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迈森工业交换机在电力行业中的网络设计方案

发布日期:2017-09-19点击次数:1736

电力(网)网络系统技术方案

 

1.1概述
电力工业是国民经济发展中zui重要的基础能源产业,是国民经济的*基础产业,是关系国计民生的基础产业,是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。作为一种先进的生产力和基础产业,电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到了重要作用。与社会经济和社会发展有着十分密切的关系,它不仅是关系国家经济安全的战略大问题,而且与人们的日常生活、社会稳定密切相关。电力管理部门迫切要求电力设备集成化、综合化、自动化,希望能用科学的手段来管理变配电系统这也是电力产业发展的新趋势 变电站自动化是电力系统自动化的必然趋势,它是综合应用现代电子技术、通信技术、网络技术和图形技术并与配电设备相结合,将配电系统在正常和事故情况下的监视、保护、控制和供电企业的工作管理有机融合在一起的综合性先进技术它可以大大提高电网安全运行水平,改善供电质量,降损节能 为满足电力系统可靠性的基本要求。但是近年来如08年南方大雪、汶川地震等突发事件造成大面积和长时间的停电,其损失和破坏力不容低估。因此需要通过科技手段来科学、合理和的进行电力调度,以确保人们工作生活和企业用电的需求。
第2章 方案设计
2.1项目概况
2.1.1项目背景
电力系统是我国能源行业的zui重要组成部分之一。纵观20世纪的社会和经济发展,一个突出特点是,电力的使用已渗透到社会经济、生活的各个领域。由于电力具有便于转换能源型式,能高度集中和无限划分,清洁干净和易于控制,可大规模生产和远距离输送等特性,使电力发展和应用的程度,成了衡量一个国家现代 化水平高低,以及物质文明和精神文明高低的重要标志之一。然而当今自然灾害(火灾、洪水、雷电、飓风)、各种人为因素以及关键设备的故障都有可能导致企业信息系统的瘫,毁灭关键业务数据,因此一个安全稳定的网络系统是能够提高电网安全、可靠、经济运行的有效手段之一。
(要根据项目情况进行具体写作)
2.1.2组网需求
根据该电网网络系统中对于网络设备的通用需求,网络设备需要具备以下几个主要的特性:
(1)开放性与规范性
网络体系结构设计时考虑到符合国际标准和工业标准,所选定的网络设备均为当前业界的厂商产品,能够达到适应多厂商、多协议、互操作性的要求,使网络既能适应发展的潮流,又能zui大限度地保护已有的网络投资。
(2)综合性和可靠性
本系统提供高速、可靠地多种服务,提供高速、的数据传输方式,具有较高的网络集成管理与控制能力,保障可靠传输,具有多路径迂回和主机备份能力。
(3)先进性
为保证系统能够适应未来的网络发展,通信系统中的硬件、软件及网络协议都应采用与国际标准兼容的开放协议,具有较长的生命周期。
(4)管理和安全性
建成的网络,具有先进、经济、、可靠和网络管理技术,能够全面实施网络监控,支持整个网络,包括网络设备的监视和管理,并支持VLAN技术,保障信息安全和网内安全等级的划分需要。
(5)高性能可扩展
支持高速以太网络技术,支持网络的再扩展,使网络方便地可扩展容量,增加网络技术,保证整个网络和高性能和先进性。
(6)zui优性价比
在采用先进技术的同时,尽量降低系统造价,提高系统性能价格比。
2.2组网方案
根据前述的项目设计依据、设计原则的基本思想,结合本项目的实际情况,迈森公司可提供完全满足本项目需求的全系列产品和的网络系统解决方案,具体描述如下:
2.2.1组网拓扑图
(需根据用户实际情况制作组网拓扑图)

2.2.2组网说明
(要根据项目情况进行具体写作)
工业以太网交换机符合IEC61850-3标准,可适应严苛的电力应用环境;
骨干环网采用三层工业以太网交换机,1000M光纤自愈环网。通过启用路由协议,既实现各VLAN数据转发,又保证了当环路某段链路或交换机故障时,快速自愈;
接入环网采用二层工业以太网交换机,100M光纤自愈环网,当环路上光纤或者节点出现故障时,网络可以在15ms快速自愈;
每个接入环划分一个VLAN,可隔离广播,多播包,防止网络风暴蔓延;
网管软件可以实现交换机的集中配置、管理和监控。
如上图所示,本系统基于光纤网,采用IEEE802.3体系标准,采用站控层-间隔层-过程层组网模式,具体情况如下:
配网监控中心:
配网监控中心设备连接图:

监控中心配置MS6028-2G千兆三层交换机一台、网管一套、网管控制台一套。
MS6028-2G负责汇集监控中心的网络设备和N个变电站设备的的接入,并负责对这些数据包进行转发、交换等处理;
网管控制台负责进行网络的参数设置和对网络运行情况进行监控;
变电站:
变电站设备连接图:

变电站配置MS6028-2G-2SC千兆三层交换机一台、网管一套、网管控制台一套。
MS6028-2G-2SC负责汇集变电站的网络设备和N个配电房设备的的接入,以及和监控中心千兆环网的接入。并负责对这些数据包进行转发、交换等处理;
网管控制台负责进行网络的参数设置和对网络运行情况进行监控;
配电房:

配电房配置MS6026-2SC一台。
MS6026-2SC负责汇集配电房的网络设备和N个即插即用交换机的的接入,以及和变电站百兆光纤环网的接入。并负责对这些数据包进行转发、交换等处理。
2.2.3设计优势:
从整体上看,本方案通过采用工业冗余环网,采用的是1台MS26-2G交换机和4台MS8M组成一个环网。站控层和间隔层的通信线路采用的是光纤环网线路,网络的健壮性和传输能力都比传统的拓扑高出很多。与此同时,因为采用了环网的设计思想,所以整个工程的造价会有效降低,布线和工程实施都十分方便。具体地说,该方案的优势表现在以下几个方面:
2.1 环内站点的高速收敛
在本方案中,每台迈森交换机都是可网管工业冗余环网交换机,构建的环网采用的是迈森特有的工业环网协议MsRing,它的标准收敛时间为15ms,比起现在工业以太网领域里的其他环网协议,MsRing可以保证网络更加快速地实现对网络链路的冗余。
2.2在本方案中迈森还为您提供以下安全保障:
(1)迈森系列工业以太网交换机总体设计上坚持标准化和开放性并重的原则,并在统一的技术标准和通用的基本要求下,保持系统的开放性和灵活性,设计中充分考虑其未来的发展和健全过程。
(2)迈森系列工业以太网交换机采用的核心技术、支持的通信协议、总线速率、端口速度及可管理性,均能充分满足该电网监控系统的应用需求。
(3)基于满足本工程业务通信的zui大需求,本着zui小配置及使用维护zui简单化的原则。
2.3 设备参数
2.3.1 MS6028-2G系列
概 述

MS6028-2G千兆网管型3层工业以太网交换机不仅能够提供二层交换能力,同样也提供三层的路由能力,使网络规划更加容易和灵活性。该系列产品zui大支持28个千兆口。支持MsRing环网协议,还支持更多的管理功能。MS6028-2G交换机提供了更多的灵活性、可靠性和用户导向的能力,能够满足苛刻的工业应用。
MsRing技术是由迈森专业为工业应用而设计开发的,它提供以太网断开后自恢复功能。 MS6028-2G交换机可使用电口或光口进行组环,以提供方便的组环方式。MsRing技术基于以太网链路,提供一个链路冗余备份,为提供稳定可靠的、无中断的工业以太网络成为现实。
性能特点
?zui大28个千兆口,可支持2个千兆SFP光口。
?MsRing环网冗余技术。
?虚拟局域网(VLAN)
?DHCP配置
?QOS配置
?内置Web Server,可通过浏览器远程管理和配置
?支持静态路由
?静态IP配置
?千兆电口
?宽电压冗余电源输入
?简单网络管理协议(SNMP V1/V2c/V3)网络管理
?支持STP/RSTP等功能
?继电器报警功能
?在线软件升级
?广播风暴控制
?满足强电磁干扰环境下无故障工作的要求
?机架式安装, 满足工业安装的要求
技术指标
IEEE标准:
802.3 10Base-T Ethernet,
802.3u 100Base-TX and 100Base-FX Fast Ethernet,
802.3x Flow Control and Back Pressure,
802.1p Class of Service,
802.1Q VLAN Tag,
交换方式:存储转发
流 控:全双工流控,半双工背压控制
MAC 地址:16K
L3 Host table: 4K
协 议:CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Direct)
传输距离:双绞线 1000m,光纤 100Mbps zui大120km
端口数量:zui大28个千兆口,可支持2个千兆SFP光口(总接口数量28)
管理方式:Web管理
固件升级:Web在线升级
管理功能:系统信息设置
Web访问用户密码设置
端口配置
广播风暴控制
QoS, 802.1p/1Q
MAC地址列表
RSTP协议
MsRing快速链路中断自恢复功能
IP设置
DHCP设置
802.1Q VLAN
路由表配置
SNMP V1/V2c/V3
继电器报警
时间设置(本地时间/NTP时间)
文件管理
Console :RS232(波特率:115200,数据位:8,校验位:无,停止位:1,流控:无)
介质接口
RJ45 接口 :自协商10/100/1000M, Full/Half Duplex, Auto-MDI/MDIX,RJ45接口 5类线传输距离小于等于1000米。
光纤接口 :100Base-FX,单模或多模SC接口,传输距离可选。
继电器接口 :标准两端子输出接口,承受电压24V
电源输入接口:标准3端子电源输入接口
Console 接口:DB9公头
LED灯
千兆端口
1000M SPD 10/100M SPD 10/100MSPD LNK LNK L/A L/A
绿色常亮 绿色常亮 灭 绿色常亮 绿色闪烁 绿色常亮 绿色闪烁
1000Mbps 100Mbps 10Mbps 链路建立 数据传输 链路建立
(光端口) 数据传输
(光端口)
光纤接头
光纤类型 传输距离 中心波长 光纤尺寸 输出光功率 接收灵敏度 传输速率
多 模 2km 1310nm 62.5/125um -23.5~-14dBm < -35dBm 100Mbps 单 模 15km 1310nm 9/125um -15~-8dBm < -35dBm 100Mbps 电源输入 输 入 电 压 功 率 低压DC 40-56V MAX 50W 高压AC 85-264V MAX 50W 环境条件 运行温度 存储环境温度 湿 度 适应机型 -40℃~+75℃ -40℃~+85℃ 10~95% 工业宽温型交换机 机 构 高*宽*深:443*44*310(单位:mm ) 防护等级:IP40 安 装:机架式安装 认 证 CE FCC: 标 准 测试方法 描 述 测试等级 EN55024 EN61000-4-2 ESD 静电耐受测试 ±6KV Contact Discharge ±8KV Air Discharge EN55024 EN61000-4-3 RI RS 辐射场强耐受测试 10V/m, 80MHz-1000MHz EN55024 EN61000-4-4 FTB EFT/Burst 瞬间脉冲耐受测试 2.5KV Clamp(LAN) 4KV Direct(L,N,L+N) EN55024 EN61000-4-5 VS Surge 冲击波耐受测试 1KV L-L 2KV L-Earth EN55024 EN61000-4-6 CI CS 传导场强耐受测试 10V rms 0.15MHz to 80MHz EN55024 EN61000-4-11 Voltage Dips /Interruptions 电压瞬断/瞬降/缓变及耐受测试 1 Line Cycle@100% Dip 1-5seconds @100% Dip EN55022 CISPR 22 Radiated 辐射sao扰测试 Class A EN55022 CISPR 22 Conducted 传导sao扰测试 Class A 订购信息 工业温度型选型表(-10℃~+60℃) MS6028 温度管理型工业以太网交换机28个千兆RJ45端口 MS6028-4SFP-8SC 温度管理型工业以太网交换机16个千兆RJ45端口 4个千兆SFP光口8个百兆SC多模光口 工业宽温型选型表(-40℃~+75℃): MS6028 宽温管理型工业以太网交换机28个千兆RJ45端口 MS6028-4SFP-8SC 宽温管理型工业以太网交换机16个千兆RJ45端口 4个千兆SFP光口8个百兆SC多模光口 注: 超长距离光纤交换机需要定制 2.3.2 MS6026-2SC系列 概 述 MS6026-2SC系列是迈森推出的一款百兆管理型工业以太网交换机。此系列交换机为满足严苛的工业应用需求而设计,符合IEC61850-3标准,提供一种工业以太网通讯解决方案。 端口配置为zui多26个网络接口,zui多6个百兆光口和24个10/100M电口。MS6026-2SC系列交换机还提供丰富的管理功能,其它所有端口均支持自动协商、10/100Mbps全双工和半双工、流量控制,通过Web管理,MS6026-2SC系列提供管理功能,例如:RingOnTM、VLAN、Trunking、QoS(Quality of Service)、IGMP Snooping、Rate Control、Port Mirroring、静态MAC地址转发、SNMP(Simple Network Management Protocol)、诊断工具、/Relay故障报警、Log日志等一系列常用的管理功能。此系列交换机提供直流和交流220V电源输入。在结构方面,MX6026-2SC系列是一款标准的1U高19英寸宽 机架式安装。 MsRing技术是由迈森专业为工业应用而设计开发的,它提供以太网断开后自恢复功能,其恢复时间小于等于15ms,远远低于目前国际水平。MS6026-2SC系列交换机可使用电口或光口进行组环,以提供方便的组环方式。 VLAN即虚拟局域网,是将物理上的局域网络(LAN)从逻辑上划分成多个独立分离的虚拟网络,有效的减少广播范围,并以此来提高网络性能、安全性和可管理性。迈森管理型交换机提供端口VLAN和IEEE802.1Q VLAN两种划分VLAN的方式。 性能特点 提供zui多6个百兆SC光口或zui多26个10/100M电口 MsRing环网冗余技术,硬件链路故障恢复时间小于15ms 虚拟局域网(VLAN) Trunking 内置Web Server,可通过浏览器远程管理和配置 多等级服务质量(QoS)控制功能 IGMP Snooping功能 存储转发机制,提供更大容量的背板带宽 10/100M,全/半双工,MDI/MDIX自适应模式 全双工流控和半双工背压控制设计 静态MAC地址转发 简单网络管理协议(SNMP),RMON功能 支持STP/RSTP等功能 在线软件升级 继电器警报输出,邮件报警等功能 满足强电磁干扰环境下无故障工作的要求 机架式安装, 满足工业安装的要求 技术指标 IEEE标准: 802.3 10Base-T Ethernet, 802.3u 100Base-TX and 100Base-FX Fast Ethernet, 802.3x Flow Control and Back Pressure, 802.1p Class of Service, 802.1Q VLAN Tag, 802.3ad 交换方式:存储转发 流 控:全双工流控,半双工背压控制 MAC 地址:8K 协 议:CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Direct) 传输距离:双绞线 100m,光纤 100Mbps zui大120km 端口数量:zui大26个10/100M电口或者6个百兆光口(总接口数量26) 管理方式:Web管理 MsRing :恢复时间小于15ms 广播风暴:实时广播风暴监测与控制 固件升级:Web在线升级 管理功能:系统信息设置 Web访问用户密码设置 可访问IP地址限制设定(Accessible IP) 端口配置 IP设置 时间设置(本地时间/NTP时间) MsRing快速链路中断自恢复功能 Port-based VLAN和802.1Q VLAN(各26组VLAN) Trunking(两组) QoS, 802.1p/1Q and TOS/DiffServe IGMP Snooping 广播风暴控制 速率限制 端口镜像 静态MAC地址转发(包括单播地址和多播地址) SNMP V1/V2 诊断功能 /继电器故障报警 数据流量统计表 MAC地址列表 Log日志 Firmware Upgrade 设定参数备份 Factory Default Console :RS232(波特率:115200,数据位:8,校验位:无,停止位:1,流控:无) Console功能:Overview,IP设置,Factory Default 介质接口 RJ45 接口 :自协商10/100M, Full/Half Duplex, Auto-MDI/MDIX,RJ45接口 5类线传输距离小于等于100米。 光纤接口 :100Base-FX,单模或多模SC接口,传输距离可选。 继电器接口 :标准两端子输出接口,承受电压24V 电源输入接口:标准3端子电源输入接口 Console 接口:DB9公头 LED灯 百兆端口 SPD SPD LNK LNK L/A L/A 绿色常亮 灭 绿色常亮 绿色闪烁 绿色常亮 绿色闪烁 链路速率100Mbps 链路速率10Mbps 链路建立 数据传输 链路建立 (光端口) 数据传输 (光端口) 光纤接头 光纤类型 传输距离 中心波长 光纤尺寸 输出光功率 接收灵敏度 传输速率 多 模 2km 1310nm 62.5/125um -23.5~-14dBm < -35dBm 100Mbps 单 模 15km 1310nm 9/125um -15~-8dBm < -35dBm 100Mbps 电源输入 输 入 电 压 功 率 频 率 DC 200~350V 20W N/A AC 165~265V 20VA 47~63Hz 环境条件 运行温度 存储环境温度 湿 度 适应机型 -40℃~+75℃ -40℃~+85℃ 10~95% 工业宽温型交换机 机 构 高*宽*深:44 x 443 x 260(单位:mm ) 防护等级:IP40 安 装:机架式安装 认 证 IEC 61850-3: 标 准 测试方法 描 述 测试等级 EN55024 EN61000-4-2 ESD 静电耐受测试 ±8Kv Contact Discharge ±15KV Air Discharge EN55024 EN61000-4-3 RI RS 辐射场强耐受测试 10V/m, 80MHz-1000MHz EN55024 EN61000-4-4 FTB EFT/Burst 瞬间脉冲耐受测试 ±4KV 2.5KHz EN55024 EN61000-4-5 VS Surge 冲击波耐受测试 ±2KV L-L ±4KV L-Earth EN55024 EN61000-4-6 CI CS 传导场强耐受测试 10V rms 0.15MHz to 80MHz EN55024 EN61000-4-11 Voltage Dips /Interruptions 电压瞬断/瞬降/缓变及耐受测试 1 Line Cycle@100% Dip 1-5seconds @100% Dip EN55022 CISPR 22 Radiated 辐射sao扰测试 Class A EN55022 CISPR 22 Conducted 传导sao扰测试 Class A 订购信息 工业宽温型选型表(-40℃~+75℃): MS6026 26个百兆RJ45端口,管理型工业以太网交换机 MS6026-2SC 24个百兆RJ45端口,2个百兆SC多模光口,管理型工业以太网交换机 MS6026-2SSC 24个百兆RJ45端口,2个百兆SC单模光口,管理型工业以太网交换机 MS6026-4SC 22个百兆RJ45端口,4个百兆SC多模光口,管理型工业以太网交换机 MS6026-4SSC 22个百兆RJ45端口,4个百兆SC单模光口,管理型工业以太网交换机 MS6026-6SC 20个百兆RJ45端口,6个百兆SC多模光口,管理型工业以太网交换机 MS6026-6SSC 20个百兆RJ45端口,6个百兆SC单模光口,管理型工业以太网交换机 注: 超长距离光纤交换机需要定制 2.3.4 MS8A系列 概 述 MS8A系列是迈森公司推出的一款体积娇小、即插即用型工业以太网交换机。MS8A系列交换机所有端口(RJ45接口)支持自动协商:10/100Mbps,全双工/半双工,自动识别铜缆(MDI/MDIX)。光纤端口支持100Mbps,全双工,支持单模、多模模式,ST、SC接口,双纤接口。MS8A系列交换机选材优良,统一使用国际大厂元器件,采用钉轨或挂板安装。MS8A系列交换机提供冗余交直流电源供电,可同时提供宽范围的低压直流和低压交流电源输入,其可靠性、抗干扰能力均可满足工业需求,是一款性能优良的工业级即插即用型交换机。 性能特点 即插即用 冗余双电源供电 低压直流、交流供电 钉轨或挂板安装 技术指标 IEEE标准: 802.3 10Base-T Ethernet 802.3x Flow Control and Back Pressure 802.3u 100Base-TX and 100Base-FX Fast Ethernet 交换方式:存储转发 MAC 地址:1K zui 大 包:支持1784字节 流 控:全双工流控,半双工背压控制 协 议:CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Direct) 介质接口 RJ45 接口 :自协商10/100Base-T, Full/Half Duplex, Auto-MDI/MDIX, 5类屏蔽线或非屏蔽线,传输距离小于等于100米。 光纤接口 :100Base FX,ST、SC接口。传输距离可选。 电源输入接口:标准4端子双电源输入接口 LED灯: S S LNK LNK 绿色常亮 绿色常亮 绿色灯灭 绿色常亮 绿色闪烁 绿色常亮 绿色闪烁 Power Ok 速率100Mbps 速率10Mbps 链路建立 数据交换 光口链路建立 光口数据交换 光纤接口 光纤类型 传输距离 中心波长 光纤尺寸 输出光功率 接收灵敏度 传输速率 多 模 2km 1310nm 62.5/125um -23.5~-14dBm < -35dBm 100Mbps 单 模 15km 1310nm 9/125um -15~-8dBm < -35dBm 100Mbps 电源输入 输 入 电 压 功 率 频 率 DC 12~36VDC 5W N/A AC 10~24VAC 5W 47~63Hz 环境条件 运行温度 存储环境温度 湿 度 适应机型 -10℃~+60℃ -40℃~+85℃ 10~90% 工业温度型交换机 -40℃~+75℃ -40℃~+85℃ 10~90% 工业宽温型交换机 机 构 长x宽x高:130x 105 x 44(单位:mm ) 防护等级:IP30 安 装:钉轨或挂板 认 证 Certifications IP30 Certifications RoHS Certifications WEEE EMI FCC Part 15, CISPR (EN55022) Grneric Standard for Industrial Env per EN61000-6-2 Safety cUL 508 Hazardous Location UL Class 1, Division 2, Groups A, B, C, and D Shock IEC 60068-2-27 Vibration IEC 60068-2-6 Freefall IEC 60068-2-32 订购信息 工业温度型选型表(-10℃~+60℃): MS8A 工业以太网即插即用型交换机,8个RJ45端口 MS8A-2ST 工业以太网即插即用型交换机,6个RJ45端口,2个光纤端口,多模2km,ST接口 MS8A-2SC 工业以太网即插即用型交换机,6个RJ45端口,2个光纤端口,多模2km,SC接口 MS8A-2SST 工业以太网即插即用型交换机,6个RJ45端口,2个光纤端口,单模15km,ST接口 MS8A-2SSC 工业以太网即插即用型交换机,6个RJ45端口,2个光纤端口,单模15km,SC接口 MS8A-4ST 工业以太网即插即用型交换机,4个RJ45端口,4个光纤端口,多模2km,ST接口 MS8A-4SC 工业以太网即插即用型交换机,4个RJ45端口,4个光纤端口,多模2km,SC接口 MS8A-4SST 工业以太网即插即用型交换机,4个RJ45端口,4个光纤端口,单模15km,ST接口 MS8A-4SSC 工业以太网即插即用型交换机,4个RJ45端口,4个光纤端口,单模15km,SC接口 工业宽温型选型表(-40℃~+75℃): MS8A-T 工业宽温型以太网交换机,8个RJ45端口 MS8A-2ST-W 工业宽温型以太网交换机,6个RJ45端口,2个光纤端口,多模2km,ST接口 MS8A-2SC-W 工业宽温型以太网交换机,6个RJ45端口,2个光纤端口, 多模2km,SC接口 MS8A-2SST-W 工业宽温型以太网交换机,6个RJ45端口,2个光纤端口, 单模15km,ST接口 MS8A-2SSC-W 工业宽温型以太网交换机,6个RJ45端口,2个光纤端口, 单模15km,SC接口 MS8A-4ST-W 工业宽温型以太网交换机,4个RJ45端口,4个光纤端口,多模2km,ST接口 MS8A-4SC-W 工业宽温型以太网交换机,4个RJ45端口,4个光纤端口, 多模2km,SC接口 MS8A-4SST-W 工业宽温型以太网交换机,4个RJ45端口,4个光纤端口, 单模15km,ST接口 MS8A-4SSC-W 工业宽温型以太网交换机,4个RJ45端口,4个光纤端口, 单模15km,SC接口 注: 超长距离光纤交换机需要定制

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