一、項目背景
電力系統(tǒng)是我國能源行業(yè)的最重要組成部分之一。縱觀20世紀的社會和經(jīng)濟發(fā)展，一個突出特點是，電力的使用已滲透到社會經(jīng)濟、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)的癱瘓，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)濟運行的有效手段之一。
二、方案設(shè)計
1．某電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲總圖
2. 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39個TSC Carat55交換機，分為兩個A環(huán)網(wǎng)和B環(huán)網(wǎng)，其中A網(wǎng)中配備21臺TSC Carat55可網(wǎng)管工業(yè)冗余環(huán)網(wǎng)交換機，B環(huán)網(wǎng)配備18臺TSC Carat55可網(wǎng)管工業(yè)冗余環(huán)網(wǎng)交換機。FTU與中心機房的通信線路采用的是環(huán)網(wǎng)線路，網(wǎng)絡(luò)的健壯性和傳輸能力都比傳統(tǒng)的拓撲高出很多。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TSC Carat55可網(wǎng)管工業(yè)冗余環(huán)網(wǎng)交換機構(gòu)建的環(huán)網(wǎng)采用的是TSC 特有的工業(yè)環(huán)網(wǎng)協(xié)議supreme-ring的升級版本v2，它的標準收斂時間為100ms，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，supreme-ring v2可以保證網(wǎng)絡(luò)更加快速高效地實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)鏈路的冗余。
2.2 故障可能性的有效降低
在采用了冗余配置的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)里，網(wǎng)絡(luò)本身擁有一定的自愈能力，但在極端狀況下，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)同時有多個站點發(fā)生故障時，依然會造成網(wǎng)絡(luò)的癱瘓和傳輸?shù)闹袛唷６帱c故障發(fā)生的可能性和同一分支里的站點數(shù)量多少直接相關(guān)，在環(huán)網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)中，環(huán)內(nèi)站點的增加勢必同時也會引發(fā)網(wǎng)絡(luò)健壯性的降低。
在本方案的設(shè)計中，因為每個環(huán)網(wǎng)內(nèi)都只設(shè)計有18－21個站點，所以單個環(huán)內(nèi)多點故障并發(fā)的可能性得到有效降低，從而保證網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的健壯性。
三、需求分析與設(shè)備選型方案
1. 通用需求：
根據(jù)該電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中對于網(wǎng)絡(luò)交換機的通用需求，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)計時考慮到符合國際標準和工業(yè)標準，所選定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均為當(dāng)前業(yè)界領(lǐng)先的廠商產(chǎn)品，能夠達到適應(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，又能最大限度地保護已有的網(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、高效的數(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備份能力。
（3）先進性
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)采用與國際標準兼容的開放協(xié)議，具有較長的生命周期。
（4）高效管理和安全性
建成的網(wǎng)絡(luò)，具有先進、經(jīng)濟、高效、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)備全方位的監(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）高性能可擴展
支持高速以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，支持網(wǎng)絡(luò)的再擴展，使網(wǎng)絡(luò)方便地可擴展容量，增加最新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，保證整個網(wǎng)絡(luò)和高性能和先進性。
（6）最優(yōu)性價比
在采用先進技術(shù)的同時，盡量降低系統(tǒng)造價，提高系統(tǒng)性能價格比。
四、方案優(yōu)勢
在本工程中我們采用的TSC系列
工業(yè)以太網(wǎng)交換機，TSC系列工業(yè)交換機采用的是開放性很好的以太網(wǎng)技術(shù)，基于IEEE 802.3/802.3u系列標準，支持TCP/IP通信協(xié)議，比現(xiàn)場總線通信有巨大的優(yōu)越性，提供了各種工業(yè)控制設(shè)備的通用傳輸平臺，經(jīng)嚴格測試，被證明與其他廠商工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠很好的兼容，是成熟和現(xiàn)代的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)解決方案。可靠的產(chǎn)品質(zhì)量以及精湛的技術(shù)服務(wù)更是眾多用戶選擇TSC的先決條件。
此外，TSC還為您提供一下安全保障：
（1）TSC系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機總體設(shè)計上堅持標準化和開放性并重的原則，并在統(tǒng)一的技術(shù)標準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）TSC系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機采用的核心技術(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)通信的最大需求，本著最小配置及使用維護最簡單化的原則。
（4）采用TSC Carat 55工業(yè)以太網(wǎng)交換機作為網(wǎng)絡(luò)核心。
五、TSC系列產(chǎn)品的總體特點
1. 產(chǎn)品線層次化
TSC系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機產(chǎn)品能夠滿足不同規(guī)模工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的需要，從小型的星型工業(yè)以太網(wǎng)到高可靠性的工業(yè)冗余環(huán)網(wǎng)等，用戶可以根據(jù)各自不同需求選擇適合自己的產(chǎn)品。
2. 完全工業(yè)級的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品
TSC系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機是完全工業(yè)級的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，采用牢靠的重負荷設(shè)計，其性能指標遠遠超過普通的OA網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。它采用標準工業(yè)卡規(guī)安裝，方便工業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備設(shè)置。
3. 極端溫度條件下能保持連續(xù)可靠工作
TSC系列交換機工作溫度范圍達到–10℃~+60℃，對寒冷或酷熱的工作環(huán)境有超強的適應(yīng)能力。
4. 防塵、抗電磁干擾、抗沖擊能力強
TSC系列工業(yè)交換機外殼采用高強度合金材料制造，并配以獨特的全封閉褶皺散熱結(jié)構(gòu)，使其在防塵性、散熱性、抗電磁干擾及抗沖擊能力方面超過了其它鋁制外殼或塑料外殼的同類產(chǎn)品。
5. 支持冗余電源及電流過載保護
TSC系列交換機支持冗余雙直流電源輸入，可在主供電系統(tǒng)失敗的情況下自動切換。并支持電流過載保護，當(dāng)電源超過設(shè)定范圍（18-36 VDC）時設(shè)備自動斷電保護，因此能很好的保證網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)的可靠性和設(shè)備的安全性。
6. 支持端口速率自動協(xié)商和手動設(shè)定
TSC系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機RJ45口在支持Auto Negotiating（自動協(xié)議）的同時，允許用戶根據(jù)需要手工設(shè)定通信速率和通信方式，這可以滿足那些不支持Auto Negotiating的工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品連網(wǎng)的需要。
7. 兼容性好
TSC系列工業(yè)交換機采用的是開放性很好的以太網(wǎng)技術(shù)，基于IEEE 802.3/802.3u系列標準，支持TCP/IP通信協(xié)議，比現(xiàn)場
總線通信有巨大的優(yōu)越性，提供了各種工業(yè)控制設(shè)備的通用傳輸平臺，經(jīng)嚴格測試，被證明與其他廠商工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠很好的兼容，是成熟和現(xiàn)代的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)解決方案。
