榮獲“2004年度工控及自動(dòng)化領(lǐng)域優(yōu)秀典型應用”有獎評選活動(dòng)　　三等獎
	專(zhuān)家點(diǎn)評： 作者介紹了針對青島開(kāi)發(fā)區集中供熱系統做出的設計方案，以及根據本項工程的具體地理環(huán)境的要求，方案決定采用工業(yè)級冗余環(huán)網(wǎng)交換機（東土公司的KIEN 系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機），構成冗余光纖環(huán)形網(wǎng)絡(luò )結構。并且提出了為了用戶(hù)的工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )通訊系統的可靠性及安全性，以及建議在工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò )中采用工業(yè)級以太網(wǎng)通訊設備等建議。符合熱力行業(yè)工程項目建設的發(fā)展方向。但作者撰寫(xiě)的文章，其格式?jīng)]有完全符合征文要求。

　　熱網(wǎng)介紹
　　城市供熱行業(yè)是城市熱力供應的重要組成部分，是城鎮建設的重要基礎設施之一。發(fā)展城市熱力，對于節約能源、保護環(huán)境、方便人民生活、促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)、發(fā)展城鎮公用事業(yè)意義十分重大，是實(shí)現城鎮現代化的重要標志之一?，F在正值城鎮熱力向集中供熱轉換的關(guān)鍵階段。
　　
　　數據采集及傳輸
　　能夠實(shí)時(shí)采集公司所有換熱站（包括水-水站、汽-水站）的全部技術(shù)數據，包括壓力、溫度、流量、熱量、水電消耗及水泵狀態(tài)等各種基礎數據，通過(guò)公司專(zhuān)用虛擬電話(huà)網(wǎng)絡(luò )將各個(gè)子站的數據傳輸到中央調度室，公司調度可以在調度室了解到各個(gè)換熱站的各項運行參數；
　　換熱站自動(dòng)控制：各個(gè)換熱站可以根據室外氣溫的變化通過(guò)調節一級管網(wǎng)電動(dòng)閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)及時(shí)控制二級管網(wǎng)的供回水溫度，通過(guò)調度給定的控制曲線(xiàn)，各個(gè)換熱站可以獨立運行，保證運行參數始終在給定的范圍內運行。同時(shí)調度在中央調度室可以根據需要隨時(shí)干預子站的運行，調度可以遙控子站的電動(dòng)閥門(mén)，調整運行參數。
　　熱網(wǎng)投入自動(dòng)運行后，換熱站二級管網(wǎng)的供回水溫度始終在規定的范圍內運行，同時(shí)熱網(wǎng)自動(dòng)運行可以快速跟蹤室外溫度的變化，當室外溫度出現大的變化時(shí)，二級管網(wǎng)供回水溫度同時(shí)也跟著(zhù)變化，保證采暖用戶(hù)的室內溫度始終比較均衡，避免了熱網(wǎng)溫度滯后現象，大大提高了供熱服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)在白天室外氣溫較高時(shí)減少了供熱量，這樣就可以節約大量的熱量和電量，減少了熱網(wǎng)運行成本。由于調度具有了熱網(wǎng)調控手段，可以隨時(shí)調節熱網(wǎng)運行參數，在節假日可以人為提高供熱運行參數，保證了用戶(hù)室內溫度。
　　
　　工程概況
　　本設計方案針對青島開(kāi)發(fā)區集中供熱系統做出的方案要求，根據地理位置需要，以及熱力控制光纖網(wǎng)要求。網(wǎng)絡(luò )拓撲必須具有實(shí)時(shí)采集功能、長(cháng)距離、高帶寬的網(wǎng)絡(luò )傳輸和冗余備份等特性。在結合該網(wǎng)絡(luò )的實(shí)際情況，決定組建光纖網(wǎng)絡(luò )并選用光纖布線(xiàn)產(chǎn)品。方案要求既要充分滿(mǎn)足小區熱力站檢測網(wǎng)絡(luò )的需要，又要協(xié)調配合通信應用網(wǎng)絡(luò )。因此我們選擇專(zhuān)業(yè)的工業(yè)級網(wǎng)絡(luò )通訊設備以提供工業(yè)級的可靠性, 達到長(cháng)期無(wú)故障連續運行的需求; 也只有專(zhuān)為工業(yè)設備管理所設計的功能，才能徹底監控工業(yè)設備的狀態(tài)與網(wǎng)絡(luò )運行情況，將可能的事故防范于未然。
　　
　　網(wǎng)絡(luò )設計
　　針對本工程具體環(huán)境的要求，本方案決定采用工業(yè)級冗余環(huán)網(wǎng)交換機，構成冗余光纖環(huán)形網(wǎng)絡(luò )結構，環(huán)形網(wǎng)絡(luò )設備采用東土公司的KIEN 系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機，分布在32個(gè)結點(diǎn)的32臺KIEN 6000-2S工業(yè)以太網(wǎng)交換機用光纖鏈路連成環(huán)狀拓撲結構，此結構充分利用了工業(yè)冗余環(huán)網(wǎng)結構的優(yōu)點(diǎn)，當通訊鏈路發(fā)生故障時(shí)其網(wǎng)絡(luò )傳輸的恢復時(shí)間被控制在300毫秒以?xún)?，而如果用普通民用以太網(wǎng)交換機構造鏈路冗余網(wǎng)絡(luò )，其恢復時(shí)間長(cháng)達1分鐘左右，顯然無(wú)法滿(mǎn)足數據傳輸的不間斷需求，這也是KIEN工業(yè)以太網(wǎng)交換機與民用以太網(wǎng)交換機相比所具有的一個(gè)明顯優(yōu)勢。另外，此環(huán)形拓撲結構便于工程擴充和維護，安全性能高。采用網(wǎng)絡(luò )監控軟件對網(wǎng)絡(luò )控制器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)監控，同時(shí)和熱力SCADA系統進(jìn)行有機協(xié)調，保證互不影響。拓撲圖如下面所示：
　　
　　該方案的特點(diǎn)本方案具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
　　1．鏈路自動(dòng)冗余備份在熱力控制冗余環(huán)網(wǎng)中，我們采用KIEN 6000-2S交換機，它能自動(dòng)冗余備份，能自動(dòng)協(xié)商到達最近節點(diǎn)的路徑，如果一處線(xiàn)路損壞，網(wǎng)絡(luò )拓撲重新配置，達到正常網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)只需300毫秒，支持工業(yè)環(huán)境電壓18－36VDC。
　　2．較長(cháng)的傳輸距離
　　環(huán)型結構采用光纖介質(zhì)類(lèi)型，在傳輸中有低損耗的特性，使得傳輸線(xiàn)路的無(wú)中繼傳輸距離變長(cháng)，相鄰站之間最大長(cháng)度多模光纖可達5KM，單模光纖可達40-80KM，最大覆蓋范圍為120KM。
　　3．具有較大的帶寬
　　環(huán)網(wǎng)傳輸帶寬為100Mbps，同時(shí)采用新的多數據處理技術(shù)，使得網(wǎng)絡(luò )在重負荷情況下，仍能保持很高的帶寬。
　　4．可靠性高
　　環(huán)型結構在網(wǎng)絡(luò )出現故障時(shí)仍能自行重構，保證系統安全可靠，同時(shí)傳輸光纖具有對電磁和射頻干擾抑制能力，在傳輸過(guò)程中不受電磁和射頻噪聲的影響，也不影響其設備。由于光纖傳輸的是光信號，兩端的電源相對隔離，所以有效地解決了光纖兩端電源和地線(xiàn)對設備可能造成的嚴重威脅。
　　5．安全性好
　　光纖在通信時(shí)光束在纖維內部傳輸，不會(huì )產(chǎn)生任何形式的輻射，可防止傳輸過(guò)程中被分接，也杜絕了輻射波的竊聽(tīng)，因而是最安全的通信介質(zhì)。
　　該系統投入運行達一年之久，經(jīng)我們對用戶(hù)的跟蹤調查，通訊系統運行穩定，用戶(hù)對KIEN 6000-2S系列工業(yè)以太網(wǎng)設備的可靠性及安全性表現非常滿(mǎn)意，這也是東土電信長(cháng)期專(zhuān)注于工業(yè)自動(dòng)化通訊領(lǐng)域、致力于為工業(yè)自動(dòng)化客戶(hù)提供最優(yōu)化服務(wù)的必然結果。
　　
　　今天，全球越來(lái)越多的工業(yè)設備采用以太網(wǎng)＋TCP/IP協(xié)議作為其通信與控制標準。然而, 工業(yè)自動(dòng)化系統要求其網(wǎng)絡(luò )通訊設備具有比民用網(wǎng)絡(luò )通訊設備(如: 民用交換機)更可靠和堅固耐用的性能。一般來(lái)說(shuō)，這類(lèi)以太網(wǎng)絡(luò )設備在工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )中, 負責連接不同的工廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò )區段與重要的自動(dòng)化設備，可靠性要求極高，但是一般的民用網(wǎng)絡(luò )通訊設備, 在設計和制造并未考慮到工業(yè)自動(dòng)化對設備的穩定性和可靠性的較高需求, 而僅僅針對連接辦公室或空調環(huán)境的計算機等辦公設備, 無(wú)法適應工業(yè)現場(chǎng)環(huán)境（如高溫、低溫、灰塵、強電磁干擾、震動(dòng)、沖擊等）和工業(yè)自動(dòng)化對通訊設備可靠性及安全性（鏈路故障自動(dòng)恢復、故障自動(dòng)報警、冗余電源等）的要求。因此，為了您的工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )通訊系統的可靠性及安全性，我們建議在工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò )中采用工業(yè)級以太網(wǎng)通訊設備。