的光口和電口，滿足礦井各種自動化監測監控系統均可方便就近接入，易于擴展，無須重復布線，節約投資。

7)網絡集成需求

工業以太網交換機選型配置時，不僅要充分考慮電源冗余、鏈路冗余等需求，保證系統的可靠性，還要能夠提供OPC協議，支持監控軟件的集成。

8)滿足應用環境需求

在礦井工業以太網建設過程中，所使用的光纖、終端盒、接續盒、井下交換機等設備要經過防爆認證，具有“MA”標識，所有關鍵節點都要配備UPS電源，在電停電后，仍可運行四個小時以上。