一種用于長距離調水工程自動化信息傳輸的計算機廣域網系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于長距離調水工程自動化信息傳輸的計算機廣域網系統，接入網采用廣域連接的光纖直連工業以太網環網，即把局域網互聯技術，創新性的應用和拓展到異地連接的廣域網技術中，形成廣域意義上的局域接入網，該接入網既是IP接入網，又是通信接入網，二網合一，用于調水工程調度、話音、視頻圖像、水情數據、安全監測、水質監測及控制等數據的傳輸。同時，創新采用雙點異地冗余接入對接技術，接入以IP?over?MSTP/SDH方式構建的骨干網，形成混合結構型寬帶IP網絡。使得寬帶廣域網絡系統整體結構層次變得簡單，網絡層次分明、節約投資、提高了系統可靠性。可以很好解決引水工程通信和控制站點多且分散、業務多樣化但信息量小，運行環境惡劣，功耗要求低、可靠性要求高，并滿足了無人值守要求的通信需求。
【專利說明】一種用于長距離調水工程自動化信息傳輸的計算機廣域網系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種通信及計算機廣域網的接入網組網技術，特別是涉及一種用于長距離調水工程自動化信息傳輸的計算機廣域網系統。
【背景技術】
[0002]大型長距離調水工程一般應采用全線自動化控制與調度，需設置全線通信及計算機廣域網平臺來傳輸各類信息。
[0003]大型長距離調水工程一般在沿輸水沿線上布置有大量的控制性輸水建筑物及通信站點（如泵站、閘站、分水口門、閥門、電站、調節水庫、管理部門等)，有的相對集中、相隔距離較近，有的比較分散、相隔距離較遠，且信息量和可靠性要求不一。因此，通信及計算機廣域網骨干網不可能在每個站都設置節點，需要考慮維護、引電方便、輸水建筑物地理位置、工程管理模式、行政區劃及其他系統如計算機監控系統、數據采集及處理系統、視頻會議系統、視頻監視系統、安全監測系統、水情自動測報系統、水質自動監測系統等對信息傳輸需求及各站信息量大小、可靠性要求等；為此，一般將通信及計算機廣域網設置為骨干網和接入網，并采用分層次結構即核心層、骨干層、接入層。其中，骨干網由核心層和骨干層節點及網絡組成，接入網由接入層和部分骨干網節點（接入接入網的骨干網節點）及網絡構成。
[0004]一般來說，通信及計算機廣域網的核心層和骨干層節點即骨干網節點設置在調水工程大中型泵站、水電站、變電站、大中型水庫、調度中心及管理機構等信息量大且種類多、要求高的站點，而對于閥門、閘門、分水口、檢修閥、調節閥等站點多且分散、業務多樣化但信息量小，運行環境惡劣，功耗要求低、可靠性要求高，并要求無人值守要求站點則設置為接入層。
[0005]目前，通信及計算機廣域網的骨干網一般采用IP over MSTP/SDH方式來構建寬帶網，而接入網往往也采用IP over MSTP/SDH方式來構建較骨干網帶寬小的網絡來實現。如圖I所示，為目前常用的MSTP通信接入網+網絡星型接入網接入，多個交換機I采用IPover MSTP/SDH方式構建的網絡星型接入網接入到骨干層接入路由器2，通過光傳輸設備接入構成骨干層的調度中心的核心層匯聚路由器3上。
[0006]現有技術由于通信設備對環境要求較高，而水利工程接入層站點往往環境比較惡劣，不能滿足MSTP/SDH通信設備對環境的需求，專門改善環境就要增加投資，不改善環境，設備就會壽命縮短，且維護量增加，可靠性降低，同時由于是采用IP over MSTP/SDH方式，每站既有網絡交換設備，又有通信設備，且供電需求也將增加，因此可靠性進一步降低，且投資增加。
實用新型內容
[0007]本實用新型旨在提供一種適應惡劣環境、提高了可靠性并節省投資的用于長距離調水工程自動化信息傳輸的計算機廣域網系統。
[0008]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種用于長距離調水工程自動化信息傳輸的計算機廣域網系統，包括骨干網和接入網，接入網采用廣域連接的光纖直連工業以太網環網接入以IP over MSTP/SDH方式構建的骨干網，形成混合結構型寬帶IP網絡。
[0009]所述接入網采用單點接入骨干網。
[0010]所述接入網采用雙點異地冗余接入對接技術接入骨干網。
[0011]本實用新型的有益效果：與一般的采用IP over MSTP/SDH方式的接入網相比，更加適應惡劣環境、提高了可靠性，節省投資。并且使得通信及計算機廣域網絡系統整體結構層次變得簡單，網絡層次分明，更好的滿足了通信站無人值守的需求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖I是目前常用的MSTP通信接入網+網絡星型接入網接入示意圖。
[0013]圖2是本實用新型的廣域連接的光纖直連工業以太網接入網采用單點接入示意圖。
[0014]圖3是本實用新型的廣域連接的光纖直連工業以太網接入網采用雙點異地冗余接入對接技術示意圖。
【具體實施方式】
[0015]本實用新型的用于長距離調水工程自動化信息傳輸的計算機廣域網系統，包括骨干網和接入網，接入網采用廣域連接的光纖直連工業以太網環網接入以IP over MSTP/SDH方式構建的骨干網，形成混合結構型寬帶IP網絡。
[0016]所述接入網采用單點接入骨干網。
[0017]所述接入網采用雙點異地冗余接入對接技術接入骨干網。
[0018]下面結合附圖和實例對本實用新型進一步說明。
[0019]如圖3所示，本實用新型的廣域連接的光纖直連工業以太網接入網采用雙點異地冗余接入，接入網創新采用廣域連接的光纖直連工業以太網環網，同時，創新采用雙點異地冗余接入對接技術，接入以IP over MSTP/SDH方式構建的骨干網，形成混合結構型寬帶IP網絡。
[0020]以太網是目前應用最廣泛的局域網技術，以其數字式雙向通信、互操作性、開放性和透明性，成為當今應用最為廣泛的計算機通信網絡，它支持幾乎所有流行的網絡協議，具有傳輸速度高、低能耗、便于安裝、兼容性好、開放性高和支持設備多等方面的優勢。
[0021]隨著網絡技術的發展和工業控制領域對網絡性能要求越來越高，以太網正逐步進入工業控制領域，形成了新型的工業以太網絡技術。
[0022]與辦公、商用等傳統以太網相比，工業以太網實時性和可靠性更高，抗干擾性更強，特別是工業以太網設備采用工業級元器件、密封性好，堅固、抗震動，耐高、低溫、抗強電磁干擾，更加適合在工業環境極端惡劣條件下能穩定地工作。同時支持光纖介質和環型拓撲等冗余連接方式，可以大大提高網絡的性能。
[0023]本實用新型是把工業以太網局域網互聯技術，創新性的應用和拓展到大型長距離調水工程中不同地域的信息接入節點的異地連接，構成廣域意義上的局域網接入網。即在信息各接入節點設置工業以太網交換機11，以光纖介質連接各工業以太網交換機，構成環網路由。該接入網既是IP接入網，又是通信接入網，二網合一，用于調水工程調度、話音、視頻圖像、水情數據、安全監測、水質監測及控制等數據的傳輸。
[0024]接入網采用雙點異地冗余接入對接技術，接入以IP over MSTP/SDH方式構建的骨干網，即對于廣域連接的光纖直連工業以太網環網，設置光纖可以直接連接的異地的兩個接入層節點(例如圖3中A，B或C，D或E，F)作為接入點，兩個節點(例如圖3中A，B或C，D或E，F)同時應為骨干網的兩個節點。該兩個(例如圖3中A，B或C，D或E，F)節點交換機一方面各自通過骨干層接入路由器12上聯至核心層匯聚路由器13，另一方面，兩個接入層節點利用光纖直接連接，并與其它接入層節點形成廣域連接的光纖直連工業以太網環網。兩個接入層(例如圖3中A，B或C，D或E，F)異地節點，可以互為備用，當主用節點發生故障時，利用環網協議，信息可以從備用節點上傳至核心層。
[0025]圖2是本實用新型的廣域連接的光纖直連工業以太網接入網采用單點接入的方式。
[0026]本實用新型實現的技術要點是：
[0027](I)采用支持環形路由拓撲結構及環網協議的工業以太網交換機。
[0028](2)工業以太網交換機應支持單模光纖，無中繼連接。
[0029](3)采用可網管型工業以太網交換機。
[0030](4)工業以太網交換機支持VLAN功能。
[0031](5)接入網業務承載量不應太滿，IP網絡帶寬平均峰值利用率不宜大于40%。
[0032](6)接入網中各節點交換機采用光纖直連，組成100M或1000M光纖環網結構。
[0033](7)圖3中A，B或C，D或E，F兩個接入點為光纖直連。
[0034](8)采用適合水利工程環境和高防護等級的工業以太網交換機。
[0035]本實用新型與一般的采用IP over MSTP/SDH方式的接入網圖I相比，更加適應惡劣環境、減少了通信設備環節、提高了可靠性，節省投資。并且使得通信及計算機廣域網絡系統整體結構層次變得簡單，網絡層次分明，更好的滿足了通信站無人值守的需求。
[0036]與單點接入方式圖2相比，采用雙點異地冗余接入對接技術，實現利用最少的設備進行備用，提高了系統可靠性、使可靠性成倍增加，并節省投資。
[0037]以上所述的實施例僅用于說明本實用新型的技術思想及特點，其目的在于使本領域內的技術人員能夠理解本實用新型的內容并據以實施，不能僅以本實施例來限定本實用新型的專利范圍，即凡本實用新型所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本實用新型的專利范圍內。
【權利要求】
1.一種用于長距離調水工程自動化信息傳輸的計算機廣域網系統，包括骨干網和接入網，其特征在于，接入網采用廣域連接的光纖直連工業以太網環網接入以IP over MSTP/SDH方式構建的骨干網，形成混合結構型寬帶IP網絡。
2.根據權利要求I所述的用于長距離調水工程自動化信息傳輸的計算機廣域網系統，其特征在于，所述接入網采用單點接入骨干網。
3.根據權利要求I所述的用于長距離調水工程自動化信息傳輸的計算機廣域網系統，其特征在于，所述接入網采用雙點異地冗余接入骨干網。
【文檔編號】H04L12/28GK203377897SQ201320483205
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月8日 優先權日:2013年8月8日
【發明者】辛貴升, 閆國福, 張左強, 林寧, 劉東風, 李秀麗, 王超羽, 辛琪 申請人:中水北方勘測設計研究有限責任公司