1 工程簡介 隨著網絡化、信息化概念向自動化領域的不斷滲透，礦井監控自動化控制理念和技術也在不斷發展。在監控工程控制系統中，采用基于工業以太網的集成式全分布控制系統，具有高度的分散性、實時性、可靠性、開放性和互操作性的特點，同時也可以做到數據、語音和視頻“三網合一”的系統。 網絡結構 整個礦井監控處理自動化網絡監控區域分為井上控制部分和井下控制部分，井上控制部分主要是對地面電力調度系統、地面消防系統、主井提升系統、副井提升系統、地面監視系統、瓦斯監控系統、主井通風系統及辦公等方面的控制聯網。井下控制部分是以調度中心為主控的，其他分控系統包括： 井下排水、井下運輸、人員監控、井下視頻監控系統、井下輔助系統、井下變電。 井上網絡系統采用100M或者1000M光纖冗余工業環網系統將各個控制部分連接起來，可以通過路由和放火墻與公網連接。井下的調度中心采用兩臺KIEN 9001（19英寸機架型交換機，24個RJ45口，2個多模冗余光口）與采面控制系統的工業交換機KIEN 6000-2S組成的100M工業光纖冗余環網，根據具體需要可以組成一個或多個光纖冗余環。并通過井下光纜與井上的網絡系統良好結合。本方案所有工業網絡交換機個光纖環網共同匯集到指揮中心的交換機上。然后通過服務器進行管理。如圖所示； 如果在系統工作時交換機的連接介質發生故障，環形結構將在小于300ms時間內切換網絡工作拓撲結構。不影響整個系統的工作，從而保證了系統的可靠性。而且在同樣的冗余度下，冗余環網結構不僅減少了風險的集中，更降低了實現成本。可以靈活的與其他網絡交換機接入。良好的安全特性能夠保證數據安全傳輸。 2.2．1 冗余環網工作原理 工業冗余環網的設計是為了實現在惡劣環境下，數據傳輸的穩定性、可靠性和實時性。 1． 物理連接上成環型 2． 工作時整個網絡成鏈狀結構，有一段是不傳輸數據，只傳輸硬件間的數據流，用來相互通知各自的狀態給其他設備。環上的每一個設備都知道并隨時通知其他設備自己的狀態。 3． 一旦有一段網絡發生故障，臨近交換機會馬上通知其他交換機，極短的時間內這一信息就會傳遍全網。 4． 作為“根”的交換機就會實行切換，就是原來沒有數據通過的那段鏈路馬上進行數據傳輸。整個切換時間為300毫秒。整個網絡還是呈鏈狀工作狀態，實現冗余。 5． 當損壞的網絡修復后，網絡恢復到初始工作狀態。 6． 東土電信的工業以太網產品溫度滿足 -35℃~~75℃ 7． 環境相對濕度：10%~~~95%（無凝露） 8． IP30防護等級，鋁制外殼，無風扇設計。 9． 電磁兼容符合的標準：EN50082-2 2.2 網絡優勢分析 采用以太網作為交換傳輸和接入平臺的優勢十分明顯。其一是巨大的網絡基礎和長期的經驗知識，以及目前所有流行的操作系統和應用也都與以太網兼容；其二，以太網性能價格比好，初始成本和運營成本均較低；另外，以太網的擴展性好，容易安裝開通，并且可靠性較高。以太網接入采用異步工作方式，很適合于處理IP突發數據流。目前以太網從共享媒質轉向全雙工LAN交換后，在相當程度上實現了計算機間的信息隔離，消除了鏈路帶寬的競爭和潛在的碰撞機會，同時使以太網的傳輸距離也大大地得到擴展。 近來，以太網已逐漸向城域網甚至廣域網擴展。從技術上看，以太網是一種很簡單的解決方案，只需要最少量的規劃、設計和測試工作，應用多年，為用戶所熟悉，業務指配時間可以減少到幾個小時或幾天；其次，以太網是標準技術，互換互操作性好，具有廣泛的軟硬件支持，成本低。有人預測，在城域網和廣域網上，以太網成本可能SDH和ATM的25%和10%；最后，以太網是與媒體無關的承載技術，可以透明地與銅線對、電纜和各種光纖等不同傳輸媒體接口，避免了重新布線的成本。從結構上看，以太網正以前所未有的端到端解決方案面目出現，消去了其他解決方案所必不可少的網絡邊界處的格式變換，減少了網絡的復雜性。同時，以太網是具有很好擴展性的解決方案，其速率可以從10Mbits/s、100Mbits/s、1Gbits/s一直擴展到10Gbit/s。從管理上看，由于同樣的系統可以應用在網絡的各個層面上，因此，網絡管理可以大大簡化。 方案： 綜上所述，我們選用公司的交換工業以太網交換機KIEN6000-2S和 KIEN 9001，組成工業級冗余環網。 KIEN 6000 工業以太網交換機 1 設備特點 ◆ 采用工業級元器件和專門設計，確保產品的高可靠性。 ◆ 可在極端的溫度范圍內穩定工作，能適應工業現場惡劣的工作環境。 ◆ 本產品組網十分靈活，可組成超級光纖自愈環網、超級以太網自愈環網，方便了用戶的使用。 ◆ 上聯冗余的10/100Mbit/s雙絞線端口，利用上聯冗余接口，可以組成自愈環網。提高系統可靠性。 ◆ 具有先進的解環自愈功能，當環網中某處出現故障時，通訊數據能夠快速切換到備用網絡上，保證網絡通訊正常，自愈時間小于300ms。 ◆ 支持電口自動協商功能，無需配置，可自動與對端電口設置保持一致。 ◆ 具有基于WEB的KIEN網管系統，功能強大，方便管理和維護。 ◆ 支持虛擬網絡（VLAN）標準來控制廣播域和網段流量，可以提高網絡性能、安全性和可管理性。 ◆ 堅固而精致的外形結構設計，具有一定的防護等級。 產品提供多種安裝方式，如卡軌式、壁掛式等，適用于不同的安裝條件。 以上是產品的基本特點，我們如果在光纜鋪設允許的情況下，組建自愈環網，不僅節約了設備資金成本，而且最大限度的發揮了設備的網絡高可靠性優勢。