電力（網(wǎng)）網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)方案

北京邁森科技有限公司

目  錄

第1章 前言 2

1.1 概述 2

第2章 方案設(shè)計 2

2.1 項目概況 2

2.1.1 項目背景 2

2.1.2 組網(wǎng)需求 3

2.2 組網(wǎng)方案 3

2.2.1 組網(wǎng)拓?fù)鋱D 4

2.2.2 組網(wǎng)說明 4

2.2.3 設(shè)計優(yōu)勢 4

2.3 設(shè)備參數(shù) 3

2.3.1 MS6028-2G系列 4

2.3.2 MS6026-2SC系列 4

2.3.3 MS8A系列 4

第1章  前言

1.1 概述

電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中zui重要的基礎(chǔ)能源產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟(jì)的*基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是關(guān)系國計民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是世界各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略中的優(yōu)先發(fā)展重點。作為一種*的生產(chǎn)力和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，電力行業(yè)對促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會進(jìn)步起到了重要作用。與社會經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展有著十分密切的關(guān)系，它不僅是關(guān)系國家經(jīng)濟(jì)安全的戰(zhàn)略大問題，而且與人們的日常生活、社會穩(wěn)定密切相關(guān)。電力管理部門迫切要求電力設(shè)備集成化、綜合化、自動化，希望能用科學(xué)的手段來管理變配電系統(tǒng)這也是電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢 變電站自動化是電力系統(tǒng)自動化的必然趨勢，它是綜合應(yīng)用現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和圖形技術(shù)并與配電設(shè)備相結(jié)合，將配電系統(tǒng)在正常和事故情況下的監(jiān)視、保護(hù)、控制和供電企業(yè)的工作管理有機(jī)融合在一起的綜合性*技術(shù)它可以大大提高電網(wǎng)安全運行水平，改善供電質(zhì)量，降損節(jié)能 為滿足電力系統(tǒng)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(fā)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(xué)、合理和的進(jìn)行電力調(diào)度，以確保人們工作生活和企業(yè)用電的需求。

第2章  方案設(shè)計

2.1 項目概況

2.1.1 項目背景

電力系統(tǒng)是我國能源行業(yè)的zui重要組成部分之一?？v觀20世紀(jì)的社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，一個突出特點是，電力的使用已滲透到社會經(jīng)濟(jì)、生活的各個領(lǐng)域。由于電力具有便于轉(zhuǎn)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(guī)模生產(chǎn)和遠(yuǎn)距離輸送等特性，使電力發(fā)展和應(yīng)用的程度，成了衡量一個國家現(xiàn)代 化水平高低，以及物質(zhì)文明和精神文明高低的重要標(biāo)志之一。然而當(dāng)今自然災(zāi)害（火災(zāi)、洪水、雷電、颶風(fēng)）、各種人為因素以及關(guān)鍵設(shè)備的故障都有可能導(dǎo)致企業(yè)信息系統(tǒng)的宕機(jī)，毀滅關(guān)鍵業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，因此一個安全穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是能夠提高電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運行的有效手段之一。

（要根據(jù)項目情況進(jìn)行具體寫作）

2.1.2 組網(wǎng)需求

根據(jù)該電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的通用需求，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要具備以下幾個主要的特性：

（1）開放性與規(guī)范性

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計時考慮到符合標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，所選定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均為當(dāng)前業(yè)界的廠商產(chǎn)品，能夠達(dá)到適應(yīng)多廠商、多協(xié)議、互操作性的要求，使網(wǎng)絡(luò)既能適應(yīng)發(fā)展的潮流，又能zui大限度地保護(hù)已有的網(wǎng)絡(luò)投資。

（2）綜合性和可靠性

本系統(tǒng)提供高速、可靠地多種服務(wù)，提供高速、的數(shù)據(jù)傳輸方式，具有較高的網(wǎng)絡(luò)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(jī)備份能力。

（3）*性

為保證系統(tǒng)能夠適應(yīng)未來的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，通信系統(tǒng)中的硬件、軟件及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都應(yīng)采用與標(biāo)準(zhǔn)兼容的開放協(xié)議，具有較長的生命周期。

（4）管理和安全性

建成的網(wǎng)絡(luò)，具有*、經(jīng)濟(jì)、、可靠和網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，能夠全面實施網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，支持整個網(wǎng)絡(luò)，包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的監(jiān)視和管理，并支持VLAN技術(shù)，保障信息安全和網(wǎng)內(nèi)安全等級的劃分需要。

（5）高性能可擴(kuò)展

支持高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，支持網(wǎng)絡(luò)的再擴(kuò)展，使網(wǎng)絡(luò)方便地可擴(kuò)展容量，增加網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，保證整個網(wǎng)絡(luò)和高性能和*性。

（6）*性價比

在采用*技術(shù)的同時，盡量降低系統(tǒng)造價，提高系統(tǒng)性能價格比。

2.2 組網(wǎng)方案

根據(jù)前述的項目設(shè)計依據(jù)、設(shè)計原則的基本思想，結(jié)合本項目的實際情況，邁森公司可提供*本項目需求的全系列產(chǎn)品和的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)解決方案，具體描述如下：

2.2.1 組網(wǎng)拓?fù)鋱D

（需根據(jù)用戶實際情況制作組網(wǎng)拓?fù)鋱D）

2.2.2 組網(wǎng)說明

（要根據(jù)項目情況進(jìn)行具體寫作）

工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)符合IEC61850-3標(biāo)準(zhǔn)，可適應(yīng)嚴(yán)苛的電力應(yīng)用環(huán)境；

骨干環(huán)網(wǎng)采用三層工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，1000M光纖自愈環(huán)網(wǎng)。通過啟用路由協(xié)議，既實現(xiàn)各VLAN數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，又保證了當(dāng)環(huán)路某段鏈路或交換機(jī)故障時，快速自愈；

接入環(huán)網(wǎng)采用二層工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，100M光纖自愈環(huán)網(wǎng)，當(dāng)環(huán)路上光纖或者節(jié)點出現(xiàn)故障時，網(wǎng)絡(luò)可以在15ms快速自愈；

每個接入環(huán)劃分一個VLAN，可隔離廣播，多播包，防止網(wǎng)絡(luò)風(fēng)暴蔓延；

網(wǎng)管軟件可以實現(xiàn)交換機(jī)的集中配置、管理和監(jiān)控。

如上圖所示，本系統(tǒng)基于光纖網(wǎng)，采用IEEE802.3體系標(biāo)準(zhǔn)，采用站控層－間隔層-過程層組網(wǎng)模式,具體情況如下：

配網(wǎng)監(jiān)控中心： 

配網(wǎng)監(jiān)控中心設(shè)備連接圖：

監(jiān)控中心配置MS6028-2G千兆三層交換機(jī)一臺、網(wǎng)管一套、網(wǎng)管控制臺一套。

MS6028-2G負(fù)責(zé)匯集監(jiān)控中心的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和N個變電站設(shè)備的的接入，并負(fù)責(zé)對這些數(shù)據(jù)包進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)、交換等處理；

網(wǎng)管控制臺負(fù)責(zé)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)設(shè)置和對網(wǎng)絡(luò)運行情況進(jìn)行監(jiān)控；

變電站：

變電站設(shè)備連接圖：

變電站配置MS6028-2G-2SC千兆三層交換機(jī)一臺、網(wǎng)管一套、網(wǎng)管控制臺一套。

MS6028-2G-2SC負(fù)責(zé)匯集變電站的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和N個配電房設(shè)備的的接入，以及和監(jiān)控中心千兆環(huán)網(wǎng)的接入。并負(fù)責(zé)對這些數(shù)據(jù)包進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)、交換等處理；

網(wǎng)管控制臺負(fù)責(zé)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)設(shè)置和對網(wǎng)絡(luò)運行情況進(jìn)行監(jiān)控；

配電房：

配電房配置MS6026-2SC一臺。

MS6026-2SC負(fù)責(zé)匯集配電房的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和N個即插即用交換機(jī)的的接入，以及和變電站百兆光纖環(huán)網(wǎng)的接入。并負(fù)責(zé)對這些數(shù)據(jù)包進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)、交換等處理。

2.2.3設(shè)計優(yōu)勢：

從整體上看，本方案通過采用工業(yè)冗余環(huán)網(wǎng)，采用的是1臺MS26-2G交換機(jī)和4臺MS8M組成一個環(huán)網(wǎng)。站控層和間隔層的通信線路采用的是光纖環(huán)網(wǎng)線路，網(wǎng)絡(luò)的健壯性和傳輸能力都比傳統(tǒng)的拓?fù)涓叱龊芏?。與此同時，因為采用了環(huán)網(wǎng)的設(shè)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(yōu)勢表現(xiàn)在以下幾個方面：
2.1 環(huán)內(nèi)站點的高速收斂
    在本方案中，每臺邁森交換機(jī)都是可網(wǎng)管工業(yè)冗余環(huán)網(wǎng)交換機(jī)，構(gòu)建的環(huán)網(wǎng)采用的是邁森*的工業(yè)環(huán)網(wǎng)協(xié)議MsRing，它的標(biāo)準(zhǔn)收斂時間為15ms，比起現(xiàn)在工業(yè)以太網(wǎng)領(lǐng)域里的其他環(huán)網(wǎng)協(xié)議，MsRing可以保證網(wǎng)絡(luò)更加快速地實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)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(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)總體設(shè)計上堅持標(biāo)準(zhǔn)化和開放性并重的原則，并在統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和通用的基本要求下，保持系統(tǒng)的開放性和靈活性，設(shè)計中充分考慮其未來的發(fā)展和健全過程。
 (2)邁森系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)采用的核心技術(shù)、支持的通信協(xié)議、總線速率、端口速度及可管理性，均能充分滿足該電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用需求。
 (3)基于滿足本工程業(yè)務(wù)通信的zui大需求，本著zui小配置及使用維護(hù)zui簡單化的原則。

2.3 設(shè)備參數(shù)

2.3.1 MS6028-2G系列

概  述

MS6028-2G千兆網(wǎng)管型3層工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)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(wǎng)絡(luò)規(guī)劃更加容易。該系列產(chǎn)品zui大支持28個千兆口。支持MsRing環(huán)網(wǎng)協(xié)議，還支持更多的管理功能。MS6028-2G交換機(jī)提供了更多的靈活性、可靠性和用戶導(dǎo)向的能力，能夠滿足苛刻的工業(yè)應(yīng)用。

MsRing技術(shù)是由邁森專業(yè)為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計開發(fā)的，它提供以太網(wǎng)斷開后自恢復(fù)功能。 MS6028-2G交換機(jī)可使用電口或光口進(jìn)行組環(huán)，以提供方便的組環(huán)方式。MsRing技術(shù)基于以太網(wǎng)鏈路，提供一個鏈路冗余備份，為提供穩(wěn)定可靠的、無中斷的工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)成為現(xiàn)實。

性能特點

• zui大28個千兆口，可支持2個千兆SFP光口。
• MsRing環(huán)網(wǎng)冗余技術(shù)。
• 虛擬局域網(wǎng)（VLAN）
• DHCP配置
• QOS配置
• 內(nèi)置Web Server,可通過瀏覽器遠(yuǎn)程管理和配置
• 支持靜態(tài)路由
• 靜態(tài)IP配置
• 千兆電口
• 寬電壓冗余電源輸入
• 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP V1/V2c/V3）網(wǎng)絡(luò)管理
• 支持STP/RSTP等功能
• 繼電器報警功能
• 在線軟件升級
• 廣播風(fēng)暴控制
• 滿足強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下*工作的要求
• 機(jī)架式安裝, 滿足工業(yè)安裝的要求

技術(shù)指標(biāo)

IEEE標(biāo)準(zhǔn)：

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(zhuǎn)發(fā)

流    控：全雙工流控，半雙工背壓控制

MAC 地址：16K

L3 Host table: 4K

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

傳輸距離：雙絞線 1000m，光纖 100Mbps zui大120km

端口數(shù)量：zui大28個千兆口，可支持2個千兆SFP光口（總接口數(shù)量28）

管理方式：Web管理

固件升級：Web在線升級

管理功能：系統(tǒng)信息設(shè)置

Web訪問用戶密碼設(shè)置

端口配置

廣播風(fēng)暴控制

QoS, 802.1p/1Q

MAC地址列表

RSTP協(xié)議

MsRing快速鏈路中斷自恢復(fù)功能

IP設(shè)置

DHCP設(shè)置

802.1Q VLAN

路由表配置

SNMP V1/V2c/V3

繼電器報警

時間設(shè)置（本地時間/NTP時間）

文件管理

Console ：RS232（波特率：115200，數(shù)據(jù)位：8，校驗位：無，停止位：1，流控：無）

介質(zhì)接口

RJ45 接口   ：自協(xié)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?；蚨嗄?/span>SC接口，傳輸距離可選。

繼電器接口  ：標(biāo)準(zhǔn)兩端子輸出接口，承受電壓24V

電源輸入接口：標(biāo)準(zhǔn)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(huán)境條件

機(jī)  構(gòu)

高*寬*深：443*44*310（單位：mm  ）

防護(hù)等級：IP40

安  裝：機(jī)架式安裝

認(rèn)  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(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。此系列交換機(jī)為滿足嚴(yán)苛的工業(yè)應(yīng)用需求而設(shè)計，符合IEC61850-3標(biāo)準(zhǔn)，提供一種工業(yè)以太網(wǎng)通訊解決方案。

端口配置為zui多26個網(wǎng)絡(luò)接口，zui多6個百兆光口和24個10/100M電口。MS6026-2SC系列交換機(jī)還提供豐富的管理功能，其它所有端口均支持自動協(xié)商、10/100Mbps全雙工和半雙工、流量控制，通過Web管理，MS6026-2SC系列提供管理功能，例如：MSRing、VLAN、Trunking、QoS(Quality of Service)、IGMP Snooping、Rate Control、Port Mirroring、靜態(tài)MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)、SNMP(Simple Network Management Protocol)、診斷工具、/Relay故障報警、Log日志等一系列常用的管理功能。此系列交換機(jī)提供直流和交流220V電源輸入。在結(jié)構(gòu)方面，MS6026-2SC系列是一款標(biāo)準(zhǔn)的1U高19英寸寬 機(jī)架式安裝。

MsRing技術(shù)是由邁森專業(yè)為工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計開發(fā)的，它提供以太網(wǎng)斷開后自恢復(fù)功能，其恢復(fù)時間小于等于15ms，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于目前水平。MS6026-2SC系列交換機(jī)可使用電口或光口進(jìn)行組環(huán)，以提供方便的組環(huán)方式。

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

性能特點

提供zui多6個百兆SC光口或zui多26個10/100M電口

MsRing環(huán)網(wǎng)冗余技術(shù)，硬件鏈路故障恢復(fù)時間小于15ms

虛擬局域網(wǎng)（VLAN）

Trunking

內(nèi)置Web Server,可通過瀏覽器遠(yuǎn)程管理和配置

多等級服務(wù)質(zhì)量（QoS）控制功能

IGMP Snooping功能

存儲轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，提供更大容量的背板帶寬

10/100M，全/半雙工，MDI/MDIX自適應(yīng)模式

全雙工流控和半雙工背壓控制設(shè)計

靜態(tài)MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)

簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)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(qiáng)電磁干擾環(huán)境下*工作的要求

機(jī)架式安裝, 滿足工業(yè)安裝的要求

技術(shù)指標(biāo)

IEEE標(biāo)準(zhǔn)：

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(zhuǎn)發(fā)

流    控：全雙工流控，半雙工背壓控制

MAC 地址：8K

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

傳輸距離：雙絞線 100m，光纖 100Mbps zui大120km

端口數(shù)量：zui大26個10/100M電口或者6個百兆光口（總接口數(shù)量26）

管理方式：Web管理

MsRing  ：恢復(fù)時間小于15ms

廣播風(fēng)暴：實時廣播風(fēng)暴監(jiān)測與控制

固件升級：Web在線升級

管理功能：系統(tǒng)信息設(shè)置

Web訪問用戶密碼設(shè)置

可訪問IP地址限制設(shè)定（Accessible IP）

端口配置

IP設(shè)置

時間設(shè)置（本地時間/NTP時間）

MsRing快速鏈路中斷自恢復(fù)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(fēng)暴控制

速率限制

端*像

靜態(tài)MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)（包括單播地址和多播地址）

SNMP V1/V2

診斷功能

/繼電器故障報警

數(shù)據(jù)流量統(tǒng)計表

MAC地址列表

Log日志

Firmware Upgrade

設(shè)定參數(shù)備份

Factory Default

Console ：RS232（波特率：115200，數(shù)據(jù)位：8，校驗位：無，停止位：1，流控：無）

          Console功能：Overview，IP設(shè)置，F(xiàn)actory Default

介質(zhì)接口

RJ45 接口   ：自協(xié)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(biāo)準(zhǔn)兩端子輸出接口，承受電壓24V

電源輸入接口：標(biāo)準(zhǔn)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(huán)境條件

機(jī)  構(gòu)

高*寬*深：44 x 443 x 260（單位：mm  ）

防護(hù)等級：IP40

安  裝：機(jī)架式安裝

認(rèn)  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(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。MS8A系列交換機(jī)所有端口（RJ45接口）支持自動協(xié)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(jī)選材優(yōu)良，統(tǒng)一使用大廠元器件，采用釘軌或掛板安裝。MS8A系列交換機(jī)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*力均可滿足工業(yè)需求，是一款性能優(yōu)良的工業(yè)級即插即用型交換機(jī)。

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(shù)指標(biāo)

IEEE標(biāo)準(zhǔn)：

交換方式：存儲轉(zhuǎn)發(fā)

MAC 地址：1K

zui 大 包：支持1784字節(jié)

流    控：全雙工流控，半雙工背壓控制

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

介質(zhì)接口

RJ45 接口   ：自協(xié)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(biāo)準(zhǔn)4端子雙電源輸入接口

LED燈：

光纖接口

電源輸入

環(huán)境條件

機(jī)  構(gòu)

長x寬x高：130x 105 x 44（單位：mm ）

防護(hù)等級：IP30

安  裝：釘軌或掛板

認(rèn)  證

訂購信息