一、系统介绍

煤矿万兆工业以太网环网网络平台采用计算机网络、光线通信等先进技术，在环境恶劣、人员设备分散、有特殊安装要求的煤矿构建一个符合防爆要求的井下1000/10000Mbps高速互联网。系统的核心是在煤矿井下建立具有开放协议的工业数字网络系统，传输安全检测、监控、语音、视频图像信息，为煤矿的综合自动化 提供可靠的高速信息平台，对煤矿安全生产，减少提效和科学管理具有重要的意义。

工业环网系统是煤矿的重点项目，矿井将实现矿井综合信息网络化、过程控制自动化、安全管理系统化、生产管理集约化为总体目标，工程完成后可达到国内一流的矿井生产调度综合监控水平。矿井综合监控系统网络平台，主要是建立高速数据工业以太网网络，解决所有子系统传输物理通道和接入协议通信。

二、系统结构

煤矿综合信息自动化系统网络采用三层物理网络结构，即信息管理层、综合自动化层和设备层。

信息管理层网络系统：采用星型以太网结构，配备高性能第三层万兆以太网核心交换机形成骨干核心交换系统，是与集团网连接的关键交换机；配置汇聚交换机对各接入交换进行连接，保证各层次交换的有序性；配备接入交换机，通过划分VLAN，区分各职能部门间的网络隔离，建立安全的网络访问环境，根据需要通过核心交换系统的第三层路由交换，转发部门间信息包，同时防止广播风暴及屏蔽不安全访问；与上级部门互通可通过VPN方式建立安全的连接，在核心交换机与接入路由器之间配备防火墙，实现数据过滤和内网安全保护；由核心交换机向下配备连接若干台接入交换机，供各生产部门级100M/1000M访问。

综合自动化层网络系统：由核心交换到控制层工业网采用10000M主干连接，与信息层之间配备网闸，实现控制层网络与信息层网络的有效隔离，控制层采用两个环型工业以太网结构，配备工业级汇聚交换机，工业级汇聚交换机建立两个环型工业以太网系统，井下10000M环形以太网、地面10000M环形以太网组成，两个相对独立的环形以太网在控制汇聚交换机处实现互联互通、信息共享。控制系统的管控服务器、数据存储服务器、WEB服务器、防病毒服务器及控制操作员站和工程师站连接到汇聚交换机，用于全矿井控制信息的采集和控制指令的下传，控制系统WEB服务器透明的通过防火墙向信息层提供WEB访问服务。

设备层网络系统：设备层的数据信号和控制信号传输是基于工业以太环网网络，控制采用系统内自己中心站控制和平台可控，与第三方系统则采用通用传输协议进行互联，完成不同厂家，不同设备的互连互通。

三、系统特性

干网传输速率：10000Mbps; 环网采用主流通用协议，干网传输速率10000Mbps；传输介质可以是单模光纤（传输距离20km）或者矿用阻燃双绞线（传输距离100m）；支持基于Web的网络管理系统（可选），可以通过浏览器对交换机进行管理和控制；每台交换机可支持24个以太网接口，支持全双工/半双工运转；支持单冗余链路，最大网络重构自愈时间小于50ms；各个接口均兼容IEEE802.3标准；支持广播风暴抑制，自动对数据包进行过滤和MAC地址记忆；公环路、支路光接口协议均兼容IEEE802.3U-100M-FX；支持2个光纤环路同时传输，支持光纤环路的检测和自愈合，故障倒换时间不大于50ms； 光口可组建链形、环形、T形、复合形等各种光纤网络； 网络链路中最多容纳站点数为128，要求每站地址唯一； 有光路断、环路断、数据LIN等多种LED指示输出； 完善网管设计带内全局网管支持，标准9.6串口连接； 支持自动数据链路测试，实现故障自动复位恢复； MAC接口最高过滤和转发速率64By-148810帧/S，支持VLAN；支持电源冗余； 拥有自主技术产权可提供完善的技术支持。

井下部分的矿用隔爆兼本安型万兆环网交换机采用了最新的工业以太网技术，支持环型冗余，链路聚集，能最大限度地保证煤矿井下数据信息传输的可靠性和实时性。

四、系统功能

1、利用光纤通信技术和工业以太环 网技术传输井上、下各主要环节设备的实时数据信息及控制命令；

2、通过嵌入式接口连接各种监测系统，可处理数据、语音、视频、图形等各种多媒体信息，

3、通过智能接口与井下监测监控系统、矿井自动化系统、工业电视系统等连接，实现井上／下交互式的多媒体网络，矿领导和调度室不仅可以看到监测监控系统传上来的各种参数和图表、图形等，还可以交互式地任意观察相应的工业电视画面。

4、以信息集成平台为核心，基于分布式实时数据库、OPC技术、工控组态技术，自主开发了组态软件，实现了各子系统的无缝集成和安全生产实时数据的web浏览和显示。

5、通过接口和协议的标准化，实现各系统的互连，保证了原系统的稳定、安全运行。

6、采用模块化设计．本着“分步实施，逐步完善“的原则，根据用户的具体情况灵活配置，也可逐步完善各子系统的功能模块，为不同类型的煤矿企业设计各种不同配置的煤矿万兆工业以太网网络平台。

7、矿用隔爆兼本安型万兆环网交换机具备后备电源管理系统，后备电源具备远程自动维护和监测功能，具体包括：远程控制电池放电（可远程切断或恢复交流电输入）；可设定周期，定期自动放电；可以监测电源工作状态（电池是否放电、电池电流、电池电量、充放电次数等）；电池健康状态判定；报警功能等；

电网断电后，后备电池保证设备连续工作时间不少于8h。