電力（網）網絡系統技術方案

目  錄

第1章 前言2

1.1概述2

第2章 方案設計2

2.1項目概況2

2.1.1項目背景2

2.1.2組網需求3

2.2組網方案3

2.2.1組網拓撲圖4

2.2.2組網說明4

2.2.3設計優勢4

2.3設備參數3

2.3.1MS6028-2G系列4

2.3.2MS6026-2SC系列4

2.3.3MS8A系列4

第1章  

第1章  前言

1.1 概述

電力工業是國民經濟發展中最重要的基礎能源產業，是國民經濟的第一基礎產業，是關系國計民生的基礎產業，是世界各國經濟發展戰略中的優先發展重點。作為一種先進的生產力和基礎產業，電力行業對促進國民經濟的發展和社會進步起到了重要作用。與社會經濟和社會發展有著十分密切的關系，它不僅是關系國家經濟安全的戰略大問題，而且與人們的日常生活、社會穩定密切相關。電力管理部門迫切要求電力設備集成化、綜合化、自動化，希望能用科學的手段來管理變配電系統這也是電力產業發展的新趨勢變電站自動化是電力系統自動化的必然趨勢，它是綜合應用現代電子技術、通信技術、網絡技術和圖形技術并與配電設備相結合，將配電系統在正常和事故情況下的監視、保護、控制和供電企業的工作管理有機融合在一起的綜合性先進技術它可以大大提高電網安全運行水平，改善供電質量，降損節能為滿足電力系統可靠性的基本要求。但是近年來如08年南方大雪、汶川地震等突發事件造成大面積和長時間的停電，其損失和破壞力不容低估。因此需要通過科技手段來科學、合理和高效的進行電力調度，以確保人們工作生活和企業用電的需求。

關于邁森

北京邁森科技有限公司是一家集自主研發、銷售集成業務、服務為一體的高科技技術企業，總部及研發基地設立于風景秀麗的北京市海淀區高新技術開發區，“中關村生命科學園”。公司銷售網絡覆蓋全國，技術和研發實力雄厚，并致力于成為政府認定的“高新技術企業”。

邁森業務涉及工業以太網通信、工業現場總線傳輸、工業光纖接入、工業電腦及電量管理系統等專業領域，主要產品均具有獨立的知識專權，CE、FCC、ROHS、IEC61850等多項國際認證和電力行業EMC電磁兼容等各種行業標準認證，并致力通過國網電力科學研究院A類認證測試等眾多國內專業機構組織的技術測試及認證，滿足智能電網、煤礦安全、軌道交通等各種行業標準要求。

公司自成立以來，始終堅持“服務至上，互利雙贏，追求極致”的企業理念，薈萃業界精英，將國外先進的信息技術、管理方法及企業經驗與國內企業的具體實際相結合，以“嵌入式、智能化、系統化、集成化”為技術導向，為用戶提供可靠的自動化通信傳輸產品和嵌入式創新解決方案，提供全面的系統集成、硬件、軟件、以用戶為中心的設計服務。

更好的產品、更好的服務、更好的信譽，邁森通信秉承前瞻性的市場理念、卓越的通信產品和客戶利益至上的原則，憑借一系列具有自主知識產權的嵌入式產品、工業以太網交換機產品、現場總線通訊傳輸以及工業通信管理機等產品，深入電力、能源、軌道交通、船舶、軍工、環保、煤炭、石油化工、工業控制等系統領域，產品已成功應用于北京奧運、武漢地鐵2號4號線、重慶地鐵、三峽水利、華能風電及多處大型煤礦等國家重點工程項目。

第2章  方案設計

2.1 項目概況

2.1.1 項目背景

電力系統是我國能源行業的最重要組成部分之一。縱觀20世紀的社會和經濟發展，一個突出特點是，電力的使用已滲透到社會經濟、生活的各個領域。由于電力具有便于轉換能源型式，能高度集中和無限劃分，清潔干凈和易于控制，可大規模生產和遠距離輸送等特性，使電力發展和應用的程度，成了衡量一個國家現代 化水平高低，以及物質文明和精神文明高低的重要標志之一。然而當今自然災害（火災、洪水、雷電、颶風）、各種人為因素以及關鍵設備的故障都有可能導致企業信息系統的癱瘓，毀滅關鍵業務數據，因此一個安全穩定的網絡系統是能夠提高電網安全、可靠、經濟運行的有效手段之一。

（要根據項目情況進行具體寫作）

2.1.2 組網需求

根據該電網網絡系統中對于網絡設備的通用需求，網絡設備需要具備以下幾個主要的特性：

（1）開放性與規范性

網絡體系結構設計時考慮到符合國際標準和工業標準，所選定的網絡設備均為當前業界領先的廠商產品，能夠達到適應多廠商、多協議、互操作性的要求，使網絡既能適應發展的潮流，又能最大限度地保護已有的網絡投資。

（2）綜合性和可靠性

本系統提供高速、可靠地多種服務，提供高速、高效的數據傳輸方式，具有較高的網絡集成管理與控制能力，保障可靠傳輸，具有多路徑迂回和主機備份能力。

（3）先進性

為保證系統能夠適應未來的網絡發展，通信系統中的硬件、軟件及網絡協議都應采用與國際標準兼容的開放協議，具有較長的生命周期。

（4）高效管理和安全性

建成的網絡，具有先進、經濟、高效、可靠和網絡管理技術，能夠全面實施網絡監控，支持整個網絡，包括網絡設備全方位的監視和管理，并支持VLAN技術，保障信息安全和網內安全等級的劃分需要。

（5）高性能可擴展

支持高速以太網絡技術，支持網絡的再擴展，使網絡方便地可擴展容量，增加最新網絡技術，保證整個網絡和高性能和先進性。

（6）最優性價比

在采用先進技術的同時，盡量降低系統造價，提高系統性能價格比。

2.2 組網方案

根據前述的項目設計依據、設計原則的基本思想，結合本項目的實際情況，邁森公司可提供完全滿足本項目需求的全系列產品和全方位的網絡系統解決方案，具體描述如下：

2.2.1 組網拓撲圖

（需根據用戶實際情況制作組網拓撲圖）

2.2.2 組網說明

（要根據項目情況進行具體寫作）

工業以太網交換機符合IEC61850-3標準，可適應嚴苛的電力應用環境；

骨干環網采用三層工業以太網交換機，1000M光纖自愈環網。通過啟用路由協議，既實現各VLAN數據轉發，又保證了當環路某段鏈路或交換機故障時，快速自愈；

接入環網采用二層工業以太網交換機，100M光纖自愈環網，當環路上光纖或者節點出現故障時，網絡可以在15ms快速自愈；

每個接入環劃分一個VLAN，可隔離廣播，多播包，防止網絡風暴蔓延；

網管軟件可以實現交換機的集中配置、管理和監控。

如上圖所示，本系統基于光纖網，采用IEEE802.3體系標準，采用站控層－間隔層-過程層組網模式,具體情況如下：

配網監控中心：

配網監控中心設備連接圖：

監控中心配置MS6028-2G千兆三層交換機一臺、網管一套、網管控制臺一套。

MS6028-2G負責匯集監控中心的網絡設備和N個變電站設備的的接入，并負責對這些數據包進行轉發、交換等處理；

網管控制臺負責進行網絡的參數設置和對網絡運行情況進行監控；

變電站：

變電站設備連接圖：

變電站配置MS6028-2G-2SC千兆三層交換機一臺、網管一套、網管控制臺一套。

MS6028-2G-2SC負責匯集變電站的網絡設備和N個配電房設備的的接入，以及和監控中心千兆環網的接入。并負責對這些數據包進行轉發、交換等處理；

網管控制臺負責進行網絡的參數設置和對網絡運行情況進行監控；

配電房：

配電房配置MS6026-2SC一臺。

MS6026-2SC負責匯集配電房的網絡設備和N個即插即用交換機的的接入，以及和變電站百兆光纖環網的接入。并負責對這些數據包進行轉發、交換等處理。

2.2.3設計優勢：

從整體上看，本方案通過采用工業冗余環網，采用的是1臺MS26-2G交換機和4臺MS8M組成一個環網。站控層和間隔層的通信線路采用的是光纖環網線路，網絡的健壯性和傳輸能力都比傳統的拓撲高出很多。與此同時，因為采用了環網的設計思想，所以整個工程的造價會有效降低，布線和工程實施都十分方便。具體地說，該方案的優勢表現在以下幾個方面：
2.1 環內站點的高速收斂
   在本方案中，每臺邁森交換機都是可網管工業冗余環網交換機，構建的環網采用的是邁森特有的工業環網協議MsRing，它的標準收斂時間為15ms，比起現在工業以太網領域里的其他環網協議，MsRing可以保證網絡更加快速高效地實現對網絡鏈路的冗余。
2.2在本方案中邁森還為您提供以下安全保障：
(1)邁森系列工業以太網交換機總體設計上堅持標準化和開放性并重的原則，并在統一的技術標準和通用的基本要求下，保持系統的開放性和靈活性，設計中充分考慮其未來的發展和健全過程。
(2)邁森系列工業以太網交換機采用的核心技術、支持的通信協議、總線速率、端口速度及可管理性，均能充分滿足該電網監控系統的應用需求。
(3)基于滿足本工程業務通信的最大需求，本著最小配置及使用維護最簡單化的原則。

2.3 設備參數

2.3.1 MS6028-2G系列

概  述

MS6028-2G千兆網管型3層工業以太網交換機不僅能夠提供二層交換能力，同樣也提供三層的路由能力，使網絡規劃更加容易和靈活。該系列產品最大支持28個千兆口。支持MsRing環網協議，還支持更多的高級管理功能。MS6028-2G交換機提供了更多的靈活性、可靠性和用戶導向的能力，能夠滿足苛刻的工業應用。

MsRing技術是由邁森專業為工業應用而設計開發的，它提供以太網斷開后自恢復功能。 MS6028-2G交換機可使用電口或光口進行組環，以提供方便的組環方式。MsRing技術基于以太網鏈路，提供一個鏈路冗余備份，為提供穩定可靠的、無中斷的工業以太網絡成為現實。

性能特點

Ø 最大28個千兆口，可支持2個千兆SFP光口。

Ø MsRing環網冗余技術。

Ø 虛擬局域網（VLAN）

Ø DHCP配置

Ø QOS配置

Ø 內置Web Server,可通過瀏覽器遠程管理和配置

Ø 支持靜態路由

Ø 靜態IP配置

Ø 千兆電口

Ø 寬電壓冗余電源輸入

Ø 簡單網絡管理協議（SNMP V1/V2c/V3）網絡管理

Ø 支持STP/RSTP等功能

Ø 繼電器報警功能

Ø 在線軟件升級

Ø 精確廣播風暴控制

Ø 滿足強電磁干擾環境下無故障工作的要求

Ø 機架式安裝, 滿足工業安裝的要求

技術指標

IEEE標準：

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,

交換方式：存儲轉發

流    控：全雙工流控，半雙工背壓控制

MAC 地址：16K

L3 Host table: 4K

協    議：CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Direct）

傳輸距離：雙絞線 1000m，光纖 100Mbps 最大120km

端口數量：最大28個千兆口，可支持2個千兆SFP光口（總接口數量28）

管理方式：Web管理

固件升級：Web在線升級

管理功能：系統信息設置

Web訪問用戶密碼設置

端口配置

廣播風暴控制

QoS, 802.1p/1Q

MAC地址列表

RSTP協議

MsRing快速鏈路中斷自恢復功能

IP設置

DHCP設置

802.1Q VLAN

路由表配置

SNMP V1/V2c/V3

繼電器報警

時間設置（本地時間/NTP時間）

文件管理

Console ：RS232（波特率：115200，數據位：8，校驗位：無，停止位：1，流控：無）

介質接口

RJ45 接口   ：自協商10/100/1000M, Full/Half Duplex, Auto-MDI/MDIX，RJ45接口 5類線傳輸距離小于等于1000米。

光纖接口    ：100Base-FX，單模或多模SC接口，傳輸距離可選。

繼電器接口  ：標準兩端子輸出接口，承受電壓24V

電源輸入接口：標準3端子電源輸入接口

Console 接口：DB9公頭

LED燈

千兆端口

光纖接頭

電源輸入

環境條件

機  構

高*寬*深：443*44*310（單位：mm  ）

防護等級：IP40

安  裝：機架式安裝

認  證

CE  FCC：

訂購信息

2.3.2 MS6026-2SC系列

概  述

MS6026-2SC系列是邁森推出的一款百兆管理型工業以太網交換機。此系列交換機為滿足嚴苛的工業應用需求而設計，符合IEC61850-3標準，提供一種高端工業以太網通訊解決方案。

端口配置為最多26個網絡接口，最多6個百兆光口和24個10/100M電口。MS6026-2SC系列交換機還提供豐富的管理功能，其它所有端口均支持自動協商、10/100Mbps全雙工和半雙工、流量控制，通過Web管理，MS6026-2SC系列提供高級管理功能，例如：RingOnTM、VLAN、Trunking、QoS(Quality of Service)、IGMP Snooping、Rate Control、Port Mirroring、靜態MAC地址轉發、SNMP(Simple Network Management Protocol)、診斷工具、Email/Relay故障報警、Log日志等一系列常用的高級管理功能。此系列交換機提供直流和交流220V電源輸入。在結構方面，MX6026-2SC系列是一款標準的1U高19英寸寬 機架式安裝。

MsRing技術是由邁森專業為工業應用而設計開發的，它提供以太網斷開后自恢復功能，其恢復時間小于等于15ms，遠遠低于目前國際水平。MS6026-2SC系列交換機可使用電口或光口進行組環，以提供方便的組環方式。

VLAN即虛擬局域網，是將物理上的局域網絡（LAN）從邏輯上劃分成多個獨立分離的虛擬網絡，有效的減少廣播范圍，并以此來提高網絡性能、安全性和可管理性。邁森管理型交換機提供端口VLAN和IEEE802.1Q VLAN兩種劃分VLAN的方式。

性能特點

提供最多6個百兆SC光口或最多26個10/100M電口

MsRing環網冗余技術，硬件鏈路故障恢復時間小于15ms

虛擬局域網（VLAN）

Trunking

內置Web Server,可通過瀏覽器遠程管理和配置

多等級服務質量（QoS）控制功能

IGMP Snooping功能

存儲轉發機制，提供更大容量的背板帶寬

10/100M，全/半雙工，MDI/MDIX自適應模式

全雙工流控和半雙工背壓控制設計

靜態MAC地址轉發

簡單網絡管理協議（SNMP）,RMON功能

支持STP/RSTP等功能

在線軟件升級

繼電器警報輸出，郵件報警等功能

滿足強電磁干擾環境下無故障工作的要求

機架式安裝, 滿足工業安裝的要求

技術指標

IEEE標準：

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

交換方式：存儲轉發

流    控：全雙工流控，半雙工背壓控制

MAC 地址：8K

協    議：CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Direct）

傳輸距離：雙絞線 100m，光纖 100Mbps 最大120km

端口數量：最大26個10/100M電口或者6個百兆光口（總接口數量26）

管理方式：Web管理

MsRing  ：恢復時間小于15ms

廣播風暴：實時廣播風暴監測與控制

固件升級：Web在線升級

管理功能：系統信息設置

Web訪問用戶密碼設置

可訪問IP地址限制設定（Accessible IP）

端口配置

IP設置

時間設置（本地時間/NTP時間）

MsRing快速鏈路中斷自恢復功能

Port-based VLAN和802.1Q VLAN（各26組VLAN）

Trunking（兩組）

QoS, 802.1p/1Q and TOS/DiffServe

IGMP Snooping

廣播風暴控制

速率限制

端口鏡像

靜態MAC地址轉發（包括單播地址和多播地址）

SNMP V1/V2

診斷功能

Email/繼電器故障報警

數據流量統計表

MAC地址列表

Log日志

Firmware Upgrade

設定參數備份

Factory Default

Console ：RS232（波特率：115200，數據位：8，校驗位：無，停止位：1，流控：無）

         Console功能：Overview，IP設置，Factory Default

介質接口

RJ45 接口   ：自協商10/100M, Full/Half Duplex, Auto-MDI/MDIX，RJ45接口 5類線傳輸距離小于等于100米。

光纖接口    ：100Base-FX，單模或多模SC接口，傳輸距離可選。

繼電器接口  ：標準兩端子輸出接口，承受電壓24V

電源輸入接口：標準3端子電源輸入接口

Console 接口：DB9公頭

LED燈

百兆端口

光纖接頭

電源輸入

環境條件

機  構

高*寬*深：44 x 443 x 260（單位：mm  ）

防護等級：IP40

安  裝：機架式安裝

認  證

IEC 61850-3：

訂購信息

2.3.4 MS8A系列

概  述

MS8A系列是邁森公司推出的一款體積嬌小、即插即用型工業以太網交換機。MS8A系列交換機所有端口（RJ45接口）支持自動協商：10/100Mbps，全雙工/半雙工，自動識別銅纜（MDI/MDIX）。光纖端口支持100Mbps，全雙工，支持單模、多模模式，ST、SC接口，雙纖接口。MS8A系列交換機選材優良，統一使用國際大廠元器件，采用釘軌或掛板安裝。MS8A系列交換機提供冗余交直流電源供電，可同時提供寬范圍的低壓直流和低壓交流電源輸入，其可靠性、抗干擾能力均可滿足工業需求，是一款性能優良的工業級即插即用型交換機。

性能特點

即插即用

冗余雙電源供電

低壓直流、交流供電

釘軌或掛板安裝

技術指標

IEEE標準：

交換方式：存儲轉發

MAC 地址：1K

最大包：支持1784字節

流    控：全雙工流控，半雙工背壓控制

協    議：CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Direct）

介質接口

RJ45 接口   ：自協商10/100Base-T, Full/Half Duplex, Auto-MDI/MDIX，

5類屏蔽線或非屏蔽線，傳輸距離小于等于100米。

光纖接口    ：100Base FX，ST、SC接口。傳輸距離可選。

電源輸入接口：標準4端子雙電源輸入接口

LED燈：

光纖接口

電源輸入

環境條件

機  構

長x寬x高：130x 105 x 44（單位：mm ）

防護等級：IP30

安  裝：釘軌或掛板

認  證

訂購信息