煤矿万兆环网交换机

网络总体设计
根据XX煤矿信息化改造的技术需要：以实现煤矿各个系统的高度集成和信息的高度共享的目标，对整个XX煤矿信息化传输平台进行建设。其建设目标是在整个矿井搭建一个统一的网络平台，使各类信息化应用系统之间是无缝衔接，数据统一存储和共享，支撑矿井安全生产运营管理。gc0325

本次我们为XX煤矿设计的网络为10G以太主干环网。由井下、井上工业以太千兆环网，共同构成信息传输平台。其中10G工业以太环网部分称作综合自动化内网，企业办公内网和综合自动化内网通过安全网闸进行隔离连接， Intranet及其他网络称作外网，内外网之间通过防火墙或者网闸进行隔离连接。

工业环网按区域、节点数量、规模划分为2个环网：地面环网、井下环网，环网之间相对立。

核心控制网

核心交换机设置在数据中心机房

核心控制网采用标准TCP/IP冗余环网架构，由2台三层路由交换机MACH4002-24G+3X-L3P组成链路聚合冗余环网，环网中任何一段线路出现故障会在50ms内恢复数据通讯。每台核心交换机MACH4002-24G+3X-L3P支持支持到3个万兆接口和24个千兆接口，机架自带3个万兆接口，三层交换，版。在工业网络中达到冗余效果，还可以通过VRRP技术达到与OA网路由连接的冗余切换。既可以满足网络升级扩展的潜力，又可以满足管理中心与底层设备、管理中心与OA网络之间的数据流通实时性，还不至于影响管理中心的吞吐瓶颈和处理能力，让井上人员快速有效地采集和控制网络中设备，监控整个矿井生产安全。

井上工业网

井上5个节点，分别在主井绞车房、副井绞车房、35KV变电所、洗煤厂集控室、通风机房、调度设备间各设置1台隔爆千兆工业环网交换机。

井上工业网采用标准TCP/IP环形架构，由5台MACH104-16TX-PoEP+2X-E通过光纤组成环网，网中任何一段线路出现故障会在50ms内恢复数据通讯。MACH104-16TX-PoEP+2X-E为模组化交换机，支持4个千兆Combo端口，16个千兆PoE端口和2个万兆端口XFP，*程度的满足客户的接入需求。

井下冗余环网

井下5各节点，分别在386中央变电所、-500变电所、230采区扩容泵房变电所、330绞车房、230泵房变电所各设置1台隔爆千兆工业环网交换机。

井下冗余环网采用标准TCP/IP冗余环网架构，由5台防爆交换机（有MA认证）MACH104-16TX-PoEP+2X-E通过光纤组成Hiper Ring冗余环网，环网中任何一段线路出现故障会在50ms内恢复数据通讯。MACH104-16TX-PoEP+2X-E为模块化交换机，本次设计支持2个万兆光口、16个千兆电口。根据现场情况，既考虑到目前设备的连接，又考虑到后期的扩展性。

连接方式

交换机之间采用单模光纤连接，*传输距离可达到120KM。井上、井下传输网络采用单条光纤（占用2芯，一收一发）进行数据传输。

网络管理
本方案采用赫斯曼公司的Industrial HiVision网络管理软件对整个网络的所有网络设备进行统一的管理。

网络管理是计算机网络系统可靠、安全、运行的保障。支持相应的网络管理国际标准，使网络管理系统能够相互兼容和互连。

网管是对整个管理信息网进行规划、配置的工具，它可以实现对所有支持SNMP协议的网络设备进行管理、配置，在更改设备配置时只要在网管工作站对相关设备进行合适配置，通过网管工作站对网络设备进行日常管理、流量统计、故障分析等。

通过光纤环网交换机配套的Industrial HiVision网络管理软件，实现对整个通信网络更加全面的管理，在网管工作站上使用浏览器，通过光纤环网交换机的管理IP地址即可在图形化界面上实现对交换机管理、配置和状态的观测。

网络平台安全设计
为了实现综合自动化控制网络、企业内部办公网络、企业外部平台之间进行安全可靠的通讯，同时也为了综合自动化控制网络的安全，本设计对网络采取了以下的安全措施。

1、 划分VLAN，将不同系统隔离为不同网段。

2、 部署网络版杀毒软件

3、 在自动化控制网和企业内部办公网之间部署安全隔离网闸

4、 在企业内部网络和外部网络之间部署硬件防火墙

5、 帮助客户建立内部的安全访问规则

采用安全级更高的硬件防火墙或者隔离网闸进行控制，将网络各层分别划分到不同的安全区域中。既能允许企业办公信息网络中的领导通过应用网关的方式访问矿井综合自动化调度指挥中心的 WEB 发布服务器（设置访问权限），方便矿领导通过企业信息网络或 Internet 实时查看数据，同时又能实现整个网中的安全性。

为了矿用工业环网和地面办公网络、矿区网络和电信外网、矿区网络和集团上级网络之间的安全连接。特在本次配置中采用了金电网安的Ferry way2.0安全隔离网闸，用于矿区办公和矿工业环网、集团上级网络和矿区网络的隔离。另外配备了一台深信服的AC2200上网行为管理，用于放置内网泄密、防范法规风险、互联网访问行为记录、上网安全等多方面的保护。

系统设计特点

1) 高可靠性
设计上充分考虑系统的电磁抗干扰能力，既要系统本身不受现有系统和电源的干扰，也要本项目不会干扰已有系统的运行，系统外的信号接入系统时，都采用信号隔离模块进行隔离。 同时采用低功耗、散热好的硬件设备，散热系统设计合理。

2) 安全性

通过在核心交换机划分VLAN和设置安全策略等方法，通过这些安全设施与安全策略使煤矿的综合自动化监控网络系统稳定、可靠、连续运行。 VLAN 的划分，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。

3) 实用性强

功能设计全面实用，界面设计、友好，让用户全面了解各种监测信息，减少用户学习操作的时间。

4) 冗余性

网络在主干线路上及主要设备点都进行了冗余设计。

井下环上允许有一段线路出现故障。

井上环上允许有一段线路出现故障。

核心交换机允许有一台交换机出现意外情况而不影响网络运行。

5) 可扩展性

环网线路具有冗余线路特性，用户可在不影响网络运行的情况下，进行增加网络规模。


环网增加新交换机

6) 维护简单

系统设计配置有网络管理软件，可以方便快捷的管理网络。

网络管理软件特性如下：

基于WEB运行

可直接基于IE管理网络，无需安装其它软件。

自动搜索与拓扑结构可视化

通过激活SNMP 或ICMP 服务搜索定位网络设备，从具有LLDP 功能的设备中收集拓扑信息，并绘出网络拓扑结构图，从而直观地显示整个网络的物理连接。

事件管理

对符合预设条件的事件进行记录，譬如Link Up/Down，设备不可访

问或网络流量过载等。近发生的事件都将显示在主界面上，而触发该事件的设备和链结都将以不同颜色进行高亮显示。

流量监控

可以记录所有现有网络设备的流量情况。