礦用本質(zhì)安全型千兆網(wǎng)絡(luò)信息傳輸平臺(tái)

礦用本質(zhì)安全型千兆網(wǎng)絡(luò)信息傳輸平臺(tái)礦用本質(zhì)安全型千兆網(wǎng)絡(luò)信息傳輸平臺(tái)是煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分，傳輸平臺(tái)把礦井各控制層子系統(tǒng)設(shè)備連接到一起，通過(guò)此傳輸平臺(tái)往下能對(duì)礦井內(nèi)各控制子系統(tǒng)發(fā)布控制命令、監(jiān)視各子系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，收集所需的生產(chǎn)和安全參數(shù)；往上能通過(guò)Web服務(wù)器聯(lián)接信息管理網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與集團(tuán)公司之間的生產(chǎn)與管理信息交換平臺(tái)簡(jiǎn)介6,5%設(shè)備參數(shù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)4成功案例32平臺(tái)功能1平臺(tái)組成平臺(tái)主要由四部分組成，每一部分都有各自的職能，在傳輸平臺(tái)中起著不可替代的作用主干網(wǎng)絡(luò)核心網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)管服務(wù)器協(xié)轉(zhuǎn)設(shè)備平臺(tái)功能組成主干網(wǎng)絡(luò)分為井上、井下兩類(lèi)環(huán)網(wǎng)，由若干個(gè)干網(wǎng)交換機(jī)組成，其中井下環(huán)網(wǎng)交換機(jī)都是礦用本質(zhì)安全型交換機(jī)，滿(mǎn)足礦井下惡劣環(huán)境下使用。職能將井上、井下各個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)在環(huán)網(wǎng)內(nèi)傳輸，實(shí)現(xiàn)環(huán)網(wǎng)內(nèi)子系統(tǒng)之間的信息交換1.主干環(huán)網(wǎng)特點(diǎn)以太環(huán)網(wǎng)連接方式，同一個(gè)環(huán)網(wǎng)內(nèi)子系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交換可以不經(jīng)過(guò)核心網(wǎng)絡(luò)，使數(shù)據(jù)傳輸更快速、便捷平臺(tái)功能組成：主、備兩個(gè)核心交換機(jī)與主干環(huán)網(wǎng)相連，當(dāng)主核心交換機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，備用交換機(jī)投入使用職能具有快速信息交換能力，實(shí)現(xiàn)不同環(huán)網(wǎng)內(nèi)子系統(tǒng)之間的信息交換以及主干環(huán)網(wǎng)與控制中心之間的信息交換，2.核心交換網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)主、備雙機(jī)工作，保證信息可靠傳輸；西門(mén)子核心交換機(jī)，數(shù)據(jù)傳輸更穩(wěn)定平臺(tái)功能功能：管理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，24小時(shí)獲悉網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)信息；詳細(xì)診斷SCALANCE和PROFINET網(wǎng)路，包括環(huán)網(wǎng)冗余和WLAN，是網(wǎng)絡(luò)管理不可缺少的重要組件優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單、高速運(yùn)行能力、長(zhǎng)時(shí)間可靠運(yùn)行以及強(qiáng)大的外部數(shù)據(jù)吞吐能力3.網(wǎng)管服務(wù)器組成：西門(mén)子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理軟件+高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可方便訪(fǎng)問(wèn)任何地方界面直觀，操作簡(jiǎn)單非?？焖俚陌l(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，減少停機(jī)成本平臺(tái)功能功能：傳輸平臺(tái)采用以太網(wǎng)協(xié)議，對(duì)于其他非以太網(wǎng)協(xié)議數(shù)據(jù)就要經(jīng)過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換，協(xié)轉(zhuǎn)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)CAN總線(xiàn)、RS-485/232/442等多種協(xié)議接口與以太網(wǎng)電口/光纖接口的轉(zhuǎn)換優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)多種協(xié)議與以太網(wǎng)協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，安全可靠；無(wú)需設(shè)置，即插即用4.協(xié)轉(zhuǎn)設(shè)備RS-485RS-442RS-232CANRJ45電端口以太網(wǎng)光口以太網(wǎng)光口（或RJ45電端口）平臺(tái)接入方式1、硬件接口采用以太網(wǎng)光纖接口，也可以選擇以太網(wǎng)電口（即RJ45口）保證物理通道暢通2、軟件接口支持OPC標(biāo)準(zhǔn)保證采用同一種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊6,5%平臺(tái)功能設(shè)備參數(shù)4成功案例13技術(shù)優(yōu)勢(shì)2主流技術(shù)介紹目前，煤礦信息傳輸平臺(tái)主流技術(shù)主要有兩種：1.工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)2.EPON技術(shù)交換機(jī)連成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)可以在工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)上雙向傳輸；各個(gè)交換機(jī)之間可以直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換（不通過(guò)核心交換機(jī)），節(jié)省資源將以太網(wǎng)技術(shù)承載在PON上，每一個(gè)ONU的接入都需要一個(gè)光分器，施工布線(xiàn)復(fù)雜；ONU節(jié)點(diǎn)之間不能直接通信，要想通信必須通過(guò)局端設(shè)備，對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求不能很好的保障EPON線(xiàn)路切斷失效性分析煤礦井下環(huán)境復(fù)雜，在井下作業(yè)如果遇到線(xiàn)纜被切斷則下級(jí)設(shè)備都將無(wú)法與上級(jí)通信；如果有線(xiàn)路冗余設(shè)計(jì)，則冗余線(xiàn)路越多，接入的光分器越多，信號(hào)衰減越大，施工越復(fù)雜無(wú)法傳到OLT光分器插損值：1分2的光分路器衰減是3dB1分8的光分路器衰減是9dB1分16的光分路器衰減是12dB1分32的光分路器衰減是15dB以太環(huán)網(wǎng)線(xiàn)路切斷數(shù)據(jù)傳輸原理工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)數(shù)據(jù)可以雙向傳輸，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有一處線(xiàn)路被切斷，環(huán)網(wǎng)交換機(jī)會(huì)自動(dòng)從另一方向傳輸數(shù)據(jù)，不會(huì)影響與上級(jí)的通信環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，不影響數(shù)據(jù)上傳平臺(tái)優(yōu)勢(shì)一：多網(wǎng)合一接入方式可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、視頻、調(diào)度等平臺(tái)的一網(wǎng)混合接入；節(jié)省傳輸通道（光纖、通訊設(shè)備等）的重復(fù)投資和維護(hù)費(fèi)用，一次投資，長(zhǎng)期受益支持IT標(biāo)準(zhǔn)，可將自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫集成到集團(tuán)信息管理網(wǎng)絡(luò)中，可以建立虛擬網(wǎng)絡(luò)（VLAN）平臺(tái)優(yōu)勢(shì)二：實(shí)時(shí)通信技術(shù)優(yōu)勢(shì)基于工業(yè)以太網(wǎng)PROFINET實(shí)時(shí)通信技術(shù)：平臺(tái)傳輸介質(zhì)選用單模光纖傳輸，傳輸速率快，主干網(wǎng)傳輸速率達(dá)到1000MbpsLaneforRTRTRTTCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IPTCP/IPRTRTRTRTTCP/IP通訊擁塞RTRTRTRTRTRTRTRTRTRTRTRTRTRT為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（RT）保留專(zhuān)用車(chē)道保障實(shí)時(shí)性與通信量對(duì)訪(fǎng)問(wèn)不加限制(TCP/IP,IT,….)平臺(tái)優(yōu)勢(shì)三：光纖以太網(wǎng)設(shè)計(jì)，無(wú)需本安關(guān)聯(lián)平臺(tái)上的礦用本質(zhì)安全型網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備采用全光設(shè)計(jì)，滿(mǎn)足以太網(wǎng)光纖接口直接接入方式，各個(gè)子系統(tǒng)的分站、中央控制器等不用做設(shè)備之間的本安，就通過(guò)光纖可直接接入網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)平臺(tái)優(yōu)勢(shì)四：支持多種協(xié)議對(duì)于其他非以太網(wǎng)光口的設(shè)備，我們有專(zhuān)門(mén)的協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)CAN總線(xiàn)接口、RS-485/442/232串口、RJ45以太網(wǎng)電端口等接口與以太網(wǎng)光纖接口之間的相互轉(zhuǎn)換，無(wú)需設(shè)置，即插即用平臺(tái)優(yōu)勢(shì)五：主備雙機(jī)冗余設(shè)計(jì)核心交換機(jī)采用主備雙機(jī)工作方式，正常情況下主核心交換機(jī)工作，備用交換機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)主核心交換機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，備用交換機(jī)投入工作，保證傳輸平臺(tái)的正常運(yùn)行，切換時(shí)間小于0.3s環(huán)網(wǎng)交換機(jī)組成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)可以雙向傳輸，當(dāng)有一個(gè)交換機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，數(shù)據(jù)從另一個(gè)方向傳輸，保證其他環(huán)節(jié)正常運(yùn)行平臺(tái)優(yōu)勢(shì)六：雙向傳輸冗余設(shè)計(jì)設(shè)備故障平臺(tái)優(yōu)勢(shì)七：平臺(tái)安全可靠可靠條件一：礦用本質(zhì)安全型設(shè)備井下交換機(jī)是本安型設(shè)備，產(chǎn)生的火花、電弧和熱能都不會(huì)引燃周?chē)h(huán)境中的爆炸性混合物。當(dāng)?shù)V井下出現(xiàn)瓦斯超限、突發(fā)意外事故需要對(duì)非本質(zhì)安全型設(shè)備斷電時(shí)，平臺(tái)上的傳輸設(shè)備不需要斷電，保證傳輸平臺(tái)數(shù)據(jù)的可靠傳輸，保證千兆網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)的穩(wěn)定、連續(xù)運(yùn)行可靠條件四：大容量后備電源在電源斷電后保證平臺(tái)上的網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備連續(xù)工作不小于2小時(shí)，為系統(tǒng)的千兆網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)提供安全、穩(wěn)定保證傳輸介質(zhì)選用單模光纖，傳輸速率高達(dá)1000M，保證信息傳輸高效、穩(wěn)定可靠條件三：?jiǎn)文９饫w傳輸介質(zhì)井下交換機(jī)平均無(wú)故障時(shí)間長(zhǎng)達(dá)105年；核心交換機(jī)平均無(wú)故障時(shí)間長(zhǎng)達(dá)50年可靠條件二：西門(mén)子工業(yè)級(jí)交換機(jī)對(duì)比項(xiàng)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)EPON技術(shù)最大風(fēng)險(xiǎn)單個(gè)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)只能允許一個(gè)錯(cuò)誤，網(wǎng)絡(luò)中存在兩個(gè)斷點(diǎn)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)斷點(diǎn)間的信息不能上傳。規(guī)避措施：系統(tǒng)組網(wǎng)采用分段式冗余網(wǎng)絡(luò)，可以規(guī)避上述風(fēng)險(xiǎn)ONU長(zhǎng)發(fā)光會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的信息不能上傳，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。目前解決該問(wèn)題的技術(shù)正在不斷的深化，但沒(méi)有根治節(jié)點(diǎn)間通信工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是對(duì)等的，可以相互通信，并且實(shí)時(shí)通信技術(shù)可以滿(mǎn)足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求EPON系統(tǒng)中的ONU節(jié)點(diǎn)之間不能直接通信，若需要兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間通信，必須通過(guò)局端設(shè)備進(jìn)行通信，對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求不能很好的保障組網(wǎng)能力可以組成星型、樹(shù)型、鏈型、環(huán)形、分布式環(huán)型等復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌⑶医M網(wǎng)范圍和數(shù)量沒(méi)有限制，布線(xiàn)簡(jiǎn)單由于OLT本身的光功率的限制和無(wú)源器件插入損耗的原因，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不能大于20km，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)時(shí)節(jié)點(diǎn)數(shù)不能超過(guò)15個(gè)；加入分光器，施工麻煩標(biāo)準(zhǔn)化程度工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)完成所有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)程，廠(chǎng)商之間可以進(jìn)行良好互通EPON技術(shù)預(yù)留了4~5個(gè)點(diǎn)沒(méi)有進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范，如：動(dòng)態(tài)帶寬算法不統(tǒng)一；測(cè)距實(shí)現(xiàn)方法不統(tǒng)一；加密算法的不統(tǒng)一；數(shù)據(jù)的突發(fā)發(fā)送和突發(fā)接收不統(tǒng)一，不同廠(chǎng)商之間的設(shè)備不能互通協(xié)議轉(zhuǎn)換以太網(wǎng)光纖接口，也可以提供RJ45電口、CAN總線(xiàn)接口、RS-485/422/232接口，并且可以同時(shí)承載在TCP/IP技術(shù)上EPON對(duì)外可以提供以太網(wǎng)接口、RS-232/485等接口，但不能承載在TCP/IP上，一般采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的模式完成可維護(hù)性工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)是標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用的結(jié)果，也是工業(yè)控制系統(tǒng)多年來(lái)統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)和不同廠(chǎng)商之間的設(shè)備可以便捷的更換，維護(hù)方便標(biāo)準(zhǔn)化不完善，各個(gè)廠(chǎng)商設(shè)備不能互換。運(yùn)營(yíng)商后期系統(tǒng)維護(hù)不便工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)與EPON技術(shù)對(duì)比6,5%平臺(tái)功能設(shè)備參數(shù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)4成功案例312核心交換機(jī)基本信息內(nèi)核采用西門(mén)子工業(yè)級(jí)交換機(jī)集成16個(gè)10/100/1000Mbps的RJ45接口通過(guò)介質(zhì)轉(zhuǎn)換器可擴(kuò)展配置8個(gè)1000Mbps的光纖或雙絞線(xiàn)接口功能信息具有LED診斷，故障信號(hào)顯示功能冗余電源輸入，集成冗余管理功能支持IT網(wǎng)絡(luò)功能（RSTP、VLAN…）支持C-PLUG功能電源信息電源電壓：24VDC/110~250VDC/110~230VAC電流消耗：不大于2500mA

功率：不大于50W西門(mén)子交換機(jī)核心交換機(jī)介質(zhì)轉(zhuǎn)換器網(wǎng)管客戶(hù)端軟件優(yōu)勢(shì)很容易集成到HMC-SCADA和控制系統(tǒng)很容易集成到現(xiàn)有的以太網(wǎng)架構(gòu)上通過(guò)Web方便訪(fǎng)問(wèn)到網(wǎng)絡(luò)診斷數(shù)據(jù)在客戶(hù)端PC上無(wú)需SIEMENS軟件軟件功能管理Web頁(yè)面、SNMPv1/2/3、SINEMAM

LED診斷、log日志、故障信號(hào)觸電、PST等

HSR快速冗余環(huán)、鏈路聚合、MRP介質(zhì)冗余環(huán)詳細(xì)診斷SCALANCE和PROFINET網(wǎng)絡(luò)，包括環(huán)網(wǎng)冗余和WLANKJJ189礦用本質(zhì)安全型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)

功能信息自動(dòng)E-mail發(fā)送功能電源冗余；通過(guò)LED和信號(hào)觸電進(jìn)行設(shè)備診斷通過(guò)SNMP接入點(diǎn)，可集成在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)中支持多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，快速生成樹(shù)協(xié)議，冗余網(wǎng)絡(luò)/環(huán)耦合

基本信息礦用本質(zhì)安全型（ExibI）

Profinet標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)插頭，IEFCRJ45插口3個(gè)1000Mbps單模光纖端口，7個(gè)100Mbps光/電端口

產(chǎn)品特點(diǎn)單模光纖傳輸，傳輸距離10km與帶有OSM、ESM、ELS的SCANLANCE產(chǎn)品兼容，保護(hù)投資100Mbps以太網(wǎng)光端口與其他設(shè)備連接通訊時(shí)，不需要關(guān)聯(lián)檢驗(yàn)，具有光耦合接入功能，可直接連接KJJ5礦用本質(zhì)安全型網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)

功能信息輸入電源冗余功能

LED指示功能，支持802.1P、DSCP優(yōu)先級(jí)配置基于FTP在線(xiàn)軟件升級(jí)，方便用戶(hù)設(shè)置管理與更新支持多種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，快速生成樹(shù)協(xié)議，冗余網(wǎng)絡(luò)/環(huán)耦合

基本信息礦用本質(zhì)安全型（ExibI）全光口工業(yè)以太網(wǎng)插頭，IEFCRJ45插口支持3個(gè)1000Mbps熱插拔SFP的光纖端口

支持12個(gè)100Base-FX全雙工單模光纖端口

產(chǎn)品特點(diǎn)小于50ms的快速光纖環(huán)網(wǎng)冗余技術(shù)，系統(tǒng)通信可靠全光設(shè)計(jì)，組網(wǎng)方式靈活100Mbps以太網(wǎng)光端口與其他設(shè)備連接通訊時(shí)，不需要關(guān)聯(lián)檢驗(yàn)，具有光耦合接入功能，可直接連接KTG127礦用隔爆型光端機(jī)

功能信息以太網(wǎng)電信號(hào)與光信號(hào)的雙向轉(zhuǎn)換具有過(guò)壓、過(guò)流、反極性保護(hù)功能具有遠(yuǎn)程自診斷和故障指示功能具有電源、工作狀態(tài)、通信狀態(tài)指示功能

基本信息礦用隔爆型（ExdI）

1個(gè)100Mbps以太網(wǎng)光端口

1個(gè)RJ45以太網(wǎng)電端口

產(chǎn)品特點(diǎn)

100M以太網(wǎng)光端口傳輸介質(zhì)為單模光纖，傳輸速率100Mbps，傳輸距離10km以太網(wǎng)電端口傳輸速率10M/100Mbps自適應(yīng)，傳輸距離100mKTG127（A）礦用隔爆型光端機(jī)

功能信息以太網(wǎng)電信號(hào)與光信號(hào)的雙向轉(zhuǎn)換以太網(wǎng)電信號(hào)/光信號(hào)和RS-485/422串口信號(hào)的雙向轉(zhuǎn)換以太網(wǎng)電信號(hào)/光信號(hào)和RS-232串口信號(hào)的雙向轉(zhuǎn)換以太網(wǎng)電信號(hào)/光信號(hào)和CAN串口數(shù)據(jù)信號(hào)的雙向轉(zhuǎn)換

基本信息礦用隔爆型（ExdI）

1個(gè)Base-FX光端口，單模光纖傳輸

1個(gè)以太網(wǎng)電口，TCP/IP協(xié)議一個(gè)以上RS-485/422串口或RS-232數(shù)據(jù)口一個(gè)CAN-BUS接口

產(chǎn)品特點(diǎn)以太網(wǎng)100M單模光纖端口為全雙工工作模式，無(wú)需設(shè)置，即插即用RS-485/422/232串口數(shù)據(jù)最高傳輸速率可達(dá)230.4Kbps，CAN串口數(shù)據(jù)信號(hào)最高可達(dá)1MbpsKDW660/5B礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源

輸出本安電壓額定電壓：5V（1-4路可選）額定電流：3.3A負(fù)載效應(yīng)：不大于5%源效應(yīng)：不大于5%

周期與隨機(jī)偏移值-峰值：不大于250mV

額定輸入電壓

AC660V/380V/220V/127V

備用電池參數(shù)容量：12V.17Ah(兩節(jié)鉛酸蓄電池)

轉(zhuǎn)換時(shí)間：50ms

工作時(shí)間：4h

最高充電電壓：26.7V

放點(diǎn)終止電壓：21V煤安認(rèn)證防爆合格證6,5%平臺(tái)功能技術(shù)優(yōu)勢(shì)3設(shè)備參數(shù)12成功案例4全國(guó)首例千兆以太網(wǎng)下井的項(xiàng)目華豐煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)拓?fù)鋱D陳半溝煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)拓?fù)鋱D采用單模光纖傳輸，最大可搭建1300Km環(huán)網(wǎng)絡(luò)水簾洞煤礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)拓?fù)鋱D任意兩臺(tái)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)間的1000M