设备接入标准方案整理
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基于GPON的FTTH接入技术解决方案学院:信息技术工程学院班级:09级通信一班姓名:XXX学号:XXX一、方案背景分析进入新世纪,我们对网络的需求是越来越迫切,可以说计算机已经成为我们生活不可缺少的一部分,但是我们的网速一直达不到我们的要求,这就是因为我们的宽带业务还在进一步完善中,而随着宽带业务应用的多元化及带宽需求的不断提高,近几年来全球范围内掀起了光纤接入的热潮。
随着数字技术、光通信技术和软件技术的发展以及TCP/IP协议的广泛应用,电信网、计算机网和电视网必将相互融合,成为统一在IP之下的能够同时提供话音、数据和图像业务的宽带多媒体通信网络。
目前的铜线接入、无线接入、LAN接入方式等都不容易达到这一目标,而对FTTH来说则是轻而易举。
FTTH不但提供更大的带宽,而且增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性,放宽了对环境和供电等的要求,简化了维护和安装,具有同时传输TDM、IP数据和视频广播业务的能力,面向未来的宽带应用包括语音、数据和视频三大类。
由于每一类宽带应用对接入宽带的需求不同,因此需要选择不同的宽带接入方式。
目前国内绝大多数GPON宽带接入技术用户的主要应用是高速互联网接入,选择xDSL或LAN即可满足绝大多数普通用户的需求。
当宽带用户不仅满足于互联网接入的应用,还需要利用GPON宽带接入技术实现其他各种宽带应用,包括各种视频服务、交互网络游戏等,原有的接入技术在宽带上就显得难以胜任了。
而GPON光纤接入方式可提供更高带宽,GPON技术是基于ITU-TG.984.x标准的最新一代带宽无源光综合接入技术,具有高带宽、高效率、大覆盖面积、用户接口丰富等众多优点,被大多数字通信公司视为实现接入网业务宽带化、综合化改造的理想技术;也为各高端用户轻松提供充足的带宽,享受各类宽带应用。
作为一种专用的接入网技术,GPON是实现FTTH (光纤到户)的最佳技术。
二、GPON技术的简单介绍1、PON概述及分类PON技术始于20世纪80年代初。
交换及接入网设备操作规程
1、设备接入规程
(1)在接入网设备之前,需要确认设备是否符合工作要求,并做好设备接入前的准备工作。
(2)安装设备时需要确保设备的电源、网络接口和其他必需的连接都已连接并且没有故障。
(3)接入网设备需要使用专业工具进行接入,确保接入过程中不会损坏设备。
(4)接入完成后,需确保设备已经连接到网络,并且能够正常工作。
2、设备交换规程
(1)在进行设备交换之前,需要对待交换的设备进行全面的检查,确保设备正常工作。
(2)交换设备需要提前做好工作计划,包括交换的时间、地点、人员安排等。
(3)交换过程中需要确保原设备和新设备都已经断开连接,并且设备交换过程中需要有专人负责监督设备的拆卸和安装。
(4)交换完成后,需确保新设备已经连接到网络,并且能够
正常工作。
3、其他注意事项
(1)在设备接入和交换过程中,需要确保设备连接的安全性,防止设备遭到破坏或者被盗。
(2)在设备交换完成后,需要对设备进行全面的测试,包括
设备连接、网络通信、设备性能等,确保设备能够正常工作。
(3)在设备接入和交换过程中,需要尽量减少对网络的影响,保证网络的稳定性和正常运行。
电源接入方案1. 概述电源接入方案是指在设计和安装电力系统时,如何将电源与设备进行连接和接入的具体方案。
本文将介绍电源接入方案的基本原则和常用的接入方式。
2. 原则在制定电源接入方案时,需遵循以下原则:2.1 安全性电源接入方案必须确保设备和人员的安全。
电源接口应符合相关的安全标准,并具备过载保护、漏电保护等功能,以防止电源过载、漏电等安全事故。
2.2 可靠性电源接入方案应保证电源的稳定供应,避免设备断电或供电不稳导致的故障和损失。
在设计中可采用冗余供电、UPS等措施,提高系统的可靠性和稳定性。
2.3 便捷性电源接入方案应尽可能简单、方便,以方便设备的安装和维护。
在设计中考虑到设备的易于接入和更换,提供合理的接口和连接方式。
3. 常用接入方式以下是常见的电源接入方式:3.1 插座接入插座接入是最常见的电源接入方式之一,适用于家庭和办公环境中的小型电器和设备。
插座接口通常采用国际标准的插头,方便连接各种设备。
3.2 电源线接入电源线接入是一种常见的电源接入方式,适用于中小型设备和电器,如电视、电脑等。
电源线接入通常使用标准的插头和插座,方便设备的连接和拆卸。
3.3 直接接入直接接入是指设备直接与电源线连接,如高功率设备、工业设备等。
直接接入通常需要考虑设备的电源容量、电压等参数,确保电源能够满足设备的需求。
3.4 电池接入电池接入是一种备用电源接入方式,适用于对电源要求高的设备,如服务器、安全系统等。
电池接入通常采用UPS供电系统,确保设备在电网故障等情况下仍能正常运行。
4. 电源接入方案示例以下是一些常见的电源接入方案示例:4.1 家庭电器接入方案对于家庭电器的电源接入,常常采用插座接入和电源线接入。
插座接口采用标准的插头,方便连接各种电器。
电源线接入根据电器功率和插座位置选择合适的附件插头和电源线,确保电源供应稳定和安全。
4.2 办公设备接入方案办公设备接入方案通常采用插座接入和电源线接入。
对于大功率设备,如打印机、复印机等,可以考虑采用直接接入方式,直接连接到电源线。
光纤接入施工方案1. 引言光纤接入是一种高速、稳定且可靠的互联网接入方式,能够满足用户对于带宽和网络质量的需求。
本文档旨在为施工人员提供光纤接入施工方案,包括施工准备、光纤线路敷设和收尾工作等内容。
2. 施工准备在进行光纤接入施工前,需进行充分的施工准备工作,包括但不限于以下方面:2.1 工具与材料准备•光纤线缆•光纤接头、插座等配件•光纤清洁工具及耗材•光纤测试仪器2.2 环境准备•确保施工现场安全,如设置安全警示标志等•准备合适的施工场地,确保没有干扰物和破损设备•清理施工场地,保持整洁2.3 人员准备•配备专业技术人员,熟悉光纤接入施工流程和操作•提供必要的培训和指导,确保人员具备必要的技能和知识3. 光纤线路敷设在进行光纤线路敷设时,需要按照一定的步骤进行操作,以确保光纤线路的质量和稳定性。
3.1 线路规划根据用户需求和现场实际情况,确定光纤线路的敷设方案,包括线路走向、线缆长度等。
3.2 敷设前的准备工作•检查光纤线缆是否完好,无损坏和弯曲•清理光缆敷设路径,确保没有障碍物•确定光缆敷设路径,包括墙壁、地面或管道等3.3 光缆敷设•按照线路规划的路径将光纤线缆敷设到相应位置•使用合适的固定设备固定光纤线缆,确保线缆安全可靠3.4 光纤接头处理•根据需要,在光纤线缆中加入光纤接头•进行光纤接头的固定和保护,以确保接头质量和可靠性3.5 光缆标签和测试•给光缆进行标签,标明光缆的用途和位置等信息•使用光纤测试仪器进行光缆的测试,确保光缆质量达到要求4. 收尾工作光纤接入施工完成后,需要进行相应的收尾工作,以确保整个施工过程的完整性和稳定性。
4.1 清理工作•清理施工现场及周边环境,保持整洁•清理工具和材料,归位整理4.2 施工记录•进行施工记录的整理和归档,包括光纤线路敷设的图纸、测试报告等•编制施工报告,记录施工过程中的关键问题和解决方案5. 总结光纤接入施工方案的制定和执行是确保光纤网络质量和用户满意度的重要环节。
交管数据数据接入标准化方案主要包括以下步骤:
1. 确定数据源:首先需要确定交管数据的来源,包括各种交通设备、传感器、摄像头等。
2. 数据采集:使用适当的数据采集工具或设备,从数据源中采集数据。
3. 数据清洗:对采集到的数据进行清洗,去除重复、无效或错误的数据,确保数据的准确性和可靠性。
4. 数据格式化:将清洗后的数据按照规定的格式进行格式化,以便后续的处理和分析。
5. 数据存储:将格式化后的数据存储到适当的数据存储设备或数据库中,以便后续的查询和使用。
6. 数据接口:建立数据接口,以便其他系统或应用可以访问和使用交管数据。
7. 数据安全:采取适当的安全措施,确保交管数据的安全性和保密性。
在实施交管数据数据接入标准化方案时,需要注意以下几点:
1. 确定统一的数据格式和标准,以便不同来源的数据可以相互兼容和整合。
2. 建立完善的数据采集、清洗、格式化和存储流程,确保数据的准
确性和可靠性。
3. 采取适当的安全措施,防止数据泄露和攻击。
4. 建立数据接口时,需要考虑与其他系统或应用的兼容性和互操作性。
5. 定期对交管数据进行备份和恢复,确保数据的可靠性和完整性。
总之,交管数据数据接入标准化方案是实现交管数据共享和应用的基础,需要充分考虑各种因素,制定科学合理的方案,并严格实施和管理。
工程施工现场接入方案范本一、前言为了确保工程施工现场电力供应、通讯设备接入等方面的安全性和高效性,制定本施工现场接入方案,以解决施工现场接入设备的安装和管理问题,提高工程施工效率,保障施工安全。
二、工程施工现场接入方案内容1. 电力供应接入方案电力供应是施工现场必不可少的基础设施,为了确保施工现场的持续稳定供电,需制定以下接入方案:(1)电力接入前的准备工作在施工现场选址前,需调查周围电力线路和电力设施,了解可供电的情况,以便选择合适的供电方式。
(2)供电方式选择通常情况下,施工现场的供电方式有两种选择:临时供电和永久供电。
根据实际情况,选择合适的供电方式。
(3)电力接入管理施工现场需要设立专门的电力接入管理部门,负责施工现场的电力接入工作,包括供电设备的安装、维护和更新等工作。
2. 通讯设备接入方案通讯设备在施工现场同样占据重要位置,为了保障施工现场的信息传输畅通和安全,制定以下接入方案:(1)通讯设备选择选择适合施工现场的通讯设备,确保设备的稳定性和可靠性。
(2)通讯设备接入管理施工现场需要设立专门的通讯设备接入管理部门,负责施工现场的通讯设备接入工作,包括设备的安装、维护和更新等工作。
3. 安全管理为保障接入设备的安全运行,需制定相应的安全管理措施,包括但不限于:- 接入设备的防火、防爆防雷安全设计与检查;- 接入设备的安全用电管理;- 接入设备的定期巡检与维护。
4. 环境保护施工现场的接入设备需要符合环境保护相关法律法规要求,对于污染排放、噪声控制等问题需要进行有效管理,确保施工现场的环境质量。
5. 接入设备的检查与验收施工现场的接入设备需要严格按照规划验收,确保设备安全、稳定运行。
6. 施工现场的接入设备维护和更新对于施工现场的接入设备需要定期进行维护,及时更新设备以确保设备运行情况的良好,从而保证施工进度。
7. 总结与评估施工现场接入方案采用后,需要对方案的实施效果进行总结与评估,及时发现问题、解决问题。
《电力线路新设备接入施工方案》一、项目背景随着社会经济的不断发展和用电量的持续增长,为了满足日益增长的电力需求,提高供电可靠性,现需要对电力线路进行新设备接入施工。
本次施工将接入先进的智能电力设备,以提升电网的智能化水平和运行效率。
施工地点位于[具体施工地点名称],该区域交通便利,但周边有居民住宅区和商业设施,施工过程中需要充分考虑对周边环境和居民生活的影响。
二、施工目标1. 安全、高效地完成新设备接入施工,确保施工过程中无安全事故发生。
2. 保证新设备接入后电力系统的稳定运行,提高供电质量和可靠性。
3. 严格按照施工计划进行,确保在规定时间内完成施工任务。
三、施工步骤1. 施工准备阶段- 组织施工人员进行技术交底和安全培训,明确施工任务和安全注意事项。
- 对施工现场进行勘察,确定施工方案和施工路线。
- 准备施工所需的材料和设备,确保材料和设备的质量符合要求。
- 与相关部门协调,办理施工许可证和停电手续。
2. 设备安装阶段- 根据设计方案,进行新设备的基础施工,确保基础牢固可靠。
- 安装新设备,包括变压器、开关柜、配电箱等,严格按照设备安装说明书进行操作。
- 进行设备的接线和调试,确保设备的各项参数符合要求。
3. 线路接入阶段- 对原有电力线路进行停电操作,做好安全防护措施。
- 拆除原有线路的部分设备,为新设备接入腾出空间。
- 进行新设备与原有线路的连接,确保连接牢固可靠。
- 对新接入的线路进行绝缘测试和耐压试验,确保线路的安全性能。
4. 系统调试阶段- 对新设备和接入后的电力系统进行全面调试,检查设备的运行状态和各项参数。
- 进行模拟故障测试,检验系统的可靠性和稳定性。
- 对调试过程中发现的问题及时进行整改,确保系统正常运行。
5. 竣工验收阶段- 组织相关部门对施工项目进行竣工验收,检查施工质量和设备运行情况。
- 提交竣工验收报告,对施工过程进行总结和评估。
- 对验收中发现的问题进行整改,确保项目符合要求后交付使用。
设备接入及管理方案随着物联网技术的不断发展,设备接入及管理方案越来越受到重视。
在物联网中,设备接入是实现设备与互联网之间通信的关键。
设备管理则能够通过设备监控、配置、故障排查等功能,提高设备的可靠性、安全性以及管理效率。
本文将介绍当前常用的设备接入及管理方案。
一、设备接入方案1.1 定制化设备端接入对于一些特殊的设备,定制化设备端接入是一种比较常用且可靠的方式。
该方案适用于一些需要高度定制化的设备,如自行研发的专用设备等。
通常情况下,该方案需要开发设备端的驱动程序并进行对接。
开发者需要依据设备的型号、规格、接口等基本信息进行开发。
该方案的优点在于高度定制化,能够满足设备的各种需求。
但其缺点在于开发者需要拥有较强的技术实力,开发周期较长且成本较高。
1.2 标准化接口设备接入标准化接口设备接入是一种比较通用的设备接入方案。
该方案依赖于标准的接口协议,如MQTT协议、HTTP协议等。
通常情况下,设备生产厂商可以直接在设备中集成该接口协议,并通过云平台进行设备接入。
该方案的优点在于通用性较高,设备生产厂商可以直接使用标准化接口进行设备接入,无需进行复杂的开发。
但其缺点在于不满足一些定制化需求,无法满足特殊设备的需求。
二、设备管理方案2.1 云平台设备管理云平台设备管理是一种常用的设备管理方案。
该方案通过在云端搭建设备管理平台,以实现对设备的监控、集中管理、配置、告警等功能的实现。
通常情况下,设备生产厂商将设备连接到云平台,并通过云平台与设备进行通信。
云平台依据设备上传的数据进行数据处理、存储和展示。
该方案的优点在于管理效率高、功能全面、易于升级。
但其缺点在于需要对云平台进行开发、维护以及日常运营的成本较高。
2.2 分布式设备管理分布式设备管理是一种比较新型的设备管理方案。
该方案通过设备端的边缘计算技术,实现对设备的监控与管理。
该方案不依赖于云平台,减少了云平台的开发、维护、运营成本。
通常情况下,该方案采用设备端的轻量级软件作为设备代理,连接到互联网,并与远程控制中心进行通信。
人工智能物联网设备接入与管理技术规范第1章概述 (4)1.1 设备接入背景 (4)1.2 技术规范目的 (4)1.3 适用范围 (4)第2章设备接入要求 (5)2.1 设备硬件要求 (5)2.1.1 处理器要求 (5)2.1.2 内存要求 (5)2.1.3 存储要求 (5)2.1.4 传感器要求 (5)2.1.5 通信接口要求 (5)2.1.6 电源要求 (5)2.2 设备软件要求 (5)2.2.1 操作系统要求 (5)2.2.2 应用程序要求 (6)2.2.3 安全性要求 (6)2.3 通信协议要求 (6)2.3.1 协议类型 (6)2.3.2 协议兼容性 (6)2.3.3 协议安全性 (6)2.3.4 协议功能 (6)第3章设备注册与认证 (6)3.1 设备注册流程 (6)3.1.1 注册准备 (6)3.1.2 注册申请 (7)3.1.3 审核与激活 (7)3.1.4 注册完成 (7)3.2 设备认证方式 (7)3.2.1 密码认证 (7)3.2.2 数字证书认证 (7)3.2.3 动态令牌认证 (7)3.3 设备信息管理 (7)3.3.1 设备信息查询 (7)3.3.2 设备信息修改 (7)3.3.3 设备信息删除 (8)3.3.4 设备信息同步 (8)第4章设备接入方式 (8)4.1 有线接入方式 (8)4.1.1 以太网接入 (8)4.1.2 光纤接入 (8)4.1.3 串行接入 (8)4.2.1 WiFi接入 (8)4.2.2 蓝牙接入 (8)4.2.3 LoRa接入 (9)4.2.4 5G接入 (9)4.3 融合接入方式 (9)4.3.1 有线与无线融合接入 (9)4.3.2 多模接入 (9)4.3.3 软件定义网络(SDN)接入 (9)第5章数据传输与存储 (9)5.1 数据传输协议 (9)5.1.1 传输协议概述 (9)5.1.2 数据传输模式 (9)5.1.3 数据传输效率 (10)5.2 数据加密与安全 (10)5.2.1 加密算法 (10)5.2.2 安全认证 (10)5.2.3 数据完整性验证 (10)5.3 数据存储格式 (10)5.3.1 数据结构 (10)5.3.2 数据存储规范 (10)5.4 数据备份与恢复 (10)5.4.1 数据备份策略 (10)5.4.2 数据恢复机制 (10)5.4.3 备份与恢复演练 (10)第6章设备状态监控与故障处理 (11)6.1 设备状态监控 (11)6.1.1 监控目的 (11)6.1.2 监控内容 (11)6.1.3 监控方式 (11)6.1.4 监控频率 (11)6.2 故障诊断与报警 (11)6.2.1 故障诊断 (11)6.2.2 报警机制 (11)6.3 故障处理流程 (11)6.3.1 故障发觉 (12)6.3.2 故障报告 (12)6.3.3 故障分类与评估 (12)6.3.4 故障处理 (12)6.3.5 故障跟踪 (12)6.3.6 故障总结 (12)第7章设备远程控制与维护 (12)7.1 远程控制策略 (12)7.1.1 策略概述 (12)7.1.3 远程控制类型 (12)7.1.4 远程控制实施流程 (13)7.2 设备升级与维护 (13)7.2.1 设备升级策略 (13)7.2.2 设备维护策略 (13)7.3 远程操作安全 (13)7.3.1 安全措施 (13)7.3.2 安全管理 (14)第8章设备互联互通 (14)8.1 互联互通架构 (14)8.1.1 引言 (14)8.1.2 互联互通架构设计 (14)8.1.3 设备互联互通关键技术 (14)8.2 协议转换与适配 (15)8.2.1 引言 (15)8.2.2 协议转换与适配方法 (15)8.2.3 协议转换与适配技术 (15)8.3 设备协同工作 (15)8.3.1 引言 (15)8.3.2 设备协同工作模式 (15)8.3.3 设备协同工作关键技术 (16)第9章系统集成与管理 (16)9.1 系统集成架构 (16)9.1.1 概述 (16)9.1.2 设计原则 (16)9.1.3 层次结构 (16)9.1.4 关键模块 (17)9.2 设备管理平台 (17)9.2.1 概述 (17)9.2.2 设备注册与认证 (17)9.2.3 设备监控 (17)9.2.4 设备维护 (17)9.3 数据分析与挖掘 (18)9.3.1 概述 (18)9.3.2 数据预处理 (18)9.3.3 数据存储 (18)9.3.4 数据挖掘 (18)9.4 业务应用对接 (18)9.4.1 概述 (18)9.4.2 对接方式 (18)9.4.3 典型应用场景 (19)第十章安全与隐私保护 (19)10.1 安全体系架构 (19)10.1.2 网络安全 (19)10.1.3 数据安全 (19)10.1.4 应用安全 (19)10.2 认证与授权 (19)10.2.1 用户认证 (19)10.2.2 设备认证 (20)10.2.3 授权管理 (20)10.3 数据保护与隐私 (20)10.3.1 数据分类与标识 (20)10.3.2 数据加密 (20)10.3.3 隐私保护 (20)10.4 安全审计与风险评估 (20)10.4.1 安全审计 (20)10.4.2 风险评估 (20)10.4.3 安全改进 (20)第1章概述1.1 设备接入背景信息技术的飞速发展,人工智能与物联网技术逐渐融合,催生了大量具备智能处理能力的物联网设备。
解决方案改造一、方案需求PTN网络上、下联设备,原方案下联通过华为28光口交换机,下联单口小交换机至各个用户,由于成等原因本现提出改造方案。
二、组网方案1、方案拓扑2、方案说明在客户端放置OP-EthB光纤收发器,通过光纤链路传输到汇聚机房,汇聚机房放置MOAP- 4路光纤收发器汇聚板卡对接客户端设备,并通过千兆交换机板卡(两个千兆GE电口和一个千兆GE光口)进行业务汇聚,由汇聚板卡上的光口与PTN传输设备对接,通过PTN网络,汇聚到中心机房的PTN设备至网管机房、业务机房。
3、方案特点1)投资成本低,无需增加交换机和大量网线,数据保密性高。
2) 组网结构简洁线路稳定,从中心机房到机房到客户端通过光纤接入。
3)每个线路相互独立,出现故障不影响其他网点正常运行。
4)支持客户端断电断纤识别,能准确判断故障5)整条链路统一网管,方便管理和维护4、产品功能介绍1.1、MOAP系统产品介绍(两层交换功能)千兆交换机板卡(两个千兆GE电口和一个千兆GF光口)具有完善的两层交换功能,通过GE、GF口汇聚下联用户业务。
1.2、千兆交换机设置界面:1.3、SDH 千兆交换子卡网管功能:1、GE1\GE2 口工作模式设置1)1000M 全双工2)100M 全双工3)100M 半双工4)10M 全双工5)10M 半双工6)自适应2、GF 口工作模式设置1)1000M 全双工2)自适应3、通道隔离设置对设备GE1 口、GE2 口和GF 口进行隔离,隔离后GE1/GE2/GF 可以同时传输3 种不同的业务。
1.4、GF光纤接口以太网光纤接口(激光器另为选购)接口速率:1.25Gb/s标准:ITU-T G.957/G.958光波长: 850、1310、1550nm可选40KM发光功率:≥-8dBm(单模、1310、LED)40KM接收灵敏度:≤-23dBm光口类型:SFP、单模/多模可选1.5、GE以太网接口10M/100M/1000M 自适应、可设置强制1000M模式1)网络标准:IEEE802.3ab 1000BASE-T 千兆以太网标准IEEE802.3z 1000BASE-SX/LX 千兆以太网标准IEEE802.3 10BASE-T 以太网标准IEEE802.3u 100BASE-TX 快速以太网标准支持10Mbps、100Mbps、1000Mbps 全速率自协商2)物理接口: RJ453)传输距离:100米5、网管功能汇聚型收发器具有完善的全程管理功能:1、支持远端设备电口LINK状态的监测、工作模式的设置;2、支持每一个端口的流量控制;3、支持单体光收发器的网络管理,用于与PTN光口对接实现光收发器管理的功能,实现PTN管理无盲区;MOAP系统采用 SDH 内核,实现 PDH 光口、 STM 光口、 E1 等多种业务的接入、汇聚,以两个标准的 STM光口上联。
临矿集团有限责任公司设备层接口协议标准解决方案1 国内煤矿设备层传输现状分析随着计算机技术、通信技术与控制技术得发展,传统得控制领域正经历着一场前所未有得变革,开始向网络化方向发展。
控制系统得结构从最初得CCS(计算机集中控制系统),到第二代得DCS(分散控制系统),发展到现在流行得FCS(现场总线控制系统)及工业以太环网。
通常考虑将控制系统网络化,主要将网络化与现场总线联系在一起。
在控制领域较有影响得现场总线系统有:Profibus、CAN、HART,以及RS485得总线网络等传输方式,而在煤矿主要采用得也大都就是这种方式。
对于专有系统如安全监测系统、人员定位系统、调度通信系统等,国内煤矿都采用都还就是各个厂家各自为政、各自组网、专用且不开放传输协议。
1、1 统一标准制定得必要性在40年代,过程控制就是基于3~15PSI得气动标准信号。
其后,由于4~20mA模拟信号得使用,使得模拟控制器得到了广泛应用,但就是并不就是所有得传感仪表与驱动装置都使用统一得4~20mA信号。
70年代,由于在检测、模拟控制与逻辑控制领域率先使用了计算机,从而产生了集中控制。
进入80年代,由于微处理器得出现,促使工业仪表进入了数字化与智能化得时代,4~20mA模拟信号传输逐步被数字化通信代替,加之分布式控制以及网络技术得迅速发展,促进了控制、调度、优化、决策等功能一体化得发展。
然而由于检测、变送、执行等机构大都采用模拟信号连接,其传送方式就是一对一结构,这使得接线复杂,工程费用高,维护困难,而信号传输精度底,易受干扰,仪表互换性差,这都阻碍了上层系统得功能发挥。
另一方面,由于智能仪表得功能远远超过了现场模拟仪表,如对量程与零点进行远方设定,仪表工作状态实现自诊断,能进行多参数测量与对环境影响得补偿等。
由此可见,智能仪表与控制系统得发展,都要求上层系统与现场仪表实现数字通信。
但就是由于商业利润、技术垄断等原因,现场总线产品仍然就是百花齐放得局面,这对降低系统成本,扩大应用范围产生不利影响。
因此,我们考虑将Internet及其相关技术集成到现有控制系统中,利用Internet上开放得、并且己经成熟得技术对现有得控制系统进行升级改造,加快工业企业得信息控制一体化进程,制定统一得传输标准,即为可行得问题解决方案。
1、2 国内煤矿子系统传输分析目前,国内煤矿子系统得主要接入方式如下图所示:1、2、1 综采、连采系统1) 综采设备(采煤机、刮板机、破碎机…,支持ModBus协议)->控制器(支持TCP/IP协议)->工业以太环网->地面操作站(OPC、其她方式数据发布)2) 综采设备(采煤机、刮板机、破碎机…,支持ModBus协议)->控制器(支持ModBus协议)->转换设备(ModBus转TCP/IP)->工业以太环网->地面操作站(OPC、其她方式数据发布)3) 综采设备(CANBUS、Interbus、ModBus)->中央控制器(ModBus、专有协议)->工业以太环网->地面操作站(OPC、其她方式数据发布)4) 液压支架(厂商专有协议)->控制器(厂商专有协议TCP/IP)->工业以太环网->地面操作站(OPC、电力规约IEC 60870数据发布)1、2、2 生产运输系统1) 保护器(传感设备,支持ModBus协议)->控制器(支持ModBus协议)->转换设备(ModBus转TCP/IP)->工业以太环网->地面操作站(OPC、其她方式数据发布)2) 保护器(传感设备,支持ModBus协议)->控制器(支持ModBus协议)->PLC->工业以太环网->地面操作站(OPC、其她方式数据发布)3) 变频器->PLC->工业以太环网->地面操作站(OPC、其她方式数据发布)1、2、3 供电系统开关柜(厂商专有协议)->电力分站(厂商专有协议TCP/IP)->工业以太环网->地面操作站(OPC、电力规约IEC 60870数据发布)1、2、4 供排水系统传感设备->PLC->工业以太环网->地面操作站(OPC、其她方式数据发布)1、2、5 通风系统传感设备->PLC->工业以太环网->地面操作站(OPC、其她方式数据发布)1、2、6 安全监测、人员定位系统传感器(厂商专有协议)->分站(厂商专有协议)->工业以太环网->地面操作站(OPC、其她方式数据发布)1、2、7 其她辅助类系统传感设备->PLC->工业以太环网->地面操作站(OPC、其她方式数据发布)2设备层协议标准制定要求由于目前煤矿系统、设备间各厂商大都采用了不同得传输协议,它们各自使用了不同得方法来连接各厂商生产得传感设备与执行器。
由于采用互不兼容得传输协议,导致她们之间虽可以进行数据交换,但没有直接得兼容性。
通过制定统一得协议标准,规范煤矿设备、跨网络、跨平台得设备之间得信息,以达到信息共享得目得。
将统一解决目前各厂商之前得各种协议、设备、网络、操作平台与电脑设备之间各自为政、互不兼容得混乱局面。
要在统一得协议标准指导下进行系统、设备选型,充分整合现有信息资源,在保护投资得前提下,规范建设,逐步提升信息化应用效益。
通过标准化建设,实现系统间得集成,达到信息共享得目得。
3 公司系统建设现状通过调研,神东公司大柳塔矿主要系统主要设备得数据接入方式如下表所示:对上述设备得接入方式进行分析,主要有3种类型:A、传感器、执行器等现场设备通过硬连接(模拟量420mA或开关量)或RS485(Modbus RTU 协议)得方式接入PLC,PLC通过工业以太网接入上位机,上位机为组态软件实现,与PLC通过组态软件内部协议或Modbus TCP协议通信。
典型系统有通风系统、供排水系统等;B、传感器、执行器等现场设备通过硬连接(模拟量420mA或开关量)、RS485(Modbus RTU 协议)或内部协议得方式接入控制站,控制站与变频器、PLC等单系统控制设备通过Modbus RTU 或DeviceNet、Ethernet/IP等协议接入集中控制PLC,集中控制PLC通过工业以太网接入上位机,上位机为组态软件实现,与PLC通过组态软件内部协议或Modbus TCP协议通信。
典型系统有综采系统、连采系统、主运系统等;C、传感器通过内部协议接入分站,分站通过工业以太网以内部协议接入上位机,典型系统有安全监测系统、人员定位系统等。
设备接入方式如下图所示:4 建议采用得标准4、1 专用系统通讯协议对于专用系统,如安全监测系统、人员定位系统、液压支架监测系统、调度通讯系统等,由于系统得专业性及厂家得技术独特性,比较难以统一规范,但就是可以对设备传感层制定标准通讯协议(ModBus)。
4、2 供电系统通讯协议对于供电系统,目前国内各个厂商得传输协议也五花八门,考虑供电系统得特殊性,可采用IEC 60870标准电力规约标准协议。
4、3 其她工业控制系统对于专用系统与供电系统以外系统均可考虑采用ModBus数据通信协议。
传感器类现场设备得接入方式① 硬连接方式, 通过420mA模拟量或开关量信号接入;② 数字式传感器通过RS485链路接入,采用Modbus RTU协议。
单一控制设备接入集中控制设备得接入方式:① 通过RS485链路接入,采用Modbus RTU协议;②通过以太网接入,采用Modbus TCP协议。
集中控制设备接入上位机得接入方式:通过工业以太网接入,采用Modbus TCP协议。
4、4 数据流设备采用上述规定接口标准接入,则整个系统得数据流如下图所示:4、5 采用MODBUS通讯协议可行性分析通过对国内厂商数据传输协议以及大柳塔矿、补连塔矿、上湾矿及哈拉沟矿各系统建设现状及采用得数据传输协议分析,国内目前大多采用得通信协议及方式为专用不开放协议、Profibus、ModBus数据通信协议。
但各个厂商定义得功能码又五花八门,无法满足信息共享得目得。
通过设备层得接入标准得制定,实现不同通信协议设备间信息传输,这将就是首次把现有得数据传输协议标准真正统一起来。
统一得协议标准基于ModBus数据传输协议延伸而来,可以将用来规范煤矿设备、跨网络、跨平台得设备之间得信息,以达到信息共享得目得。
此举将统一目前各种协议、设备、网络、操作平台与电脑设备之间各自为政、互不兼容得混乱局面。
但由于目前煤矿系统、设备间大都采用了不同得传输协议,它们各自使用了不同得方法来连接各厂商生产得传感设备与执行器。
由于采用互不兼容得传输协议,导致她们之间虽可以进行数据交换,但没有直接得兼容性。
根据大柳塔矿得调研情况,虽然设备接入得协议有多种,但就是Modbus占据了大多数,事实上已经成为了一个内部标准,而且Modbus支持多种接口,一般得PLC、工控机等都支持Modbus协议,而如果要使用Ethernet/IP等协议,支持得厂家较少,硬件设备改造得成本较高(一个Ethernet/IP模块就需要几千元)。
4、6 MODBUS通讯协议Modbus就是由Modicon在1979年发明得,就是全球第一个真正用于工业现场得总线协议。
在国内Modbus也有国家标准GB/T195822008做支撑。
Modbus协议就是应用于电子控制器上得一种通用语言。
通过此协议,控制器相互之间、控制器经由工业以太环网网络与其它设备之间可以通信。
它已经成为一通用工业标准。
有了它,不同厂商生产得控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。
可定义一个控制器能认识使用得消息结构,而不管它们就是经过何种网络进行通信得。
它描述了控制器请求访问其它设备得过程,如何回应来自其它设备得请求,以及怎样侦测错误并记录。
它制定了消息域格局与内容得公共格式。
当在Modbus网络上通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们得设备地址,识别按地址发来得消息,决定要产生何种行动。
如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。
在其它网络上,包含了Modbus协议得消息转换为在此网络上使用得帧或包结构。
这种转换也扩展了根据具体得网络解决节地址、路由路径及错误检测得方法。
此协议支持传统得RS232、RS422、RS485与以太网设备。
许多工业设备,包括PLC,DCS,智能仪表等都在使用Modbus协议作为她们之间得通讯标准。
4、7 协议特点Modbus具有以下几个特点:(1)标准、开放,用户可以免费、放心地使用Modbus协议,不需要交纳许可证费,也不会侵犯知识产权。
目前,支持Modbus得厂家超过400家,支持Modbus得产品超过600种。