煤矿环网11

煤矿井下环网改造
技
术
方
案
四川仟禧隆安防科技有限公司
2016年4月
目录
第一章信息化网络基础设施建设 (1)
1、整体网络综述 (1)
2、管理网络 (1)
3、工业环网 (2)
3.1设备规格 (2)
4、综合信息化软件平台 (3)
4.1设备规格 (3)
4.2组态系统功能 (4)
5、服务器 (4)
5.1设备规格 (5)
6、网络安全 (5)
6.1设备规格 (5)
7、综合布线 (6)
7.1敷设方案及用量 (6)
8、系统实施材料表 (7)
第一章信息化网络基础设施建设
1、整体网络综述
网络基础设施建设包括管理网络、工业环网、数据中心、服务器群组、安全系统、综合布线等几个部分。

网络基础设施的建设是矿井综合信息化系统工程的基础，需建立起一个千兆高速、开放、冗余、安全、可靠的矿井网络传输平台和网络交换系统，建设网络基础服务系统，建设起监测、控制、管理一体化的网络信息化系统集成，支持Internet接入，并具备完善的网络安全体系和管理体系，以保证网络系统的安全可靠运行，实现全矿井生产各环节的过程控制自动化、安全生产综合调度指挥和业务运转网络化、高效化。

2、管理网络
管理网络布置在地面，采用以太网技术，星型拓扑结构，主干带宽1000M，接入层为100M 接入。

在信息中心机房配置2台核心三层千兆交换机，互为备用，采用双机冗余网来提高性能和控制风险。

在信息点集中的办公楼、联合建筑等地方配置接入层百兆交换机，建立起多层次、多媒体的计算机管理局域网，实现千兆网络，百兆交换到桌面。

系统符合TCP/IP网络参考模型和网络协议。

服务器与核心交换机以1000M接入，采用冗余连接至核心交换机，安全系统设备亦通过1000M连接至核心交换机，对全网安全进行监测、控制和管理。

采用防火墙实现与矿井工业环网的连接；全网路由器和网络安全设备连接至集团网络和Internet。

本矿与Internet公网的联网可经集团总部核心交换机统一接入，当本矿至总部距离较近时，也可采用就近接入Internet的方式。

联网传输通道采用16芯架空光缆建设矿井光纤通信线路；
网络支持VLAN的划分，保证了工业以太网内部数据传输不会出现广播风暴，导致数据的丢失或阻塞。

具备小于50ms的环网切换，保证在工业环网上传输的数据不会丢失。

3、工业环网
工业以太网由井下子网、地面子网、骨干环网组成，环网全部采用光纤连接，环上带宽1000M。

工业以太网经防火墙实现与管理网络的可控连接，双向均为1000M接口。

工业以太网采用先进的工业以太网交换机及光纤环网冗余技术建立高速的矿井公共网络传输平台，矿井各类安全生产监测监控系统、均接入此高速工业环网，经自动化平台软件整合，对各子系统进行数据采集、处理、存储、发布，并与矿井管理信息网络联网，形成管控一体化信息化平台，实现管理信息与监控信息的集成共享。

调度中心设置2台核心交换机（后备供电不小于2小时），热备（提高性能和控制风险），用于连接调度中心服务器、工作站、网络安全设备及接入层网络设备等，服务器与核心交换机以1000M接入。

地面接入交换机3台（安装在副血井、通风机房、2100）组成地面环形网络，井上各子系统接入地面网络；地面交换机后备供电不小于2小时。

井下5台隔爆兼本安工业以太网交换机（安装在井下中央变电所、大巷配电硐室、综放顺槽胶带机头硐室和紧急避难硐室组成井下环形网络，井下子系统接入井下网络；2个环网通过核心交换机进行汇聚，并通过核心交换机实现环间数据通信，构成完整的综合自动化网络平台）。

井下交换机后备供电不小于2小时。

3.1设备规格
（1）2台核心交换机：MACH 4002-24G-L3P 4个千兆光口24个百兆电口，内外部冗余电源；（2）3台地面交换机：HS6002 4个千兆光口、8个百兆电口含交换机机柜、后备电源≥2h；
（3）5台井下交换机：HS6002 4个千兆光口、4个百兆电口4个RS485口后备电源≥2h；
4、综合信息化软件平台
综合信息集成平台是整个自动化系统的心脏，通过集成平台，可以对全矿的自动化子系统进行统一管理、统一监测监控。

目前采用以下建设思路：集中管理，分散控制；监控全面，使用方便。

首先，监控中心应具备对全部自动化系统进行监测监控的功能和权限，根据需要，可以随时针对具体自动化子系统，进行调度指挥。

本综控信息平台功能划分如下：
★WINCC组态系统：
采集软件
归档软件
双机冗余软件
WEB软件
工程师站软件
★三维工业虚拟仿真系统；
开发体系-Windows支持公共接口：ODBC，OPC，DDE，ActiveX，OCX和SQL。

平台采用C/S与B/S相结合架构设计，框架及综合分析执行模块采用基于.NET平台开发。

使用微软最新的智能客户端（Smart Client）技术，实现无接触部署、离线应用、自动更新、个性化用户界面，最大程度上解决了B/S与C/S结构在使用习惯与性能的差异。

结合Click Once技术有效解决了C/S结构在部署上所带来的不方便。

保证了任何授权用户，不受时间、空间在网络互通情况下访问属于他的数据资源。

平台核心支撑：主要由wincc引擎、图形引擎、业务引擎和分析预警引擎构成。

软件人机界面设计：通过自动化整合，在上位机的WINCC的整合界面上将开发出一个综合的人机界面（HMI），通过菜单可以切换到每个子系统，每个子系统还有分画面。

这样，通过自动化整合，即能全面了解所有自动化的整体运行情况，也能详细了解每个系统的具体运行状况。

通过综合自动化人机界面可以做到所有自动化系统的数据整合，以达到各系统协作、关联操作。

4.1设备规格
★WINCC中文组态系统：
采集软件Wincc SCADA（RT2048）+Server
归档软件Wincc CAS
双机冗余软件WinCC/REDUNDANCY V7.0
WEB软件Wincc WEB Navigator(10)+Wincc SCADA 2048
工程师站软件Wincc SCADA RC 2048
★工业虚拟仿真系统：全矿井巷道建模、数据联动(支持ACCESS，ORACLE，SQL SERVER、MYSQL等多种数据库连接，用户可以实时调用数据库数据，并进行各种设置和逻辑操作，强大的VRP-SDK二次开发接口，可实现与其他应用程序的无缝连接和互相调用)、数据关系集成（组态采集数据）、全景相机浏览、权限管理等。

工业网络管理平台：Industrial HiVision 4.1, 25 Nodes。

4.2组态系统功能
灵活、丰富的组态开发功能
系统总图
实时监控功能
操作及事件记录功能
冗余功能
故障报警功能
故障报警统计分析功能
综合查询功能
客户端零配置功能
报表系统
实时动态图形
远程控制功能
历史曲线
WEB发布/访问功能
授权管理功能
故障自诊断功能
扩展功能
5、服务器
本矿井网络共配置服务器6台，服务器功能划分如下：
历史数据库服务器1台；
SCADA实时数据采集服务器2台；
管理信息系统应用服务器1台；
WEB服务器1台；
网管服务器1台；
另配置双控磁盘阵列1台；
服务器系统统一安装于同品牌机柜内，并配套同品牌KVM切换器；
工程师站1台；
5.1设备规格
★WEB服务器1台、网管服务器1台、历史数据库服务器1台：
IBM X3650 M3 CPU2.4G,二级缓存8M,四核；内存:DDRII,4G，双千兆网卡，硬盘146GB*2，2U机架式；RAID5；
★管理信息系统应用服务器1台、SCADA实时数据采集服务器2台：
1) CPU：2*E7-4807处理器(6核)，1.86GHz/18M
2) 内存：4*4GB DDR3
3) 硬盘：6 块500GB SAS 3.5"双端口热插拔硬盘
4) 网络：双千兆以太网
5) 电源：2 个热插拔电源
6) 光驱：DVD
7) 正版WinServer 2008标准版操作系统
★IBM服务器机柜：服务器机柜+7口PDU +IBM 17寸折叠液晶；
★光纤磁盘阵列：IBM DS3400双控阵列柜1台（内含FC模块 *4块\HBA卡*4块/连接线*4根\SAS 146G*4块）；
★KVM控制器：IBM 8口KVM切换器+IBM 6根KVM线缆；
★工程师站：研华工控双核3.0G/4G/500G/双100M网卡/DVD/21"液晶。

6、网络安全
配置千兆防火墙一台，防病毒软件一套。

6.1设备规格
★千兆防火墙一台：CISCO ASA5520-BUN-K9
★防病毒软件一套：10服务器40客户端
7、综合布线
矿井综合布线遵循统一的通信协议标准及建筑规范，坚持开发性和标准化，具备良好的可靠性、安全性和保密性，并要适于未来的扩展和升级需求。

采用高品质的布线器材，使用成熟的网络技术，确保实现一个稳定可靠、高度安全的网络环境。

综合自动化网络主干传输通道全部采用单模光纤光缆，同时考虑到监测监控系统光缆的需要，则地面工业场地主干光缆选用16芯，分支光缆冗余芯数最少不低于8芯，单模GYXTW 型光缆，光缆的敷设方式应根据矿井实际情况采用管道敷设或电缆沟内敷设；井下采用MGTSV 型标准矿用阻燃光缆，主干选用36芯，分支光缆冗余芯数最少不低于8芯。

矿井所有信息化系统的建设要按照综合布线的原则统一规划施工，矿井监测监控系统下井主干光缆与综合自动化网络下井主干光缆采用同缆不同芯的方式。

7.1敷设方案及用量
8、系统实施材料表。