1.1 项目概况

随着新能源供电的建设，风力发电、光伏发电、海流能等大量应用，通讯系统的建设对于整个管理系统的数据传输、安全监控、提高效率等方面都十分重要。但这些系统应用环境恶劣，需要管理型宽温工业以太网交换机进行网络支持。

摘箬山岛新能源项目对网络设备的需求：

1、岛屿应用环境恶劣，昼夜温差大，风沙严重，要求工作温度：-45～85℃ 存储温度：-45～85℃，存储湿度：0%～95%，无凝结。

2、电磁环境恶劣，需要工业交换机具有较强的抗电磁干扰能力、较长时间的平均无故障时间。

3、为了保障通信的可靠性，要求建立冗余的环网，具有较小的自愈时间。通信网络出故障时，能够平滑的切换到冗余备份线路。

4、为了保证远程监控的数据的安全性，交换机需要有全面的网络安全设置。

1.2 通讯网络设计方案

本系统由5部分组成：风机发电1、风机发电2、海流能、开闭所、实验楼。

实验楼和开闭所之间的网络通迅采用千兆光纤冗余技术，实现链路故障的网络快速自愈。

我们在组网方案中主要考虑以下几个方面：
1． 系统设计充分考虑监控系统特点，技术上遵循先进性、实用性与成熟可靠性并重的原则，形成一整套功能齐全的组网解决方案。
2． 能够满足岛屿苛刻的物理环境，温度、防尘、电磁兼容性等要求
3． 组网方案采用清晰的多层结构，从最根本的网络结构设计上简化网络的维护及管理，实现故障点的快速分离及明确，确保系统的稳定运行。
4． 组网方案自身必须具备一定的故障排除及快速自愈功能，能够针对设备故障、链路故障进行自我诊断及快速排除，并实时报警。
5． 对网络进行人工维护、扩容、或故障修复时应该做到影响最小化，做到维护及扩容对系统运行无影响；故障修复只对相关网络设备的连接终端有一定的影响。
6． 网络设备选择采用具备高实时性和稳定性的工业级设备
7． 组网方案具备兼容性，能够无缝连接不同厂商的网络设备，具备高性价比。
8． 考虑到岛屿现场对实时性要求，采用的是冗余网络设计理念，避免单条链路故障对网络的影响。

本方案基于工业以太网交换机性价比及网络可靠性的综合考虑，针对以下部分的网络通信建议如下：

1.2.1 风机与实验楼网络通信部分

风机1与实验楼处分别配置1台工业以太网交换机IES 3009-2S-ST-6T(提供2个100M单模光口，6个10/100Base- T自适应接口)，风机2配置1台工业以太网交换机(提供4个100M单模光口，4个10/100Base- T自适应接口)，每组风机处的箱变测控及监控终端直接与本地的IES 3009-2S-ST-6T交换机连接，两站风机间交换机采用RSTP网络冗余技术，构建百兆光纤网络，风机2与实验楼站间通信同样采用RSTP网络冗余技术，当网络链路故障时快速自愈（自愈时间小于30ms），有效的保障了数据安全可靠传输。

1.2.2 海流能与开闭所络通信部分

“海流能”及“开闭所”处分别配置1台工业以太网交换机IES 3009-2S-ST-6T(提供2个100M单模光口，6个10/100Base- T自适应接口)，海流能处的箱变测控及逆变器直接与本地的IES 3009-2S-ST-6T交换机连接，两站间交换机采用RSTP网络冗余技术，构建百兆光纤网络，当网络链路故障时快速自愈（自愈时间小于30ms），有效的保障了数据安全可靠传输。

1.2.3 实验楼本地通讯部分

考虑到系统业务的接入及统一管理，不同系统业务将会采用VLAN技术隔离，在核心处需要进行三层路由交换，在中央监控中心配置1台三层工业级以太网交换机IAS6028-24T-4GXS（支持静态路由、动态路由RIP/OSPF/BGP、组播路由PIM-SM/PIM-DM/DVMRP），提供4个1000M单模光口，24个10/100Base- T自适应接口，为本地的监控终端、中央控制器、通讯管理机及服务器等提供网络接口，为整个监控系统网络提供高效率的硬件路由处理功能。

1.2.4 开闭所本地通讯部分

配置一台二层工业级以太网交换机IAS2028-24T-4GXS，提供4个1000M单模光口，24个10/100Base- T自适应接口，为本地的监控终端、保护装置、电能量采集终端及通讯管理机等提供网络接口。

1.2.5 开闭所与实验楼通信部分

考虑到开闭所与实验楼间所传输数据量庞大，故此两站间交换机采用RSTP网络冗余技术，构成千兆光纤冗余网络，确保两站间网络通讯畅通，当网络链路故障时快速自愈（自愈时间小于30ms），有效的保障了数据安全可靠传输。

1.3 网络拓扑结构图

1.4 方案优势

A、采用工业级冗余网络，即保障了数据传输的实时性，又保障了数据传输的可靠性。

B、采用工业级芯片、工业级电源模块、低功耗设计的工业以太网交换机保障了系统的高可靠性。

C、工业以太网交换机通过工业四级电磁兼容检测，具备良好的抗电磁干扰能力。

D、核心交换机采用三层交换设备，为整个监控系统网络提供高效率的硬件路由处理功能。

1.5 所需产品清单

2.设备技术参数及功能特点：

1、 良好的设备特性&安装方式灵活，宽温、防尘、防潮设计；

工作温度：-40～85 ℃，存储温度：-45～85 ℃，工作湿度：0 ～ 95 % (无凝露)；金属外壳无风扇散热技术，IP40以上等级防护；可定制机架、导轨、壁挂安装；

2、 在严酷电磁环境下可靠稳定工作；

通过工业四级电磁兼容性检测，有效防御工业干扰：高压交流电场、静电场、电弧、可控硅等；自然界干扰;雷电冲击、各种静电放电、磁暴等；

3、 设备平均无故障时间超过30万小时，常年提供备品备件；

4、 快速冗余：

支持IEC62439 MRP 国际标准环网冗余协议，冗余保护时间小于20ms支持相切耦合环环网组；

支持RSTP/STP（IEEE802.1w/d）冗余协议，具有先进的回环闭锁功能，有效避免环网风暴；

5、 安全优势；

1）支持VLAN（虚拟局域网）技术；

VLAN是安全交换机必不可少的功能，VLAN可以跨越一个或多个交换机，与它们的物理位置无关，设备之间好像在同一个网络间通信一样。VLAN可以在交换机上实现广播域的隔离，它可以把网络分成一个一个独立的区域，可以控制这些区域是否可以通讯。

2）流量控制功能(traffic control)；

交换机的流量控制可以预防因为广播数据包、组播数据包及因目的地址错误的单播数据包数据流量过大造成交换机带宽的异常负荷，并可提高系统的整体效能，保持网络安全稳定的运行。

3）支持端口聚合；

多个端口聚合即可以提高链路传输的带宽，又为传输链路提供了冗余保护；同时起到带宽平均分布的作用；

4）IEEE802.1x身份验证机制；

IEEE 802协议集的局域网接入控制协议，是基于端口的访问控制协议。它能够在利用IEEE 802局域网优势的基础上提供一种对连接到局域网的用户进行认证和授权的手段，达到了接受合法用户接入，拒绝非授权用户的访问，保护网络安全的目的。

5）Qos机制；

工业以太网交换机采用了IEEE802.p QoS CoS/TOS/DSCP优先级策略，保障了数据关键数据的实时可靠传输。

6）支持广播风暴抑制、IGMP-Snooping组播协议，提高网络传输效率

7）系统日志；

交换机的日志功能可以将系统错误、系统配置、状态变化、状态定期报告等信息传送给日志服务器，网管人员依据这些信息掌握设备的运行状况，及早发现问题，及时进行配置设定和排障，保障网络安全稳定地运行。

8）统一网管；

除了提供WEB等访问外，还支持CLI、TELNET、SNMP V1/V2、等多种网管方式；