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1.1 項目概況

隨著(zhù)新能源供電的建設，風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、海流能等大量應用，通訊系統的建設對于整個(gè)管理系統的數據傳輸、安全監控、提高效率等方面都十分重要。但這些系統應用環(huán)境惡劣，需要管理型寬溫工業(yè)以太網(wǎng)交換機進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )支持。

摘箬山島新能源項目對網(wǎng)絡(luò )設備的需求：

1、島嶼應用環(huán)境惡劣，晝夜溫差大，風(fēng)沙嚴重，要求工作溫度：-45～85℃ 存儲溫度：-45～85℃，存儲濕度：0%～95%，無(wú)凝結。

2、電磁環(huán)境惡劣，需要工業(yè)交換機具有較強的抗電磁干擾能力、較長(cháng)時(shí)間的平均無(wú)故障時(shí)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(shí)間。通信網(wǎng)絡(luò )出故障時(shí)，能夠平滑的切換到冗余備份線(xiàn)路。

4、為了保證遠程監控的數據的安全性，交換機需要有全面的網(wǎng)絡(luò )安全設置。

1.2 通訊網(wǎng)絡(luò )設計方案

本系統由5部分組成：風(fēng)機發(fā)電1、風(fēng)機發(fā)電2、海流能、開(kāi)閉所、實(shí)驗樓。

實(shí)驗樓和開(kāi)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(gè)方面：
1． 系統設計充分考慮監控系統特點(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(mǎn)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構，從最根本的網(wǎng)絡(luò )結構設計上簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )的維護及管理，實(shí)現故障點(diǎn)的快速分離及明確，確保系統的穩定運行。
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，能夠針對設備故障、鏈路故障進(jìn)行自我診斷及快速排除，并實(shí)時(shí)報警。
5． 對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行人工維護、擴容、或故障修復時(shí)應該做到影響最小化，做到維護及擴容對系統運行無(wú)影響；故障修復只對相關(guān)網(wǎng)絡(luò )設備的連接終端有一定的影響。
6． 網(wǎng)絡(luò )設備選擇采用具備高實(shí)時(shí)性和穩定性的工業(yè)級設備
7． 組網(wǎng)方案具備兼容性，能夠無(wú)縫連接不同廠(chǎng)商的網(wǎng)絡(luò )設備，具備高性?xún)r(jià)比。
8． 考慮到島嶼現場(chǎng)對實(shí)時(shí)性要求，采用的是冗余網(wǎng)絡(luò )設計理念，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)交換機性?xún)r(jià)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：

1.2.1 風(fēng)機與實(shí)驗樓網(wǎng)絡(luò )通信部分

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

1.2.2 海流能與開(kāi)閉所絡(luò )通信部分

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

1.2.3 實(shí)驗樓本地通訊部分

考慮到系統業(yè)務(wù)的接入及統一管理，不同系統業(yè)務(wù)將會(huì )采用VLAN技術(shù)隔離，在核心處需要進(jìn)行三層路由交換，在中央監控中心配置1臺三層工業(yè)級以太網(wǎng)交換機IAS6028-24T-4GXS（支持靜態(tài)路由、動(dòng)態(tài)路由RIP/OSPF/BGP、組播路由PIM-SM/PIM-DM/DVMRP），提供4個(gè)1000M單模光口，24個(gè)10/100Base- T自適應接口，為本地的監控終端、中央控制器、通訊管理機及服務(wù)器等提供網(wǎng)絡(luò )接口，為整個(gè)監控系統網(wǎng)絡(luò )提供高效率的硬件路由處理功能。

1.2.4 開(kāi)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IAS2028-24T-4GXS，提供4個(gè)1000M單模光口，24個(gè)10/100Base- T自適應接口，為本地的監控終端、保護裝置、電能量采集終端及通訊管理機等提供網(wǎng)絡(luò )接口。

1.2.5 開(kāi)閉所與實(shí)驗樓通信部分

考慮到開(kāi)閉所與實(shí)驗樓間所傳輸數據量龐大，故此兩站間交換機采用RSTP網(wǎng)絡(luò )冗余技術(shù)，構成千兆光纖冗余網(wǎng)絡(luò )，確保兩站間網(wǎng)絡(luò )通訊暢通，當網(wǎng)絡(luò )鏈路故障時(shí)快速自愈（自愈時(shí)間小于30ms），有效的保障了數據安全可靠傳輸。

1.3 網(wǎng)絡(luò )拓撲結構圖

1.4 方案優(yōu)勢

A、采用工業(yè)級冗余網(wǎng)絡(luò )，即保障了數據傳輸的實(shí)時(shí)性，又保障了數據傳輸的可靠性。

B、采用工業(yè)級芯片、工業(yè)級電源模塊、低功耗設計的工業(yè)以太網(wǎng)交換機保障了系統的高可靠性。

C、工業(yè)以太網(wǎng)交換機通過(guò)工業(yè)四級電磁兼容檢測，具備良好的抗電磁干擾能力。

D、核心交換機采用三層交換設備，為整個(gè)監控系統網(wǎng)絡(luò )提供高效率的硬件路由處理功能。

1.5 所需產(chǎn)品清單

2.設備技術(shù)參數及功能特點(diǎn)：

1、 良好的設備特性&安裝方式靈活，寬溫、防塵、防潮設計；

工作溫度：-40～85 ℃，存儲溫度：-45～85 ℃，工作濕度：0 ～ 95 % (無(wú)凝露)；金屬外殼無(wú)風(fēng)扇散熱技術(shù)，IP40以上等級防護；可定制機架、導軌、壁掛安裝；

2、 在嚴酷電磁環(huán)境下可靠穩定工作；

通過(guò)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(chǎng)、靜電場(chǎng)、電弧、可控硅等；自然界干擾;雷電沖擊、各種靜電放電、磁暴等；

3、 設備平均無(wú)故障時(shí)間超過(guò)30萬(wàn)小時(shí)，常年提供備品備件；

4、 快速冗余：

支持IEC62439 MRP 國際標準環(huán)網(wǎng)冗余協(xié)議，冗余保護時(shí)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；

5、 安全優(yōu)勢；

1）支持VLAN（虛擬局域網(wǎng)）技術(shù)；

VLAN是安全交換機必不可少的功能，VLAN可以跨越一個(gè)或多個(gè)交換機，與它們的物理位置無(wú)關(guān)，設備之間好像在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò )間通信一樣。VLAN可以在交換機上實(shí)現廣播域的隔離，它可以把網(wǎng)絡(luò )分成一個(gè)一個(gè)獨立的區域，可以控制這些區域是否可以通訊。

2）流量控制功能(traffic control)；

交換機的流量控制可以預防因為廣播數據包、組播數據包及因目的地址錯誤的單播數據包數據流量過(guò)大造成交換機帶寬的異常負荷，并可提高系統的整體效能，保持網(wǎng)絡(luò )安全穩定的運行。

3）支持端口聚合；

多個(gè)端口聚合即可以提高鏈路傳輸的帶寬，又為傳輸鏈路提供了冗余保護；同時(shí)起到帶寬平均分布的作用；

4）IEEE802.1x身份驗證機制；

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(fǎng)問(wèn)控制協(xié)議。它能夠在利用IEEE 802局域網(wǎng)優(yōu)勢的基礎上提供一種對連接到局域網(wǎng)的用戶(hù)進(jìn)行認證和授權的手段，達到了接受合法用戶(hù)接入，拒絕非授權用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)，保護網(wǎng)絡(luò )安全的目的。

5）Qos機制；

工業(yè)以太網(wǎng)交換機采用了IEEE802.p QoS CoS/TOS/DSCP優(yōu)先級策略，保障了數據關(guān)鍵數據的實(shí)時(shí)可靠傳輸。

6）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

7）系統日志；

交換機的日志功能可以將系統錯誤、系統配置、狀態(tài)變化、狀態(tài)定期報告等信息傳送給日志服務(wù)器，網(wǎng)管人員依據這些信息掌握設備的運行狀況，及早發(fā)現問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行配置設定和排障，保障網(wǎng)絡(luò )安全穩定地運行。

8）統一網(wǎng)管；

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