項(xiàng)目概況

隨著新能源供電的建設(shè)，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、海流能等大量應(yīng)用，通訊系統(tǒng)的建設(shè)對于整個管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸、安全監(jiān)控、提高效率等方面都十分重要。但這些系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境惡劣，需要管理型寬溫工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)支持。

摘箬山島新能源項(xiàng)目對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的需求：

1. 島嶼應(yīng)用環(huán)境惡劣，晝夜溫差大，風(fēng)沙嚴(yán)重，要求工作溫度：-45～85℃存儲溫度：-45～85℃，存儲濕度：0%～95%，無凝結(jié)。
2. 電磁環(huán)境惡劣，需要工業(yè)交換機(jī)具有較強(qiáng)的抗電磁干擾能力、較長時間的平均無故障時間。
3. 為了保障通信的可靠性，要求建立冗余的環(huán)網(wǎng)，具有較小的自愈時間。通信網(wǎng)絡(luò)出故障時，能夠平滑的切換到冗余備份線路。
4. 為了保證遠(yuǎn)程監(jiān)控的數(shù)據(jù)的安全性，交換機(jī)需要有全面的網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)置。

通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案

本系統(tǒng)由5部分組成：風(fēng)機(jī)發(fā)電1、風(fēng)機(jī)發(fā)電2、海流能、開閉所、實(shí)驗(yàn)樓。

實(shí)驗(yàn)樓和開閉所之間的網(wǎng)絡(luò)通迅采用千兆光纖冗余技術(shù)，實(shí)現(xiàn)鏈路故障的網(wǎng)絡(luò)快速自愈。

我們在組網(wǎng)方案中主要考慮以下幾個方面：

1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分考慮監(jiān)控系統(tǒng)特點(diǎn)，技術(shù)上遵循先進(jìn)性、實(shí)用性與成熟可靠性并重的原則，形成一整套功能齊全的組網(wǎng)解決方案。
2. 能夠滿足島嶼苛刻的物理環(huán)境，溫度、防塵、電磁兼容性等要求
3. 組網(wǎng)方案采用清晰的多層結(jié)構(gòu)，從最根本的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上簡化網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)及管理，實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的快速分離及明確，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
4. 組網(wǎng)方案自身必須具備一定的故障排除及快速自愈功能，能夠針對設(shè)備故障、鏈路故障進(jìn)行自我診斷及快速排除，并實(shí)時報(bào)警。
5. 對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行人工維護(hù)、擴(kuò)容、或故障修復(fù)時應(yīng)該做到影響最小化，做到維護(hù)及擴(kuò)容對系統(tǒng)運(yùn)行無影響；故障修復(fù)只對相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接終端有一定的影響。
6. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選擇采用具備高實(shí)時性和穩(wěn)定性的工業(yè)級設(shè)備
7. 組網(wǎng)方案具備兼容性，能夠無縫連接不同廠商的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，具備高性價比。
8. 考慮到島嶼現(xiàn)場對實(shí)時性要求，采用的是冗余網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)理念，避免單條鏈路故障對網(wǎng)絡(luò)的影響。

本方案基于工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)性價比及網(wǎng)絡(luò)可靠性的綜合考慮，針對以下部分的網(wǎng)絡(luò)通信建議如下：

風(fēng)機(jī)與實(shí)驗(yàn)樓網(wǎng)絡(luò)通信部分

風(fēng)機(jī)1與實(shí)驗(yàn)樓處分別配置1臺工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)IES 3009-2S-ST-6T(提供2個100M單模光口，6個10/100Base-T自適應(yīng)接口)，風(fēng)機(jī)2配置1臺工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)(提供4個100M單模光口，4個10/100Base-T自適應(yīng)接口)，每組風(fēng)機(jī)處的箱變測控及監(jiān)控終端直接與本地的IES 3009-2S-ST-6T交換機(jī)連接，兩站風(fēng)機(jī)間交換機(jī)采用RSTP網(wǎng)絡(luò)冗余技術(shù)，構(gòu)建百兆光纖網(wǎng)絡(luò)，風(fēng)機(jī)2與實(shí)驗(yàn)樓站間通信同樣采用RSTP網(wǎng)絡(luò)冗余技術(shù)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)鏈路故障時快速自愈（自愈時間小于30ms），有效的保障了數(shù)據(jù)安全可靠傳輸。

海流能與開閉所絡(luò)通信部分

“海流能”及“開閉所”處分別配置1臺工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)IES 3009-2S-ST-6T(提供2個100M單模光口，6個10/100Base-T自適應(yīng)接口)，海流能處的箱變測控及逆變器直接與本地的IES 3009-2S-ST-6T交換機(jī)連接，兩站間交換機(jī)采用RSTP網(wǎng)絡(luò)冗余技術(shù)，構(gòu)建百兆光纖網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)鏈路故障時快速自愈（自愈時間小于30ms），有效的保障了數(shù)據(jù)安全可靠傳輸。

實(shí)驗(yàn)樓本地通訊部分

考慮到系統(tǒng)業(yè)務(wù)的接入及統(tǒng)一管理，不同系統(tǒng)業(yè)務(wù)將會采用VLAN技術(shù)隔離，在核心處需要進(jìn)行三層路由交換，在中央監(jiān)控中心配置1臺三層工業(yè)級以太網(wǎng)交換機(jī)IAS6028-24T-4GXS（支持靜態(tài)路由、動態(tài)路由RIP/OSPF/BGP、組播路由PIM-SM/PIM-DM/DVMRP），提供4個1000M單模光口，24個10/100Base-T自適應(yīng)接口，為本地的監(jiān)控終端、中央控制器、通訊管理機(jī)及服務(wù)器等提供網(wǎng)絡(luò)接口，為整個監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)提供高效率的硬件路由處理功能。

開閉所本地通訊部分

配置一臺二層工業(yè)級以太網(wǎng)交換機(jī)IAS2028-24T-4GXS，提供4個1000M單模光口，24個10/100Base-T自適應(yīng)接口，為本地的監(jiān)控終端、保護(hù)裝置、電能量采集終端及通訊管理機(jī)等提供網(wǎng)絡(luò)接口。

開閉所與實(shí)驗(yàn)樓通信部分

考慮到開閉所與實(shí)驗(yàn)樓間所傳輸數(shù)據(jù)量龐大，故此兩站間交換機(jī)采用RSTP網(wǎng)絡(luò)冗余技術(shù)，構(gòu)成千兆光纖冗余網(wǎng)絡(luò)，確保兩站間網(wǎng)絡(luò)通訊暢通，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)鏈路故障時快速自愈（自愈時間小于30ms），有效的保障了數(shù)據(jù)安全可靠傳輸。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

方案優(yōu)勢

• 采用工業(yè)級冗余網(wǎng)絡(luò)，即保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時性，又保障了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?/li>
• 采用工業(yè)級芯片、工業(yè)級電源模塊、低功耗設(shè)計(jì)的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)保障了系統(tǒng)的高可靠性。
• 工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)通過工業(yè)四級電磁兼容檢測，具備良好的抗電磁干擾能力。
• 核心交換機(jī)采用三層交換設(shè)備，為整個監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)提供高效率的硬件路由處理功能。

所需產(chǎn)品清單

設(shè)備技術(shù)參數(shù)及功能特點(diǎn)：

• 良好的設(shè)備特性&安裝方式靈活，寬溫、防塵、防潮設(shè)計(jì)；

工作溫度：-40～85℃，存儲溫度：-45～85℃，工作濕度：0～95%(無凝露)；金屬外殼無風(fēng)扇散熱技術(shù)，IP40以上等級防護(hù)；可定制機(jī)架、導(dǎo)軌、壁掛安裝；

• 在嚴(yán)酷電磁環(huán)境下可靠穩(wěn)定工作；

通過工業(yè)四級電磁兼容性檢測，有效防御工業(yè)干擾：高壓交流電場、靜電場、電弧、可控硅等；自然界干擾;雷電沖擊、各種靜電放電、磁暴等；

• 設(shè)備平均無故障時間超過30萬小時，常年提供備品備件；
• 快速冗余：

支持IEC62439 MRP國際標(biāo)準(zhǔn)環(huán)網(wǎng)冗余協(xié)議，冗余保護(hù)時間小于20ms支持相切耦合環(huán)環(huán)網(wǎng)組；

支持RSTP/STP（IEEE802.1w/d）冗余協(xié)議，具有先進(jìn)的回環(huán)閉鎖功能，有效避免環(huán)網(wǎng)風(fēng)暴；

• 安全優(yōu)勢；

支持VLAN（虛擬局域網(wǎng)）技術(shù)：

VLAN是安全交換機(jī)必不可少的功能，VLAN可以跨越一個或多個交換機(jī)，與它們的物理位置無關(guān)，設(shè)備之間好像在同一個網(wǎng)絡(luò)間通信一樣。VLAN可以在交換機(jī)上實(shí)現(xiàn)廣播域的隔離，它可以把網(wǎng)絡(luò)分成一個一個獨(dú)立的區(qū)域，可以控制這些區(qū)域是否可以通訊。

流量控制功能(traffic control)：

交換機(jī)的流量控制可以預(yù)防因?yàn)閺V播數(shù)據(jù)包、組播數(shù)據(jù)包及因目的地址錯誤的單播數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)流量過大造成交換機(jī)帶寬的異常負(fù)荷，并可提高系統(tǒng)的整體效能，保持網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

支持端口聚合：

多個端口聚合即可以提高鏈路傳輸?shù)膸挘譃閭鬏旀溌诽峁┝巳哂啾Ｗo(hù)；同時起到帶寬平均分布的作用；

IEEE802.1x身份驗(yàn)證機(jī)制：

IEEE 802協(xié)議集的局域網(wǎng)接入控制協(xié)議，是基于端口的訪問控制協(xié)議。它能夠在利用IEEE 802局域網(wǎng)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上提供一種對連接到局域網(wǎng)的用戶進(jìn)行認(rèn)證和授權(quán)的手段，達(dá)到了接受合法用戶接入，拒絕非授權(quán)用戶的訪問，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全的目的。

Qos機(jī)制：

工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)采用了IEEE802.p QoS CoS/TOS/DSCP優(yōu)先級策略，保障了數(shù)據(jù)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的實(shí)時可靠傳輸。

支持廣播風(fēng)暴抑制、IGMP-Snooping組播協(xié)議，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率

系統(tǒng)日志：

交換機(jī)的日志功能可以將系統(tǒng)錯誤、系統(tǒng)配置、狀態(tài)變化、狀態(tài)定期報(bào)告等信息傳送給日志服務(wù)器，網(wǎng)管人員依據(jù)這些信息掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況，及早發(fā)現(xiàn)問題，及時進(jìn)行配置設(shè)定和排障，保障網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

統(tǒng)一網(wǎng)管：

除了提供WEB等訪問外，還支持CLI、TELNET、SNMP V1/V2、等多種網(wǎng)管方式；