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煤矿工业以太网建设与远程维护系统

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矿井工业以太网作为智慧矿山建设的重要组成部分，承担着信息传输的重要任务。安全、可靠、快速的矿井工业以太环网，能够为矿井采掘、运输、供电、通风、压风、排水、提升、瓦斯抽采等自动化子系统以及视频监控系统提供一个完美的信息传输平台，为矿井自动化、信息化建设提供网络支撑。

我公司在长期的煤矿自动化建设中，累了丰富的矿井工业以太网建设经验，对矿井工业以太网应用情况有深刻体会，能够根据客户的地理分布、现有基础、带宽需求、资金投入等实际情况进行综合分析，制定与客户实际需求相匹配的工业以太网建设优化方案。本系统具有远程维护功能，能够通过互联网和特制软件远程诊断网络设备的健康状况，对有问题的设备给出预警提示，以方便技术人员及时维护，确保信息的正常传输。

1. 网络建设架构

由于矿井空间位置相对分散，内部结构比较复杂，在进行工业以太网建设时，单一的网络拓扑结构很难满足矿井建设的应用需求，矿方需要根据井的实际情况进行规划。在实际建设过程中，环形网络、星型网络等拓扑结构被广泛采用，而且多个网络需要互通、互联，最终形成复合型网络拓扑。

1. 矿井工业以太网建设的特点

   我公司拥有自主产权的矿用交换机产品，与中国矿业大学信息与控制工程学院合作，完成了煤矿工业以太网的优化设计，并在几十个矿井得到成功应用。其特点如下：

1)稳定、可靠

针对生产环境恶劣，矿井工业网络设备的可靠性要高于企业网络。我公司提供的网络设备在环境适用和防护方面均达到工业级的可靠性，支持模块冗余和热插拔。骨干网络拓朴结构支持网络冗余和耦合，自愈时间应小于300毫秒。

2)安全性高

由于面向多个子系统的接入和不同的用户，网络的安全性尤其重要，不同子系统利用不同的逻辑通道在网络中传输。同时利用各种加密技术、认证技术确保数据资料的完整性和保密性。

工业以太网络同办公网络之间应采用防火墙进行隔离，确保网络不受病毒和安全攻击。交换机支持流量控制功能，防止广播风暴；支持端口的优先级划分和VLAN划分；支持端口和MAC地址的绑定，提高系统安全性。

3)服务质量

网络对不同的业务传输应提供不同的服务等级，支持ToS和QoS，以确保高优先级业务的服务质量。

    4)满足网络管理需求

我公司在网络建设中，配置了一套网络管理软件，可以对全网网络设备进行实时监控，出现故障能够实时报警，相关技术人员能够根据软件报警信息迅速排查故障；通过管理软件能统一配置、管理、监视所有交换机，可监视所有具有SNMP功能的设备；支持通讯故障自诊断、定位、报警；在更改设备配置时，只要在网管工作站对相关设备进行合适配置，通过网管工作站，实现对网络设备进行日常管理、流量统计、故障分析等功能。

5)网络带宽需求

在网络建设中，需要充分考虑传输速率、带宽容量、传输距离、可靠性、抗干扰和抗雷击能力，能够为数据、视频、语音的传输提供足够的带宽。

6)满足网络扩展需求

网络建设需要充分考虑系统接入需求，预留足够数量的光口和电口，满足矿井各种自动化监测监控系统均可方便就近接入，易于扩展，无须重复布线，节约投资。

7)网络集成需求

工业以太网交换机选型配置时，不仅要充分考虑电源冗余、链路冗余等需求，保证系统的可靠性，还要能够提供OPC协议，支持监控软件的集成。

8)满足应用环境需求

在矿井工业以太网建设过程中，所使用的光纤、终端盒、接续盒、井下交换机等设备要经过防爆认证，具有“MA”标识，所有关键节点都要配备UPS电源，在电停电后，仍可运行四个小时以上。