論計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在長距離傳輸中的運用
摘要：為昆銅大紅山管道監(jiān)控建設(shè)一個安全、穩(wěn)定、高效的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時兼顧考慮未來幾年計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)擴展。要求整個網(wǎng)絡(luò)可宴現(xiàn)基于路由的計算機局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)通信，并可實現(xiàn)視頻會議。
整個網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持語音、數(shù)據(jù)、視頻三網(wǎng)合一，對整網(wǎng)的數(shù)據(jù)流量要具有一定程度的可控性，在提供高帶寬數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r可以通過各種機制來保證較高的語音和視頻質(zhì)量。
同時充分考慮今后網(wǎng)絡(luò)的擴展，將來在帶寬或者性能方面不足以滿足需求的時候可以通過在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上平滑擴客來滿足新的需求。既保護了客戶投資，又減少了很多繁瑣的重復(fù)建設(shè)工作。
關(guān)鍵詞：傳輸網(wǎng)絡(luò);局域網(wǎng);監(jiān)控;擴展性;安全性;
一、整體方案概述
1概述昆鋼大紅山精礦輸送管道年輸送精礦萬噸，是昆鋼集團能源運輸?shù)纳�，管道全長171公里，由3個泵站、4個壓力監(jiān)測站組成，沿途地形復(fù)雜，自身要求控制精度較高，必須建立一個為生產(chǎn)監(jiān)控、調(diào)度和行政通信及大紅山信息化建設(shè)等服務(wù)的高效的傳輸網(wǎng)絡(luò)。
本方案為昆鋼大紅山傳輸通信工程，主要為生產(chǎn)監(jiān)控、調(diào)度和行政通信及大紅山信息化建設(shè)等服務(wù)。管線全長約200公里，考慮網(wǎng)絡(luò)安全性，建議備用傳輸通道通過使用電信2芯光纖迂回組成保護環(huán)。環(huán)網(wǎng)通信路由近500公里，沿途共設(shè)104-622M通信站點，其中包括3個泵站、4個壓力監(jiān)測站、3個終端站。
項目因?qū)硇枰獢U展的業(yè)務(wù)種類多樣，涉及產(chǎn)品種類多，共有光傳輸、配線、電源、視頻、計算機網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)管、綜合布線等。產(chǎn)品多樣化就大大加強了對系統(tǒng)集成的要求。本次所提供的光傳輸、接入網(wǎng)、配線、電源、計算機網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)管、綜合布線等設(shè)備全部采用華為公司設(shè)備，設(shè)備質(zhì)量優(yōu)異，穩(wěn)定性高，同時具備很強的售后服務(wù)能力。將傳輸設(shè)備搭建一個傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)組成環(huán)形網(wǎng)，采用二纖通道保護環(huán)，可以加強網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的保護。在傳輸平臺上來傳輸各種具體的業(yè)務(wù)，包括三個泵站、四個壓力檢測站、終端站間電話、工業(yè)監(jiān)控、ERP等各種信息;同時此次搭建的傳輸平臺可以滿足未來業(yè)務(wù)增長的需要，如未來的會議電視系統(tǒng)、其他新的業(yè)務(wù)需求等。各站點(中繼站除外)通過數(shù)據(jù)交換機接八工業(yè)控制數(shù)據(jù)、語音、圖像等業(yè)務(wù)，并預(yù)留局域網(wǎng)的擴展空間。
傳輸?shù)目刂浦行脑O(shè)在860機房，電話業(yè)務(wù)通過數(shù)字或出局與860分局連接，PSl(美國管道公司)設(shè)計的工控以太網(wǎng)備用通道在一號泵站及終點站控制室上下1OM或更大的帶寬。
二、組網(wǎng)方案建議
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方案建議采用高性能MSTP(多業(yè)務(wù)傳送平臺)傳輸設(shè)備Metro1000來進行組網(wǎng)。該組網(wǎng)方案充分考慮了用戶需求與投資，本次項目采用的設(shè)備在滿足此期工程需求的同時，還有較大的容量可以滿足以后系統(tǒng)擴容。該設(shè)備是現(xiàn)階段大量使用的主流設(shè)備，產(chǎn)品具有很強的穩(wěn)定性及可持續(xù)發(fā)展性。
網(wǎng)管設(shè)備采用T2000網(wǎng)管系統(tǒng)，其可管理的網(wǎng)元數(shù)可達到1000個。同時除具備傳統(tǒng)網(wǎng)元級網(wǎng)管的全部功能外，還具有部分網(wǎng)絡(luò)級功能。使操作更加簡便，功能更強大。本次網(wǎng)管系統(tǒng)安置在860分局機房，通過網(wǎng)管就可以管理其他所有站點，可對其他站點進行業(yè)務(wù)配置等。同時網(wǎng)管系統(tǒng)具有多安全分層，可根據(jù)需要將用戶分成多種權(quán)限，以保證數(shù)據(jù)的安全性。
鑒于本項目對高可靠性的需求，我們在本次工程中將系統(tǒng)建成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。環(huán)形網(wǎng)可以充分利用設(shè)備的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)保護，以更大限度地保證數(shù)據(jù)安全。否則，按鏈形組網(wǎng)方案，設(shè)備線路中任何一點發(fā)生故障都會導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸中斷。故使用電信2芯光纖，通過電信路由迂回形成保護環(huán)。
此次網(wǎng)絡(luò)建設(shè)采用環(huán)形組網(wǎng)方案(如圖二所示)。本組網(wǎng)方案根據(jù)工程的業(yè)務(wù)分布和具體地理位置，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用二纖通道保護環(huán)結(jié)構(gòu)：
各站點采用高性能的Met ro1000，線路速率，設(shè)備支持MADM~2,置�？梢詽M足以后通道容量的擴容要求。
傳輸時隙分配方案：
大紅山語音及調(diào)度交換機容量預(yù)計門，按昆~j860分局向中繼收斂10：1計算， 占用8 2M中繼;作為數(shù)據(jù)監(jiān)控線路的備用通道，該容量預(yù)計占用1 0—50M帶寬，計(5—;由于622M通道總?cè)萘繛?52 2M，最大可用48 2M供企業(yè)ERP應(yīng)用;此外，通道還有余量供企業(yè)的其他各種應(yīng)用。
本方案采用二纖通道保護環(huán)，采用雙發(fā)選收模式，可以達到理想的保護效果，保護倒換時間小于15ms。
網(wǎng)絡(luò)管理解決方案.1網(wǎng)管分類網(wǎng)管系統(tǒng)分為：
網(wǎng)絡(luò)級網(wǎng)管系統(tǒng)子網(wǎng)級網(wǎng)管系統(tǒng)本地維護終端OptiX iManager T2000一丁系統(tǒng)是子網(wǎng)級管理系統(tǒng)。它向下通過MML接13與網(wǎng)元管理系統(tǒng)相連，通過對多個網(wǎng)元管理系統(tǒng)的管理以實現(xiàn)對大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的管理。 T2100/T2000所提供的北向接13為標(biāo)準(zhǔn)的CORBA接口，用于接入集團公司的綜合網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。
網(wǎng)元管理系統(tǒng)OptiX iManage r T2000是具有部分網(wǎng)絡(luò)管理功能的網(wǎng)元管理系統(tǒng)。
使用一套OptiX iManage r T2000，可以對所有的0PtiX系列傳輸產(chǎn)品、OptiX 10G、OptiX 2500+、/622(Metro2050)、Metro系列等)進行統(tǒng)一管理。
網(wǎng)管方案說明按項目設(shè)計要求，此次工程采用T2000網(wǎng)管系統(tǒng)，網(wǎng)管設(shè)于860分局機房。通過在860分局機房的網(wǎng)管系統(tǒng)，可對整個網(wǎng)絡(luò)進行管理。
各站場的傳輸設(shè)備信息會自動上傳至終端控制室，在網(wǎng)管上可對所有設(shè)備進行操作，包括配置、各種信息瀏覽、操作等。
DCN的組織和實現(xiàn)方案用來傳送網(wǎng)管信息，與網(wǎng)管系統(tǒng)的性能和功能實現(xiàn)有著密切的關(guān)系，是整個網(wǎng)管系統(tǒng)的一部分。
網(wǎng)管系統(tǒng)提供DCN的保護;可使得網(wǎng)管和NE之間、網(wǎng)管和子網(wǎng)管理系統(tǒng)之間的通信可至少提供兩條路由可供選擇;當(dāng)出現(xiàn)光纜斷或部分光纖斷時，不影響各級網(wǎng)管的管理和通信。
可以是2M專線、DDN專線、ISDN、、Ethernet方式。一旦光纜斷掉，網(wǎng)管就能通過DCN的方式走備份路由，仍然可管理整個網(wǎng)絡(luò)，建議DCN通道帶寬使用2M專線。
公務(wù)通信系統(tǒng)本方案在網(wǎng)絡(luò)中利用Metrol000中的E1、字節(jié)組成一條公務(wù)聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)，完成各通信站點間的公務(wù)電話聯(lián)絡(luò)，公務(wù)電話支持選呼、群呼、廣播等功能方式。可以方便網(wǎng)絡(luò)維護。
網(wǎng)絡(luò)同步方案/622H(Metro1000)的同步定時可采用以下方式：
外部參考定時模式：設(shè)備中的內(nèi)部時鐘鎖定于外部參考時鐘。這種模式用于連到的OptiX 155/622H(Metrolooo)設(shè)備。
—N線路提取定時模式： 同步定時信號從某個STM—N輸入信號提取。這種模式用于不能直接與BITS連接的/622H(Met rO1 O00)終端復(fù)用設(shè)備和/622H(Metro1000)分插復(fù)用設(shè)備。
保持與自由運行模式：
保持模式：模擬前時存儲的定時信息作為工作時鐘，精度-
本次工程因沒有外部時鐘源，所以設(shè)備采用自振+跟蹤的方式來實現(xiàn)同步。本期工程用分局機房的Metro1 000設(shè)備內(nèi)部時鐘自由振蕩做主時鐘，其他各站點采用線路跟蹤做為第一時鐘，因為華為公司設(shè)備內(nèi)時鐘采用高精度的晶振，可以具備國家二級時鐘要求，能夠很好地滿足此次工程要求。
三、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能
1計算機全網(wǎng)數(shù)據(jù)通信功能利用廣域網(wǎng)方式實現(xiàn)終端控制室的計算機局域網(wǎng)與各個站點的遠(yuǎn)程通信，實現(xiàn)文件材料信息、辦公自動化信息、業(yè)務(wù)管理信息和生產(chǎn)信息的遠(yuǎn)程傳輸、共享和互聯(lián)，實現(xiàn)信息一體化。
話音，傳真，視頻通信功能本項目在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立語音/傳真系統(tǒng)，并能支持今后將要建設(shè)的視頻系統(tǒng)，本網(wǎng)絡(luò)能夠全面支持各項業(yè)務(wù)，能夠支持被廣泛應(yīng)用于各種語音視頻系統(tǒng)中的H.323等協(xié)議。
網(wǎng)管功能網(wǎng)絡(luò)設(shè)備全網(wǎng)可以遠(yuǎn)程管理，并且提供標(biāo)準(zhǔn)SNMP vl、v2、v3接口，可以被華為網(wǎng)管平臺管理。
VPN功能本網(wǎng)絡(luò)建成后，視、音頻信號及各類工業(yè)數(shù)據(jù)通過各站配置的交換機與具備二層交換功能的Metro1000模塊互聯(lián)，將信息通過MSTP平臺傳送回中心。各數(shù)據(jù)流可以根據(jù)安全性及類別等劃分VLAN，達到良好保障各類信號安全的目的，并防止數(shù)據(jù)的廣播風(fēng)暴。
四、效果分析
嘲昆鋼大紅山精礦輸送管道全長171公里，由三個泵站、四個壓力檢測站構(gòu)成，輸送距離長，自動化水平高，是國際上運行難度最高的鐵精礦輸送管道。通過三網(wǎng)合一的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用，較好的保證了管道的高效、安全、穩(wěn)定運行。經(jīng)過兩年多的實踐證明達到了如下效果。
自動控制功能的完善
大紅山精礦輸送管道由三個加壓泵站組成，每個泵站各有三臺主泵，各臺泵的出口壓力高達24.5Mpa，九臺泵的協(xié)調(diào)運行加壓，控制難度較高，正是有了高效的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持，使得九臺泵動作協(xié)調(diào)、實時、準(zhǔn)確。較好地完成了這一復(fù)雜的過程控制。
以太網(wǎng)后備信道在P S I (1號泵站)和安寧終端控制室之間需要一個l 0 M B P S (或更快的)后備信道。當(dāng)發(fā)生下面的其中一種情況時，它可以提供另一種可更替選擇的通信通路：
※兩個或更多的光纖以太網(wǎng)開關(guān)失效;※沿管線布置的光纖電纜被損壞或出現(xiàn)故障。
信息暢通
大紅山精礦輸送管道三個泵站相隔距離長，泵站地處深山，交通、通訊不便，有了三網(wǎng)合一的通訊技術(shù)，避免了地處深山中的泵站成為信息孤島，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)、視頻和語音的暢通。是安全、穩(wěn)定生產(chǎn)不可或缺的有力保障。
互聯(lián)網(wǎng)通道在W A N上的某些點上需要一種連接國際寬(帶)網(wǎng)絡(luò)的橋接。它可以為通信，操作和支持提供以下好處：
※存取(進入)文件資料;※為操作人員提供郵件通道;※由P S I (美國管道公司)進行的遠(yuǎn)程支持和問題查找。
辦公室網(wǎng)絡(luò)通道這是一種與業(yè)主大型辦公網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的連接，允許存取(進入)所有有關(guān)管線站點的公司數(shù)據(jù)。實際上，它是昆鋼集團公司網(wǎng)絡(luò)的一個分系統(tǒng)。辦公室網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)通道可以在一個連接點組合(合并)。
語音電話目前的設(shè)計假設(shè)所有管線上的電話將設(shè)置為通過互聯(lián)網(wǎng)傳聲協(xié)議(V O I P)的語音電話。也可能假設(shè)為，規(guī)定并將這些電話并入安寧或礦山現(xiàn)場(或兩者)的電話系統(tǒng)。與的連接為l 0 0基數(shù)T (1 0 0基極T)。
五、結(jié)束語
堅持計算機、數(shù)據(jù)庫、通信三位一體的總體發(fā)展戰(zhàn)略，組建支持語音、數(shù)據(jù)和視頻三網(wǎng)合一功能的多媒體局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)。并在實現(xiàn)各個功能目標(biāo)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)總體目標(biāo)。
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