詳細(xì)介紹：

一、系統(tǒng)綜述
傳統(tǒng)的監(jiān)控控制系統(tǒng)基本上都采用集散結(jié)構(gòu)，一般由現(xiàn)場測控分站和控制中心主站組成。雖然這些測控系統(tǒng)在我國礦山安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，但其固有的缺陷已嚴(yán)重制約了礦山生產(chǎn)的發(fā)展，這些缺陷主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：
1)缺乏統(tǒng)一的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等多為封閉系統(tǒng)，系統(tǒng)中使用的通信協(xié)議和信息交換標(biāo)準(zhǔn)都是由廠 商自己制定的，嚴(yán)格保密，互不兼容，與其它系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)很困難，難以做到數(shù)據(jù)共享。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和通信模式多樣，極不規(guī)范。每種系統(tǒng)都需要建立自己的通信網(wǎng)絡(luò)，造 成重復(fù)投資，通信資源利用低下。
2)傳輸速率低。一般監(jiān)測系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率都在4800bps以下，不僅不能用于傳輸多路信息，甚至原有系統(tǒng)的擴(kuò)容也很難實(shí)現(xiàn)。較為先進(jìn)的一些系統(tǒng)如神 東公司大柳塔礦綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，其井下的設(shè)備層速率也僅僅為125kbps。這樣的傳輸網(wǎng)絡(luò)不能同時(shí)傳輸圖像和話音信號(hào)，也無法形成一個(gè)真正的通信網(wǎng)絡(luò)平 臺(tái)。
工業(yè)以太網(wǎng)，是指技術(shù)上與商用以太網(wǎng)(即IEEE802.3或IEEE802.3u)標(biāo)準(zhǔn)兼容，但在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，在材質(zhì)的選用、產(chǎn)品的強(qiáng)度、適用性以及實(shí) 時(shí)性等方面能滿足工業(yè)現(xiàn)場需要的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。作為局域網(wǎng)的主要連接設(shè)備，以太網(wǎng)交換機(jī)成為應(yīng)用普及最快的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之一。隨著交換技術(shù)的不斷發(fā)展，交換到 桌面已是大勢(shì)所趨。簡言之，工業(yè)以太網(wǎng)是將以太網(wǎng)應(yīng)用于工業(yè)控制和管理的局域網(wǎng)技術(shù)。實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)與生產(chǎn)過程綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的無縫銜接，達(dá)到管 控一體化目標(biāo)，能夠提高企業(yè)的運(yùn)營效率，提升企業(yè)的核心競爭力。

二、設(shè)計(jì)原則

整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)堅(jiān)持以下原則：
● 先進(jìn)性原則
以先進(jìn)、成熟的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)，支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音和視頻等多媒體應(yīng)用，能確保網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品幾年內(nèi)基本滿足應(yīng)用的需求。采用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是先進(jìn)的、 開放的；采用的設(shè)備、技術(shù)應(yīng)當(dāng)是業(yè)界先進(jìn)的；采用先進(jìn)的現(xiàn)代管理技術(shù)，以保證系統(tǒng)的科學(xué)性。建立一個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)的、開放的、易管理的、準(zhǔn)確地體現(xiàn)黃金集團(tuán)的 管理思想及操作方式的綜合自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
● 實(shí)用性原則
由于現(xiàn)代礦山企業(yè)的安全、生產(chǎn)監(jiān)控及調(diào)度任務(wù)、各職能部門之間業(yè)務(wù)的聯(lián)系在很大程度上是以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，而安全、生產(chǎn)監(jiān)控則對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求很高。因此，在設(shè)計(jì)上應(yīng)保證網(wǎng)絡(luò)的處理能力和帶寬越大越好。
● 開放性原則
網(wǎng)絡(luò)具有良好的開放性，與其他網(wǎng)絡(luò)有很好的互連性。兼通多種自動(dòng)化控制系統(tǒng)，提供各種層次的盡可能多的符合國際標(biāo)準(zhǔn)的接口，實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)最大限度的信息共享。
● 高可靠性原則
實(shí)時(shí)監(jiān)控的不可間斷性決定了在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中（尤其是網(wǎng)絡(luò)主干）必須考慮提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的可靠性，保證系統(tǒng)在一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)意外時(shí)整個(gè)系統(tǒng)仍能運(yùn)行。因此，在硬件選型、線路、支撐環(huán)境及結(jié)構(gòu)上都必須高質(zhì)量，并保證核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具備冗余。
● 可擴(kuò)展性原則
在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異的今天，網(wǎng)絡(luò)要有能力和將來的技術(shù)融合，同時(shí)要保護(hù)現(xiàn)有投資，保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)隨時(shí)加入新的設(shè)備，保證有關(guān)軟件的順利升級(jí)和擴(kuò)充。
● 靈活性原則
整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)必須滿足便于安裝、便于管理、便于維護(hù)、便于使用的要求。綜合自動(dòng)化各子系統(tǒng)能夠以各種形式接入網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)：既能通過系統(tǒng)的主控設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，也可以通過系統(tǒng)內(nèi)分控制器按區(qū)域接入網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，在地面實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集中監(jiān)控。
● 安全性原則
網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)環(huán)節(jié)要盡可能多的提供安全保密措施，來保證網(wǎng)絡(luò)的性能。安全措施應(yīng)包括：防病毒、防黑客、防止非法或越權(quán)訪問、傳輸加密、安全策略控制等。采用先進(jìn)的防火墻技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)保證系統(tǒng)的安全。
● 可管理性原則
網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)必須保證網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的可管理性。要求具有可發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、?shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)性能、管理維護(hù)設(shè)備配置，并可迅速簡便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)故障的診斷能力。
● 經(jīng)濟(jì)性原則
在一定的資金資源下，盡量有效地利用，以適當(dāng)?shù)耐度?，建立一個(gè)盡可能高水平的、完善的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。所有設(shè)備的選型配置和采購訂貨，堅(jiān)持性能價(jià)格比最優(yōu)的原則。

礦用萬兆環(huán)網(wǎng)交換機(jī)

防爆千兆環(huán)網(wǎng)交換機(jī)

三、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
工業(yè)以太網(wǎng)的組網(wǎng)可以采用星型、樹型或環(huán)形等結(jié)構(gòu)。
由于礦井生產(chǎn)各子系統(tǒng)分布于工業(yè)廣場的地面和井下，各子系統(tǒng)的設(shè)備位置分散，采用星型、樹型等組網(wǎng)路由復(fù)雜，鋪設(shè)、維護(hù)線纜復(fù)雜，而環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可靠性高，所以采用環(huán)形組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠迅速對(duì)故障節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位，大大提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的易維性。
綜合工業(yè)網(wǎng)絡(luò)采用東土的工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，交換機(jī)獨(dú)有的HiPER-Ring冗余技術(shù)，能夠確保鏈路出現(xiàn)單點(diǎn)故障時(shí)，網(wǎng)絡(luò)能夠在50ms的時(shí)間內(nèi)自愈。綜合工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)如下圖：

煤礦的生產(chǎn)信息接入調(diào)度室，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息化和企業(yè)管理信息化的融合，實(shí)現(xiàn)信息共享。

四、系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
傳統(tǒng)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，由于在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)不同層次應(yīng)用不同類型的網(wǎng)絡(luò)，它們之間需要安裝網(wǎng)關(guān)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。如今的控制網(wǎng)絡(luò)中，以太網(wǎng)已經(jīng)成為信息層 和控制層的主要網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。同時(shí)，控制器、PLC和DCS廠商已經(jīng)開始提供以太網(wǎng)接口，這使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的瓶頸效應(yīng)集中在應(yīng)用現(xiàn)場總線的設(shè)備層上。綜合工業(yè)傳 輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的主要作用是為煤礦建立運(yùn)行安全可靠、容量大、功能強(qiáng)、便于維護(hù)、穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，要求能夠綜合傳輸煤礦各生產(chǎn)自動(dòng)化子系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)控?cái)?shù) 據(jù)、工業(yè)電視視頻圖像、數(shù)字語音、調(diào)度數(shù)據(jù)等信息。

礦用隔爆型千兆環(huán)網(wǎng)交換機(jī)

五、部分業(yè)績