毕业论文大型电厂的局域网组网方案可行性-

毕业论文课题名称大型电厂的局域网网组网方案可可行性研究系/专业电气与自动化系//电子信息工工程技术班级计通0611学号06041531120学生姓名xxx指导教师xxx/xxx2009年05月25日目录TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINKHYPERLINK\l"_Toc231547688"3.软件设计10HYPERLINK\l"_Toc231547689"3.1CISCO路由器配置10HYPERLINK\l"_Toc231547774"4.网络布线方案15HYPERLINK\l"_Toc231547775"4.1机房的布线方案15HYPERLINK\l"_Toc231547779"4.2现场布线方法16HYPERLINK\l"_Toc231547800"5、该系统可行性研究19HYPERLINK\l"_Toc231547801"5.1系统性能可行性研究19HYPERLINK\l"_Toc231547802"5.2系统造价可行性研究19HYPERLINK\l"_Toc231547803"6.参考文献及相关数据20HYPERLINK\l"_Toc231547804"6.1参考文献20HYPERLINK\l"_Toc231547805"7、结束语21HYPERLINK\l"_Toc231547806"8、谢辞22摘要：发电企业正面临着前所未有的深刻变化：电力市场化、业务流程重组、管控一体化……这些变化改变了电厂企业运作的规律;另一方面，新技术不断涌现并迅速应用于发电企业，如现场总线控制技术、信息技术等。数字化电厂(e-powerplant)概念的出现，为发电企业提供了现代化生产管理的新思路。关键词：电力信息技术数字化现代化生产管理Abstract：Powercompaniesarefacinganunprecedentedandprofoundchanges：Electricitymarket,andbusinessprocessreengineering,managementandcontrolintegration......thesechangeshavechangedtherulesofoperationofpowerenterprises;Ontheotherhand,newtechnologiesareemergingandrapidlyappliedtopowergenerationcompanies,suchasfieldbuscontroltechnology,andinformationtechnology.Digitalpowerplant(e-powerplant)theemergenceoftheconcept,forpowergenerationtoprovideamodernproductionandmanagementofnewideas.Keywords:Power,informationtechnology,digitize,modernmanagement引言电力是国民经济和社会发展的基础设施，电力设施的安全生产和可靠运营是保证社会正常运转的前提条件。与此相应，为电力行业的运维管理提供支撑的电力数据通信网是电力行业自身的关键性基础设施之一，长久以来得到了极大的重视。与通信技术的发展相应，电力行业的数据通信网络也经历了从传统的TDM技术，到上世纪末的ATM技术，目前正在向IP技术演进。华能上海电力数据通信网近几年的发展主题也是逐步向IP宽带网络转型。经过多年的发展，华能上海电力的信息化建设已取得了很大成绩，已基本建成了基于传统的ATM和TDM技术的电力数据通信网络和一大批行业应用系统。然而，随着电力行业应用进一步向纵深发展，现有的ATM和TDM网络由于承载IP业务的高成本和低效率，已不适于作为行业信息化进一步发展的基础。基于最新的IP通信技术，建设下一代的、高度可靠的多业务承载网络就成了华能上海电力数据通信网向下一代演进的必然选择。1、系统工作原理和功能1.1电厂自动化生产系统、系统组成厂级监控信息系统(SIS)分散控制系统（DCS）单元机组电气控制系统（ECS）升压站控制系统（NCS）现场总线控制系统（FCS）汽机调节系统（DEH）、工作原理在机组运行时，首先由厂级监控信息系统(SIS)从现场取得各个部分运行状态的原始数据，并通过网络发送到服务器。服务器将这些数据发送到公司大楼，公司大楼用打印机将这些数据备份。与此同时，一部分数据将进行处理，处理后反馈到分散控制系统（DCS），工作人员根据这些数据来调整机组各个部分的工作状态，比如锅炉压力，进水流量等等。而单元机组电气控制系统（ECS），升压站控制系统（NCS），汽机调节系统（DEH），现场总线控制系统（FCS）都是独立的系统，通过检修设计大楼，公司总局，山楼的服务器进行调节和反馈，保证自动化生产的顺利进行系统功能这些系统支撑了机组设备的正常运行，以网络为纽带，使人工控制和自动控制相结合，保证了生产的正常进行。这些系统数据以实时数据为主，网络承担了对各系统的采集点数据的传输工作，还要提供对这些系统的实时数据的连接。网络平台本身的稳定性、可靠性，和数据的实时性要求的满足都非常的重要，这些要求包括了对数据传输的延时，延时抖动，丢包率等指标。2.系统硬件组成及问题2.1系统硬件组成名称厂家型号配置操作系统POS服务器DECDEC-alphhaserrver，alphaastatiion2555/3000CPU:dec77000,mmemeryy:256MMB,10mmbps-bbnc接口，SCSI硬盘4.3GB（rz29l-aaa©deeclyjj0）,2MB显卡,digitalunixv4.0ddPOS客户机DECDEC-alphhastaationalphaastatiion2555/3000CPU:dec77000,mmemeryy:128MMB,10mmbps-bbnc接口，SCSI硬盘2GB（rz29l-aaa©deeclyjj0）,2MB显卡,digitalunixv4.0ddP14EDS服服务器DECpersonallworkkstatiion4333auCPU:dec77000,mmemeryy:192MMB,10//100mbbps和10mbpps-bncc接口，SCSI硬盘8GB两块,2MB显卡,toshhibaccd-rommxm-55702bdigitalunixv4.0ddP14EDS客客户机DECpersonallworkkstatiion20001p2,4Mb显卡卡，4GB硬盘，128Mb内存,3comm(3c900)网卡winnt4.00PDDS服务器DECmicroVAXX3100--8846ZZCM-A99vax7.1PMS服务器DECDEC-alphhastaationalphaastatiion2555/3000已坏PDC服务器hpkayakxuuCPU:p2,mmemeryy:192MMB,10//100mbbps和10mbpps-bncc接口，SCSI硬盘8GB1块,2MB显卡,oshiibacdd-romxm-57702bwinnt4.002．2系统存在问题、计算机网络结构过时，易发生故障由于本系统设计于1997年，受当时数据传输技术的局限，计算机网络采用细缆连接的以太网。使用细缆组建的以太网有两个突出问题：其一，多个设备联接在一个物理网段上，当任何一台设备由于扯动或其它原因产生细缆断路和接触不良时，就会引起整个物理网段瘫痪，所有联接在其上的设备都无法正常工作。而且由于接头多，查找故障点十分困难。在2003年5、6月间，多次发生操作员站3台客户机数据传输同时中断、计算机黑屏的现象，严重影响机组安全运行。其二，用细缆组建网络被当今主流技术所淘汰。主要原因是，这种结构的以太网在同一网段内，是用一种“冲突”的方式进行通讯。即当一台计算机设备向外发送数据时，它不管网络是否空闲，把数据直接发送到网上，以探知网络情况。当没有其他设备使用网络时，继续发送。当其他设备正在通讯时，就会被要求等待，但同时正在进行的通讯也被干扰。它这样不断的干扰其他设备的通讯，直到网络空闲，最终有机会发送自己的信息。在发送自己的信息时，又可能被其他设备所干扰。这种冲突，当数据量较小时（负荷小于30％），是可以被接受的，不会对网络速度有太大影响。但当数据量增大时（负荷大于40％），就会使网络速度急剧下降。原工程师站频繁出现数据包丢失、启动速度慢的现象，但不是每次启机时都发生，因此故障原因一直未彻底找到。、网络中设备备件采购困难，备件价格过高由于公司购并，Alpha和VAX计算机的用户量和产量锐减，成本增高。备件采购价格很高。同时，由于软件UNIX和VMS操作系统的扩展性能不好，无法支持新的外部设备，如磁带机、磁光盘机（MO）、调制解调器（Modem）、交换机和打印机等，只能寻找同型号的外部设备。同样，用于网络设计落后，我厂使用的BNC口网卡已完全退出了市场。缺少必要的硬件设备已经成为DCS维护的瓶颈。计算机设备维护困难，一旦发生故障难以及时解决由于数字设备公司(DEC)于数年前被康柏（Compaq）公司收购，而康柏（Compaq）公司又被惠普（HP）公司购并，Alpha和VAX计算机不再是该公司的主要产品。同时，Alpha和VAX计算机采用了不太常用的UNIX和VMS操作系统，这种软件必须与专用的计算机相配套使用，而且Alpha和VAX计算机价格太高，比较少见。对于生产机组，检修人员没有条件经常试验和练习，不易掌握。以上因素使计算机设备维护困难，一旦发生故障难以及时解决，势必影响机组的稳定运行。2.3系统升级方案整个网络的核心交换设备采用Catalyst6500双机结构，其它服务器群采用Catalyst4500双机结构，关键服务器双网卡连接到Catalyst4500。楼层交换机采用Catalyst3560，双光纤上联到核心交换机Catalyst6500。自动化生产控制网采用独立设计，双Catalyst4500交换机连接各电气控制子系统终端和网关，采用灵活的连接方式，光纤或UTP电缆。13.软件设计3.1CISCO路由器配置3.1.1、LAN接口的配置LAN接口是路由器与局域网的连接点，每个LAN接口与一个子网相连，配置LAN接口就是将LAN接口子网地址范围内的一个IP地址分配给LAN接口。配置方法如下：1.在特权模式下输入configt命令，按回车，路由器进入配置模式；2.在配置模式下输入要配置的接口名，如interfaceethernet0，按回车，提示符变为config-if；3.输入ipaddress＋IP地址和子网掩码，如：ipaddress。4.配置完成后按Ctrl+Z退出配置，回到特权模式。可用showipinterfacee0命令查看配置参数。3.1.2、WAN接口的配置WAN接口的配置方法和LAN接口一样，以配置串口1为例。1.在特权模式下，输入configt命令，按回车进入配置模式；2.输入所要配置的WAN接口，如串口0，命令格式为：interfaceserial0，按回车，进入config-if模式；3.输入ipaddress加ip地址和子网掩码，按回车完成。4.按Ctrl+Z结束接口配置，返回特权模式。可用showinterfaces0命令来查看串口配置。、具体配置总公司VLAN1办公楼VLAN2检修设计VLAN3公司VLAN4服务器群VLAN5局大楼VLAN6路由+交换机代替三层交换机。Router>enRouter#conftRouter(config)#hostR1R1(config)#nocdprunR1(config)#intfa0/0R1(config-if)#noshut打开物理接口R1(config-if)#intfa0/0.1R1(config-subif)#encapsulationdot1Q1R1(config-subif)#ipaddR1(config-subif)#intfa0/0.2R1(config-subif)#encapsulationdot1Q2R1(config-subif)#ipaddR1(config-subif)#intfa0/0.5R1(config-subif)#encapsulationdot1Q5R1(config-subif)#ipaddR1(config)#intfa0/1R1(config-if)#noshutR1(config-if)#intfa0/1.3R1(config-subif)#encapsulationdot1Q3R1(config-subif)#ipaddR1(config-subif)#intfa0/1.4R1(config-subif)#encapsulationdot1Q4R1(config-subif)#ipaddR1(config-subif)#intfa0/1.6R1(config-subif)#encapsulationdot1Q6R1(config-subif)#ipaddSwitch>enSwitch(vlan)#vlan2VLAN2added:Name:VLAN0002Switch(vlan)#vlan5VLAN5added:Name:VLAN0005Switch(vlan)#exitSwitch#conftSwitch(config-if)#intfa0/3Switch(config-if)#switchportmodeaccessSwitch(config-if)#switchportaccessvlan2Switch(config-if)#intfa0/4Switch(config-if)#switchportmodeaccessSwitch(config-if)#switchportaccessvlan5Switch(config-if)#intfa0/1Switch(config-if)#switchportmodetrunkSwitch>enSwitch(vlan)#vlan3VLAN2added:Name:VLAN0003Switch(vlan)#vlan4VLAN5added:Name:VLAN0004Switch(vlan)#vlan6VLAN6added:Name:VLAN0006Switch(vlan)#exitSwitch#conftSwitch(config-if)#intfa0/2Switch(config-if)#switchportmodeaccessSwitch(config-if)#switchportaccessvlan3Switch(config-if)#intfa0/3Switch(config-if)#switchportmodeaccessSwitch(config-if)#switchportaccessvlan4Switch(config-if)#intfa0/4Switch(cconfigg-if)##switcchporttmodeeacceessSwitch(cconfigg-if)##switcchporttacceessvllan6Switch(cconfigg-if)##intffa0/11Switch(cconfigg-if)##switcchporttmodeetrunnk4.网络布线方方案4.1机房的布线线方案机房是网络系统的的中枢，我们们在电厂综合合办公区选择择一个约30平方米的办室室室做为机房房。机房中间间通过隔断隔隔成相等面积积的两个房间间，一个做为为网络机房，一一间用于监控控机房。我们的网线标准长长度为90MM，所以选择择此间办公室室做为机房容容易向两方布布线保证网络络有效距离，设设置一个42U（2000**600*8800）机柜做为为放置所有网网络设备的中中心，设置一一个42U（2000**600*8800）机柜做为为放置所有通通讯设备的中中心，设置一一个42U（2000**600*11000）服务器机机柜做为放置置所有机架服服务器的中心心。机房铺高密度防静静电地板，机机房的防雷主主要接入办公公区防雷接地地网。4.2现场布线方方法建筑群子系统：电厂是一个独立的的集中办公区区，不与其他他办公区进行行网线接入，所所以不用考虑虑建筑群系统统。我们根据信息点的的分布确定交交换机的数量量：选用Catalystt35488XL交换机。通通过划分VLAN限制访问的的用户权限。管理子系统：现场办公区主机柜柜：我们在机机房内增加了了x台48口配线架，将将水平子系统统的线路直接接引入配线架架中，在与工工作区子系统统的模块进行行连接。所以共需x台488五类网络配配线架。此处施工我们严格格按5类布线进行行打线、压线线，确保机柜柜美观.垂直干线子系统：：现场办公区为一层层临建平房，所所以基本不用用垂直干线子子系统。水平子系统：水平子系统指从楼楼层配线间至至工作区用户户信息插座。由由用户信息插插座、水平电电缆、配线设设备等组成。综综合布线中水水平子系统是是计算机网络络信息传输的的重要组成部部分。采用星星型拓扑结构构，每个信息息点均需连接接到管理子系系统。由UTP线缆构成。最最大水平距离离：90m（295ftt）。我们根据现场的情情况提供两种种布线方案：：1.室内安装线线槽。办公区：我们从机房引出所所有的信息点点的网线通过过机房房角安安装线槽，安安装线槽将所所有线缆放置置其中，然后后通过楼层的的横梁布置小小线槽向办公公室的另一侧侧引入，然后后直接引入办办公室。2.室内布线，双双绞线从楼内内配线间出来来后，到达各各个办公室，并并依墙角到达达各应用点，以以上路由均采采用PVC管防护，进进入室内后采采用白色PVC管暗埋或PVC线槽到达指指定位置，确确保不改变原原建筑整体格格局，美观大大方。3.在办公室集集中办公区通通过地面开槽槽将网络与电电话线走在槽槽内直接将面面板固定在办办公桌下面。工作区子系统：工作区指从由水平平系统而来的的用户信息插插座延伸至数数据终端设备备的连接线缆缆和适配器组组成。工作区区的UTP/FFTP跳线为软线线（PatchhCablle）材料，即即双绞线的芯芯线为多股细细铜丝，最大大长度不能超超过5M。4.3、网络布线线方案、机房的确定机房是网络系统的的中枢，我们们在电厂综合合办公区选择择一个约30平方米的办室室室做为机房房。机房中间间通过隔断隔隔成相等面积积的两个房间间，一个做为为网络机房，一一间用于监控控机房。我们的网线标准长长度为90MM，所以选择择此间办公室室做为机房容容易向两方布布线保证网络络有效距离，设设置一个42U（2000**600*8800）机柜做为为放置所有网网络设备的中中心，设置一一个42U（2000**600*8800）机柜做为为放置所有通通讯设备的中中心，设置一一个42U（2000**600*11000）服务器机机柜做为放置置所有机架服服务器的中心心。机房铺高密度防静静电地板，机机房的防雷主主要接入办公公区防雷接地地网。、布线方法：建筑群子系统：电厂是一个独立的的集中办公区区，不与其他他办公区进行行网线接入，所所以不用考虑虑建筑群系统统。我们根据信息点的的分布确定交交换机的数量量：7选用思科35000系列交换机7台。通过划分VLAN限制访问的的用户权限。管理子系统：现场办公区主机柜柜：我们在机机房内增加了了x台48口配线架，将将水平子系统统的线路直接接引入配线架架中，在与工工作区子系统统的模块进行行连接。所以共需x台488五类网络配配线架。此处施工我们严格格按5类布线进行行打线、压线线，确保机柜柜美观.垂直干线子系统：：现场办公区为一层层临建平房，所所以基本不用用垂直干线子子系统。水平子系统：水平子系统统指从楼层配配线间至工作作区用户信息息插座。由用用户信息插座座、水平电缆缆、配线设备备等组成。综综合布线中水水平子系统是是计算机网络络信息传输的的重要组成部部分。采用星星型拓扑结构构，每个信息息点均需连接接到管理子系系统。由UTP线缆构成。最最大水平距离离：90m（295ftt）。我们根据现场的情情况提供两种种布线方案：：1.室内安装线线槽。办公区：我们从机房引出所所有的信息点点的网线通过过机房房角安安装线槽，安安装线槽将所所有线缆放置置其中，然后后通过楼层的的横梁布置小小线槽向办公公室的另一侧侧引入，然后后直接引入办办公室。2.室内布线，双双绞线从楼内内配线间出来来后，到达各各个办公室，并并依墙角到达达各应用点，以以上路由均采采用PVC管防护，进进入室内后采采用白色PVC管暗埋或PVC线槽到达指指定位置，确确保不改变原原建筑整体格格局，美观大大方。3.在办公室集集中办公区通通过地面开槽槽将网络与电电话线走在槽槽内直接将面面板固定在办办公桌下面。工作区子系统：工作区指从由水平平系统而来的的用户信息插插座延伸至数数据终端设备备的连接线缆缆和适配器组组成。工作区区的UTP/FFTP跳线为软线线（PatchhCablle）材料，即即双绞线的芯芯线为多股细细铜丝，最大大长度不能超超过5M。系统硬件列表：设备名称规格型号数量备注网络配线架48口机柜内部机柜42U2000*6000*800理线器5类双绞线5类面板模块面板为双口,和电电话共用网络水晶头线号AMP辅材PVC线槽等5、该系统可行性研究究5.1系统性能能可行性研究究高性能Cataalyst6500系列产品提提供6，9，13槽机箱选择择，同时提供供高达720Gbbps，256GGbps不同级别的的高性能交换换处理引擎，为为不同用户对对性能要求提提供了灵活选选择。高达400Mppps的新一代的Catallyst66500产品更是能能够满足任何何网络应用和和规模的要求求。核心节点间带带宽为千兆光光纤链路或多多条千兆链路路捆绑，并能能够轻松的实实现10G万兆核心网网络的升级。高可靠性核心节节点Catallyst66509采用冗余备备份配置，关关键部件如处处理引擎和电电源均采用冗余配置。在在强大的IOS软件的支持持下，可以保保证交换引擎擎发生故障时时实现毫秒级的冗余余切换，用户户将基本不会会意识到故障障的发生。同同时当单台设设备被意外断电或误误操作的情况况下，能够在在几秒中内恢恢复网络的运运行。包括电电厂自动化实时网络络和电厂内部部的支持系统统，OA，MIS，财务的局局域网。高安全性自动化化生产控制网网络的实时数数据和其它各各种系统的数数据不经过相相同的网络交交换设备，在在MIS网故障不能能运行时，生生产网络仍然然能够独立的的运行。5.2系统造价可可行性研究设备以及项目估价Catalystt65000（2台）300，000Catalystt4500（2台）250，000Catalystt3560（2台）100，000配线及附件10，000桥架及管材等200，000施工费用200，000技术支持500，000总计1560，00006.参考文献及相关数数据6.1参考文献