钢厂能源管控系统网络系统方案

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▌行业背景

能源管控系统一般是把生产企业的能源消耗如：水、气（汽）、风、电的使用过程数据，监测、记录、分析、指导。实时监控企业各种能源的详细使用情况，为节能降耗提供直观科学的依据，为企业查找能耗弱点，促进企业管理水平的进一步提高及运营成本的进一步降低。

 

使能源使用合理，控制浪费，达到节能减排，节能降耗，再创造效益的目的。通过数据分析，可以帮助企业对每条生产线、每个工作班组以及主要耗能设备进行实时考核，杜绝浪费，并可以帮助企业进一步优化工艺，以降低单位能耗成本，提高企业综合竞争力。

 

 

▌方案概述
能源管控系统网络方案主要是对某集团能源管控系统网络部分进行新建，为了在网络建成后建立安全、稳定、可靠的网络系统。在设计原则上，传输层实现1000M光纤的网络设计。

 

在核心层和传输层的连接上，采用1000M光纤连接，从而保证网络的可靠、稳定性。在接入层的连接上采用100M连接。

 

能源管控系统网络建成之后要满足能源管控、数据采集、工业视频监控、视频会议及语音传输需求，满足该公司未来应用系统的应用：ERP\MES\等应用系统。

 

▌网络系统需求
网络构成

主干网络定义为中心机房到各汇聚点的通信干线。骨干网络为三层架构，网络考虑环网结构，保证各网主干通信可靠性。

 

（1）核心层

核心层位于新建能源管控中心的中心机房。核心层负责整个能源管控网络基础平台汇聚层网络接入，同时承担未来应用的网络接入。根据网络系统对网络传输指标的要求配置不同档次的核心交换机，核心交换机通过双链路千兆光纤网络连接，保证核心网络高可靠性。

 

能源中心机房配置：3台核心交换机,互为热备。在性能满足要求前提下，预留一定的容量扩展空间，核心层交换设备预留内外交换点通信接口。

 

（2）汇聚层

以汇聚层机房为单元设置多个汇聚点，汇聚层采用环型设计，汇聚层有以太网口（RJ45）接入能力。

 

（3）接入层

接入层采用星形结构并上联到汇聚层。

 

基本要求

1）网络基础平台：满足能源管控、数据采集、工业视频监控、视频会议及语音传输需求，满足该集团未来应用系统的应用：ERP\MES\等应用系统。

2）汇聚层采用千兆环网技术，接入层采用环网与星型相结合，交换机通信采用千兆，百兆到桌面。要求高速，高可靠性，高扩展性。

3）提供网络管理平台，能够有效监控、管理网络中的交换设备，以及对整个网络的健康状态进行实时监控。

4）提供本次网络平台的网络安全系统方案，结合现有网络系统和安全策略进行设计，确保网络安全，如：网络病毒防护体系，数据通信检测、访问控制等，减少因病毒和其他安全隐患造成的网络异常。

5）布线系统：包括厂区主干光缆线路设计、实施，光缆全部使用单模光纤。

6）汇聚层：机房设计与建设，环线路由设计与实施。

7）汇聚层故障切换时间小于50ms；接入层如采用环网故障切换时间小于50ms。

8）汇聚层与核心层要求统一考虑方案，接入层根据该集团提供的采点情况二期设计。

 

能源管控系统网络工程具体说明  能源管控系统传输网采用接入——汇聚——核心架构。其中核心层由三台核心交换机组成，通过热备技术实现核心网络冗余；汇聚层由6台设备组成1000M工业环网以实现主干链路对链路故障的毫秒级自愈；接入层上联的方式。

 

有两种：环形接入和星形接入。网络拓扑如下图所示：

 

根据该集团能源管控系统网络工程现场环境和需求的要求，特选用东用科技生产的工业以太网交换机，具体说明如下：

 

工业环形主干网络：主干链路主要由8台汇聚交换机构建的千兆环网构成。接入层交换机通过环形或星形网络接入到主干链路。

 

终端接入层互联：在终端接入层互联上，通过100M光纤或是100Base-TX级联。在下联的PLC和终端设备上，通过100M电口连接。

 

工业以太网交换机在能源管控系统网络中的实施优势

通过对该集团能源管控系统现有网络的分析和对稳定性、冗余性、可靠 性的保证，在设计中采用工业以太网交换机来满足此次网络设备的网络架构。工业以太网在能源管控系统网络中优势说明如下：

 

网络整体架构：

整体骨干网络按照实际应用的需求构建成为1000M冗余环网。冗余环网组网方式是工业网络组网的方式，如果选用民用交换机是不能真正实现环网设计的。

 

钢铁行业要求：

在钢铁行业要求上，要求以太网传输介质、传输设备等，都要求有很强防护等级和抗干扰能力，而普通民用以太网交换机是不能完美实现的。

 

钢铁厂内的要求：

如今的钢铁厂生产都是工业自动化环境。针对此项目要求，采用工业以太网交换机要比民用交换机有更大的优势。如：恶劣环境的支持、稳定性的保证、设备保质期的保证等等。