一种用于长距离调水工程自动化信息传输的计算机广域网系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于长距离调水工程自动化信息传输的计算机广域网系统，接入网采用广域连接的光纤直连工业以太网环网，即把局域网互联技术，创新性的应用和拓展到异地连接的广域网技术中，形成广域意义上的局域接入网，该接入网既是IP接入网，又是通信接入网，二网合一，用于调水工程调度、话音、视频图像、水情数据、安全监测、水质监测及控制等数据的传输。同时，创新采用双点异地冗余接入对接技术，接入以IP?over?MSTP/SDH方式构建的骨干网，形成混合结构型宽带IP网络。使得宽带广域网络系统整体结构层次变得简单，网络层次分明、节约投资、提高了系统可靠性。可以很好解决引水工程通信和控制站点多且分散、业务多样化但信息量小，运行环境恶劣，功耗要求低、可靠性要求高，并满足了无人值守要求的通信需求。
【专利说明】一种用于长距离调水工程自动化信息传输的计算机广域网系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种通信及计算机广域网的接入网组网技术，特别是涉及一种用于长距离调水工程自动化信息传输的计算机广域网系统。
【背景技术】
[0002]大型长距离调水工程一般应采用全线自动化控制与调度，需设置全线通信及计算机广域网平台来传输各类信息。
[0003]大型长距离调水工程一般在沿输水沿线上布置有大量的控制性输水建筑物及通信站点（如泵站、闸站、分水口门、阀门、电站、调节水库、管理部门等)，有的相对集中、相隔距离较近，有的比较分散、相隔距离较远，且信息量和可靠性要求不一。因此，通信及计算机广域网骨干网不可能在每个站都设置节点，需要考虑维护、引电方便、输水建筑物地理位置、工程管理模式、行政区划及其他系统如计算机监控系统、数据采集及处理系统、视频会议系统、视频监视系统、安全监测系统、水情自动测报系统、水质自动监测系统等对信息传输需求及各站信息量大小、可靠性要求等；为此，一般将通信及计算机广域网设置为骨干网和接入网，并采用分层次结构即核心层、骨干层、接入层。其中，骨干网由核心层和骨干层节点及网络组成，接入网由接入层和部分骨干网节点（接入接入网的骨干网节点）及网络构成。
[0004]一般来说，通信及计算机广域网的核心层和骨干层节点即骨干网节点设置在调水工程大中型泵站、水电站、变电站、大中型水库、调度中心及管理机构等信息量大且种类多、要求高的站点，而对于阀门、闸门、分水口、检修阀、调节阀等站点多且分散、业务多样化但信息量小，运行环境恶劣，功耗要求低、可靠性要求高，并要求无人值守要求站点则设置为接入层。
[0005]目前，通信及计算机广域网的骨干网一般采用IP over MSTP/SDH方式来构建宽带网，而接入网往往也采用IP over MSTP/SDH方式来构建较骨干网带宽小的网络来实现。如图I所示，为目前常用的MSTP通信接入网+网络星型接入网接入，多个交换机I采用IPover MSTP/SDH方式构建的网络星型接入网接入到骨干层接入路由器2，通过光传输设备接入构成骨干层的调度中心的核心层汇聚路由器3上。
[0006]现有技术由于通信设备对环境要求较高，而水利工程接入层站点往往环境比较恶劣，不能满足MSTP/SDH通信设备对环境的需求，专门改善环境就要增加投资，不改善环境，设备就会寿命缩短，且维护量增加，可靠性降低，同时由于是采用IP over MSTP/SDH方式，每站既有网络交换设备，又有通信设备，且供电需求也将增加，因此可靠性进一步降低，且投资增加。
实用新型内容
[0007]本实用新型旨在提供一种适应恶劣环境、提高了可靠性并节省投资的用于长距离调水工程自动化信息传输的计算机广域网系统。
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于长距离调水工程自动化信息传输的计算机广域网系统，包括骨干网和接入网，接入网采用广域连接的光纤直连工业以太网环网接入以IP over MSTP/SDH方式构建的骨干网，形成混合结构型宽带IP网络。
[0009]所述接入网采用单点接入骨干网。
[0010]所述接入网采用双点异地冗余接入对接技术接入骨干网。
[0011]本实用新型的有益效果：与一般的采用IP over MSTP/SDH方式的接入网相比，更加适应恶劣环境、提高了可靠性，节省投资。并且使得通信及计算机广域网络系统整体结构层次变得简单，网络层次分明，更好的满足了通信站无人值守的需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图I是目前常用的MSTP通信接入网+网络星型接入网接入示意图。
[0013]图2是本实用新型的广域连接的光纤直连工业以太网接入网采用单点接入示意图。
[0014]图3是本实用新型的广域连接的光纤直连工业以太网接入网采用双点异地冗余接入对接技术示意图。
【具体实施方式】
[0015]本实用新型的用于长距离调水工程自动化信息传输的计算机广域网系统，包括骨干网和接入网，接入网采用广域连接的光纤直连工业以太网环网接入以IP over MSTP/SDH方式构建的骨干网，形成混合结构型宽带IP网络。
[0016]所述接入网采用单点接入骨干网。
[0017]所述接入网采用双点异地冗余接入对接技术接入骨干网。
[0018]下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明。
[0019]如图3所示，本实用新型的广域连接的光纤直连工业以太网接入网采用双点异地冗余接入，接入网创新采用广域连接的光纤直连工业以太网环网，同时，创新采用双点异地冗余接入对接技术，接入以IP over MSTP/SDH方式构建的骨干网，形成混合结构型宽带IP网络。
[0020]以太网是目前应用最广泛的局域网技术，以其数字式双向通信、互操作性、开放性和透明性，成为当今应用最为广泛的计算机通信网络，它支持几乎所有流行的网络协议，具有传输速度高、低能耗、便于安装、兼容性好、开放性高和支持设备多等方面的优势。
[0021]随着网络技术的发展和工业控制领域对网络性能要求越来越高，以太网正逐步进入工业控制领域，形成了新型的工业以太网络技术。
[0022]与办公、商用等传统以太网相比，工业以太网实时性和可靠性更高，抗干扰性更强，特别是工业以太网设备采用工业级元器件、密封性好，坚固、抗震动，耐高、低温、抗强电磁干扰，更加适合在工业环境极端恶劣条件下能稳定地工作。同时支持光纤介质和环型拓扑等冗余连接方式，可以大大提高网络的性能。
[0023]本实用新型是把工业以太网局域网互联技术，创新性的应用和拓展到大型长距离调水工程中不同地域的信息接入节点的异地连接，构成广域意义上的局域网接入网。即在信息各接入节点设置工业以太网交换机11，以光纤介质连接各工业以太网交换机，构成环网路由。该接入网既是IP接入网，又是通信接入网，二网合一，用于调水工程调度、话音、视频图像、水情数据、安全监测、水质监测及控制等数据的传输。
[0024]接入网采用双点异地冗余接入对接技术，接入以IP over MSTP/SDH方式构建的骨干网，即对于广域连接的光纤直连工业以太网环网，设置光纤可以直接连接的异地的两个接入层节点(例如图3中A，B或C，D或E，F)作为接入点，两个节点(例如图3中A，B或C，D或E，F)同时应为骨干网的两个节点。该两个(例如图3中A，B或C，D或E，F)节点交换机一方面各自通过骨干层接入路由器12上联至核心层汇聚路由器13，另一方面，两个接入层节点利用光纤直接连接，并与其它接入层节点形成广域连接的光纤直连工业以太网环网。两个接入层(例如图3中A，B或C，D或E，F)异地节点，可以互为备用，当主用节点发生故障时，利用环网协议，信息可以从备用节点上传至核心层。
[0025]图2是本实用新型的广域连接的光纤直连工业以太网接入网采用单点接入的方式。
[0026]本实用新型实现的技术要点是：
[0027](I)采用支持环形路由拓扑结构及环网协议的工业以太网交换机。
[0028](2)工业以太网交换机应支持单模光纤，无中继连接。
[0029](3)采用可网管型工业以太网交换机。
[0030](4)工业以太网交换机支持VLAN功能。
[0031](5)接入网业务承载量不应太满，IP网络带宽平均峰值利用率不宜大于40%。
[0032](6)接入网中各节点交换机采用光纤直连，组成100M或1000M光纤环网结构。
[0033](7)图3中A，B或C，D或E，F两个接入点为光纤直连。
[0034](8)采用适合水利工程环境和高防护等级的工业以太网交换机。
[0035]本实用新型与一般的采用IP over MSTP/SDH方式的接入网图I相比，更加适应恶劣环境、减少了通信设备环节、提高了可靠性，节省投资。并且使得通信及计算机广域网络系统整体结构层次变得简单，网络层次分明，更好的满足了通信站无人值守的需求。
[0036]与单点接入方式图2相比，采用双点异地冗余接入对接技术，实现利用最少的设备进行备用，提高了系统可靠性、使可靠性成倍增加，并节省投资。
[0037]以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本实用新型的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本实用新型的专利范围，即凡本实用新型所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本实用新型的专利范围内。
【权利要求】
1.一种用于长距离调水工程自动化信息传输的计算机广域网系统，包括骨干网和接入网，其特征在于，接入网采用广域连接的光纤直连工业以太网环网接入以IP over MSTP/SDH方式构建的骨干网，形成混合结构型宽带IP网络。
2.根据权利要求I所述的用于长距离调水工程自动化信息传输的计算机广域网系统，其特征在于，所述接入网采用单点接入骨干网。
3.根据权利要求I所述的用于长距离调水工程自动化信息传输的计算机广域网系统，其特征在于，所述接入网采用双点异地冗余接入骨干网。
【文档编号】H04L12/28GK203377897SQ201320483205
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年8月8日 优先权日:2013年8月8日
【发明者】辛贵升, 闫国福, 张左强, 林宁, 刘东风, 李秀丽, 王超羽, 辛琪 申请人:中水北方勘测设计研究有限责任公司