四、冗餘(yu) 環網工作原理

工業(ye) 冗餘(yu) 環網可以在惡劣環境下，實現數據傳(chuan) 輸的穩定性、可靠性和實時性。

（1）物理連接上成環型。

（2）工作時整個(ge) 網絡成鏈狀結構，有一段不傳(chuan) 輸數據，隻傳(chuan) 輸環上設備各自的狀態。環上的每一個(ge) 設備都知道並隨時向其他設備報告自己的狀態。一旦有一段網絡發生故障，臨(lin) 近的交換機會(hui) 馬上通知其他交換機，以極短的時間將這一信息傳(chuan) 遍全網。作為(wei) “根”的交換機就會(hui) 實行切換，就是原來沒有數據通過的那段鏈路馬上進行數據傳(chuan) 輸。整個(ge) 切換時間為(wei) 300毫秒。整個(ge) 網絡還是呈鏈狀工作狀態，實現冗餘(yu) 。當損壞的網絡修複後，網絡恢複到初始工作狀態。

（3）一條光纖鏈路發生故障時網絡重構方案如圖3所示，當主環光纖鏈路出現故障時，副環自動啟動，接替主環的工作使通信係統正常運行。故障修複後係統自動恢複。

圖為(wei) 光纖網絡故障重構方案

（4）兩(liang) 條光纖鏈路同時發生故障如圖4所示，此時RTU 1及RTU 2 兩(liang) 處的光端機會(hui) 自動將光纖鏈路環回，形成兩(liang) 個(ge) 獨立的環形網，從(cong) 而實現鏈路的自愈，使係統保持正常的運行。待故障解除後光端機會(hui) 自動恢複到原來的工作方式。

圖4 兩(liang) 條光纖鏈路同時發生故障

五、本係統優(you) 勢分析

本周界係統的傳(chuan) 輸平台方案是基於(yu) 二層交換和三層路由的方案，其優(you) 勢十分明顯。一是巨大的網絡基礎和長期的經驗知識，以及目前所有流行的操作係統和應用也都與(yu) 之兼容；二因以太網是標準技術，具有廣泛的軟硬件支持，性能價(jia) 格比好，初始成本和運營成本均較低。另外，以太網的擴展性好，且可靠性較高。以太網是與(yu) 媒體(ti) 無關(guan) 的承載技術，可以透明地與(yu) 銅線對、電纜和各種光纖等不同傳(chuan) 輸媒體(ti) 接口，避免了重新布線的成本。因此，非常適用於(yu) 礦場周界係統的傳(chuan) 輸，方便礦場周界建設的組網要求。

從(cong) 結構上看，以太網周界係統以端到端解決(jue) 方案麵目出現，消去了其他解決(jue) 方案所必不可少的網絡邊界處的格式變換。從(cong) 管理上看，由於(yu) 同樣的係統可以應用在網絡的各個(ge) 層麵上，網絡管理可以大大簡化。因此，滿足了礦場周界係統不斷建設和不斷引進新技術和新設備的要求。

本周界係統的傳(chuan) 輸平台還有以下技術優(you) 勢：

（1）冗餘(yu) 切換技術

冗餘(yu) 技術能在50ms內(nei) 檢測到網絡中所有設備的狀態，並通知到所有網員，保證網絡在300MS內(nei) 完成網絡重構。

（2）雙纖雙網冗餘(yu) 技術

采用冗餘(yu) 切換的技術的設備，可以完成雙纖冗餘(yu) 網絡、雙纖雙網冗餘(yu) 。所有節點互為(wei) 備份的工業(ye) 交換機可以采用特定的接口進行互連。形成多網孔的結構，以保證網絡上所有節點在任何狀態下具有安全完整的路由。

（3）雙主站備份功能

係統可以配置為(wei) 局端、遠端和備份局端。當網絡出現故障導致局端失效，備份局端在0.2秒之內(nei) 自動升為(wei) 局端，保證網絡的正常運行；一旦網絡故障排除，原來的局端恢複正常工作，備份局端站會(hui) 返回備份局端的狀態。

六、結束語

本文以工業(ye) 以太網技術為(wei) 基礎，較為(wei) 詳細的敘述了光纖工業(ye) 以太網環網技術在礦場周界集散控製係統中的應用，論述了係統的工作原理和關(guan) 鍵技術。本文對礦場周界係統的傳(chuan) 輸平台建設有一定的實用價(jia) 值。