KYLAND工业交换机在煤矿综合自动化的典型应用

参考文献：
《数字矿山技术》中南大学出版社
《煤炭经济研究》
《煤炭安全生产标准》

关键词
DT-Ring 快速环网冗余技术
VLAN（Virtual Local Area Network)虚拟局域网络
QOS （Quality of Service）服务质量
VRRP（ Virtual Router Redundancy Protocol）虚拟路由冗余协
KYLAND  北京东土科技股份有限公司

摘 要：煤炭工业综合自动化系统，推进煤矿的安全生产，调度，运销一体化建设，提高煤矿安全、高效、可靠性生产。本文结合煤矿综合自动化系统需求及现状，阐述了KYLAND工业以太网交换机在白阳岭煤矿自动化系统中的应用，及煤矿综合自动化系统的网络解决方案。

　　煤炭是我国的基础性能源，发展煤矿安全生产信息化技术，开发适应煤矿井下环境的高速、可靠、和经济的宽带综合网络环境，推进矿井计算机网络管理，研究煤矿数字信息网络综合自动化监控技术与装备，加快煤炭安全生产、调度和运销一体化信息化系统建设。在现代科学技术的推动下，煤炭工业也正逐步走向现代化，信息化，在促进我国煤炭工业健康发展的过程中，煤炭工业信息化发挥了越来越重要的作用。

1 白阳岭煤矿综合自动化系统概述、及系统需求

1.1 系统概述

　　白阳岭煤矿矿井综合自动化系统是为了煤矿安全生产和正常生产而进行的各种有关数据或状态的集中监测，并对有关环节加以控制，是保护采掘、运输、通风、排水、等主要生产环节安全运行的重要设施，该系统包括矿井环境安全监测和矿井生产（及设备工况等）监控，矿井环境安全监测是用于影响生产安全和矿工人生安全的井下环境因素，矿井生产监控系统用于监控煤炭生产主要设备的工况。

1.2 网络系统需求

　　为适应煤矿现场恶劣的工业环境，工业以太网交换机应满足现场高低温的适应性，交换机具有较强的抗电磁干扰能力，网络系统基础平台，满足煤矿综合自动化系统，数据采集、视频、瓦斯监控等需求。提供网络管理平台，能够有效监控网络中的交换机设备，以及对整体网络的健康状态进行实时监控，根据本次网络平台的安全系统方案，结合白阳岭矿的安全设计策略进行设计，确保网络安全，如：网络病毒防护，网络故障自愈，数据通信检测，访问控制等，减少因病毒或其他因素造成整体网络的异常。

2 方案具体说明

2.1 白阳岭煤矿系统网络工程具体说明

　　白阳岭煤矿综合自动化系统整体网络采用井下、井上、核心三个网络的构架，主要传输业务有电力监控系统、视频监控系统、语音通信系统、信号控制系统，在调度中心、主井口、副井口、变电所、通风机房等地放置工业以太网交换机，井上、井下、核心交换机通过1000M光纤互联，核心机房由两台东土工业以太网交换机SICOM6496G组成，通过VRRP（ Virtual Router Redundancy Protocol）虚拟路由冗余协议实现核心网络的冗余，并在两台交换机启用两个备份组，这样，既分担了设备负载和网络流量，又提高了网络可靠性。井上井下由14台东土工业以太网交换机SICOM6000分别组成两个千兆冗余环网，将井上和井下网络物理相隔离提高网络的安全性，井上井下环网交换机启用DT-Ring快速环网冗余协议，保障了网络的无扰切换，网络自愈时间小于50ms，在井下环网中启用SICOM6000的VLAN（Virtual Local Area Network)虚拟局域网络功能，将井下视频、语音、控制等业务隔离，防止业务的广播风暴产生影响其他业务，并将交换机各业务接入端口（交换机使用端口）采用东土的广播风暴抑制功能，可以实现网络中“有效数据传输，无效数据隔离”的功能，提高网络数据传输的安全性。同时采用QOS（Quality of Service）服务质量功能，根据不同的业务级别对交换机的接入端口进行带宽分配，提高网络数据传输的高效性。网络拓扑如图1所示

图1  白阳岭煤矿系统框图