一,項(xiàng)目概述
■ 成都沙河綜合整治項(xiàng)目簡述:
沙河是成都市三大城市河流之一,位于成都東郊城區(qū),起始于城北洞子口府河進(jìn)水節(jié)制閘,河流自北繞城東向南,最終在三瓦窯成昆鐵路上游約100m處匯入府河。主河道長22.22km。
沙河綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則:
沙河綜合自動化系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、光纖通信為主信道,采用PLC及各種智能模塊進(jìn)行控制的數(shù)據(jù)、語音、視頻“三網(wǎng)合一”方案,實(shí)現(xiàn)“數(shù)字化沙河”。綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則為“無人值班”(少人值守)。
沙河計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)集成項(xiàng)目基本構(gòu)成
計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)集成項(xiàng)目是沙河綜合自動化系統(tǒng)的一部分,它包括三大部分內(nèi)容,即監(jiān)控中心上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、通信組網(wǎng)(不含光纜采購及光纜施工)、各現(xiàn)地控制系統(tǒng)與監(jiān)控中心的接口設(shè)計(jì)。沙河工程監(jiān)控中心設(shè)在劉家碾。處于離沙河進(jìn)口3公里處。
實(shí)現(xiàn)功能
工程采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)集成對沙河沿線的水閘、光彩照明、景觀結(jié)點(diǎn)安全監(jiān)視、噴泉、背景音樂等進(jìn)行遠(yuǎn)程集中監(jiān)控,達(dá)到提高自動化管理水平,節(jié)約能源和降低運(yùn)行成本的目的。
二,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?nbsp;
三,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選型
赫斯曼MACH3000系列、RS2網(wǎng)管產(chǎn)品系列
四,網(wǎng)絡(luò)方案說明和特點(diǎn)
本綜合自動化系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)采用光纖傳輸系統(tǒng),組成環(huán)路。通信系統(tǒng)為綜合傳輸/接入系統(tǒng),采用1000M工業(yè)以太網(wǎng)作為傳輸鏈路,構(gòu)成冗余“超級環(huán)”(HIPER-Ring),當(dāng)光纖環(huán)路發(fā)生故障時,可以保證在500ms時間范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈,各子系統(tǒng)與中心控制室的實(shí)時數(shù)據(jù)不會丟失。
各子網(wǎng)絡(luò)采用100M星形和環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)通信方案。100M環(huán)網(wǎng)與閘站的1000M交換機(jī)須100M冗余上聯(lián)。在閘站和閘站控制范圍內(nèi)的各個現(xiàn)地控制單元之間采用多模光纖構(gòu)成冗余環(huán)網(wǎng),當(dāng)環(huán)網(wǎng)發(fā)生一個光纖斷點(diǎn)時,網(wǎng)絡(luò)能夠在小于500毫秒的時間內(nèi)自愈。
本通信網(wǎng)絡(luò)方案根據(jù)各個通信節(jié)點(diǎn)站的位置、環(huán)境特點(diǎn)和性能要求,采用目前最為可靠、成熟先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和Hirschmann工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備,組成Hiper-Ring超級冗余環(huán)結(jié)構(gòu);監(jiān)控中心和外場閘站主干交換機(jī)采用MACH3002模塊化千兆骨干交換機(jī),該交換機(jī)具有獨(dú)立冗余的交換引擎和管理引擎;外場區(qū)域交換機(jī)采用卡軌式安裝的工業(yè)交換機(jī)RS2-FX/FX。監(jiān)控中心主干交換機(jī)與外場主干交換機(jī)之間通過單模光纖組成千兆冗余環(huán)網(wǎng);節(jié)點(diǎn)卡軌式小交換機(jī)通過多模光纖組成百兆級的超級冗余環(huán);每個外場主干交換機(jī)通過環(huán)間冗余的方式冗余下連一個百兆冗余環(huán),形成主干千兆環(huán)帶多個百兆環(huán)的高可靠性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。下層終端設(shè)備可就近接入到區(qū)域內(nèi)的主干交換機(jī)和卡軌式工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī),各種控制管理的終端設(shè)備通過RJ45網(wǎng)口接入到卡軌式工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。
該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有如下幾方面的特點(diǎn):
1)多重冗余和高可靠性
a)所采用的MACH3000系列千兆以太網(wǎng)交換機(jī)均屬于工業(yè)級以太網(wǎng)產(chǎn)品,是世界上第一個模塊化的骨干交換機(jī);具有雙電源冗余輸入,工作溫度范圍可以從0到50℃。外場節(jié)點(diǎn)小交換機(jī)為卡軌安裝,能夠抗粉塵、耐高溫、高濕、強(qiáng)震動,工作溫度范圍為0℃~+60℃,需符合南方公路通信現(xiàn)場的惡劣環(huán)境要求;卡軌式交換機(jī)應(yīng)為無風(fēng)扇設(shè)計(jì),以提高設(shè)備的可用性。
b)所有的交換機(jī)都是完全工業(yè)級的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。牢靠的重負(fù)荷設(shè)計(jì),其性能指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通的OA網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,傳輸性能也更好,設(shè)備延時更低,典型值為4微秒,更能滿足實(shí)時性應(yīng)用的要求。
c)HIRSCHMANN網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品除了能滿足工業(yè)現(xiàn)場的要求之外,還支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和多重冗余方式,如超級冗余環(huán)、Link Aggregation、Stand-By主備冗余、Dual-Homing等,當(dāng)其中一條鏈路發(fā)生故障時可以自動切換到另外一條通道,切換時間小于1s,Hiper-Ring超級冗余環(huán)的切換時間應(yīng)小于500ms。
d)支持VLAN、組播控制和Port Priority(端口優(yōu)先級)設(shè)置,提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和工作效率。
e)控制現(xiàn)場的交換機(jī)均提供一個附加觸點(diǎn),可把交換機(jī)的狀態(tài)信息直接作為過程數(shù)據(jù)記錄,并可用于報警。
f)網(wǎng)絡(luò)安裝和故障診斷比較方便。MACH3000系列交換機(jī)帶有SNMP管理單元,而且還集成有基于WEB的管理系統(tǒng),這為快速地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、診斷、故障定位和管理提供了方便。
2)開放性和可擴(kuò)展性
a)HIRSCHMANN工業(yè)以太網(wǎng),完全符合標(biāo)準(zhǔn)的802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),支持光纖/雙絞線連接和TCP/IP協(xié)議。
b)MACH3000交換機(jī)各層底板之間互為冗余,完全模塊化,用戶可以根據(jù)不同需要選擇不同的配置;支持帶電熱插拔,方便在線維護(hù),大大降低了用戶的擁有成本和使用成本。
c)由于采用了專用的網(wǎng)管軟件HiVision,它支持OPC Server,可以與工業(yè)監(jiān)控組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,從而使網(wǎng)絡(luò)管理集成到SCADA系統(tǒng)中進(jìn)行統(tǒng)一管理。
3)嚴(yán)格的安全保證
a)在數(shù)據(jù)傳輸鏈路方面,由于骨干網(wǎng)的交換機(jī)都帶有SNMP管理單元,集成了基于WEB的管理系統(tǒng),支持RMON網(wǎng)管。從而保證了良好的安全性。
b)對交換機(jī)的管理采用了二級密碼訪問機(jī)制,可以關(guān)閉不用的交換機(jī)端口,防止外部設(shè)備的非法接入。
c)可以對交換機(jī)的端口和終端設(shè)備的MAC地址進(jìn)行綁定,防止外部設(shè)備的非法接入。
4)Hivision 網(wǎng)絡(luò)管理程序
赫斯曼的Hivision允許您觀察網(wǎng)絡(luò)上任何一個節(jié)點(diǎn)的設(shè)置。通過對網(wǎng)絡(luò)的全面監(jiān)視,您能夠?qū)崿F(xiàn)綜合的負(fù)載和故障分析。HiVision圖形方式的交互式用戶界面以及設(shè)備圖案化使您的工作更直接,更容易理解,并且其他方便的附加功能讓您在使用時增加了巨大的價值。
• 監(jiān)視結(jié)果可以利用E-Mail,SMS或參考視窗來顯示或傳送。
• 通過標(biāo)準(zhǔn)MIB集成OEM設(shè)備。
• 使用端口管理器對任意聯(lián)接進(jìn)行簡單設(shè)置即可提供全面的負(fù)載和故障分析。
• 方便查詢Hirschmann網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài),并具有故障陷阱處理功能,可對于整個網(wǎng)絡(luò)或單一設(shè)備的故障陷阱歷史進(jìn)行精確跟蹤。
• 自動發(fā)現(xiàn)并顯示所有支持SNMP的設(shè)備,支持SNMP、RMON網(wǎng)絡(luò)管理功能,自動識別所有的Hirschmann網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,顯示網(wǎng)絡(luò)的邏輯結(jié)構(gòu)和IP地址與MAC地址之間的關(guān)系。
• 用高品質(zhì)的圖像真實(shí)地表示所監(jiān)控的設(shè)備。
• 具有對標(biāo)準(zhǔn)RMON 1-3 & 9參數(shù)(統(tǒng)計(jì)、歷史、報警和事件)的圖形化顯示
• 完善的幫助功能和集成的提示功能——提示、在線使用手冊、在線幫助、在線指南和自動配置校驗(yàn)
• 集成了OPC2.0支持,可按OPC服務(wù)器的方式將Hivision監(jiān)控的所有代理(交換機(jī))的狀態(tài)信息和TRAP報警直接傳到HMI/SCADA軟件中去。
5)MACH3000骨干交換機(jī)
MACH 3000 工業(yè)級以太網(wǎng)交換機(jī)以極具吸引力的每端口價格提供了最高的數(shù)據(jù)處理速度,和最優(yōu)的容錯保護(hù)。所有這些特點(diǎn)均無須其它特殊硬件支持。它靈活的擴(kuò)展功能為用戶提供了最大的柔性。在MACH3000和導(dǎo)軌式交換機(jī)之間最優(yōu)的超級冗余環(huán)和Dual Homing 機(jī)制,使之能夠?qū)崿F(xiàn)安全可靠的骨干網(wǎng)架構(gòu)。在發(fā)生鏈路故障的情況下,它能夠僅在幾分之一秒的時間內(nèi)采用網(wǎng)絡(luò)冗余機(jī)制重建網(wǎng)絡(luò)連接。MACH3000 提供了工業(yè)自動化網(wǎng)絡(luò)和辦公自動化網(wǎng)絡(luò)連接的最佳解決方案。
到目前為止,MACH3000已經(jīng)在競爭中領(lǐng)先了相當(dāng)長一段時間,但我們?nèi)匀灰恢痹谂υ黾游覀兊念I(lǐng)先優(yōu)勢。MACH3000支持安全又完善的赫斯曼超級冗余環(huán)(HIPER-Ring)和快速生成樹協(xié)議(RSTP),它能在毫秒級時間內(nèi)修復(fù)出現(xiàn)的通信故障。同時全面的介質(zhì)模塊使得與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的自然連接成為可能——支持各種網(wǎng)絡(luò)接口。MACH3000提供了最快的傳輸性能,通過特殊的工業(yè)路由提供了四個優(yōu)先級的快速切換時間,同時它也支持第三層交換,從而保護(hù)了您現(xiàn)有的投資。
因此,MACH3000不僅能夠確保我們對于網(wǎng)絡(luò)性能的要求,同時它把網(wǎng)絡(luò)融合的思想帶到了最高層次:它最快最可靠地實(shí)現(xiàn)了對視頻、音頻和數(shù)據(jù)的傳輸。
•使用無源底板實(shí)現(xiàn)故障保護(hù)。
•基本設(shè)備:MACH 3001,有兩個基板插槽的MACH3002,有五個基板插槽的MACH3005,介質(zhì)模塊,電源單元和風(fēng)扇模塊。
•基板配置靈活,能夠安裝多個各種傳輸速率的介質(zhì)模塊(包括10/100/1000M的線速度)。
•每層底板都帶有獨(dú)立的交換引擎和管理引擎,實(shí)現(xiàn)了管理引擎和交