光纤环网部分概要

工业以太网传输平台

原理及应用

2021/5/9目录二工业以太网传输平台关键设备—网络交换机一工业以太网的基本概念三KJJ103矿用网络交换机在工业以太环网中的连接四在中心站主机设置地面交换机IP模块及网管功能五常见故障分析与排除2021/5/9一、工业以太网基本概念2021/5/9

以太网是一种应用最为广泛的局域网，它包括标准以太网（10Mbps）、快速以太网（100Mbps）、千兆以太网（1000Mbps）以及10G以太网.

快速以太网是一种拥有100Mbps带宽，基于载波侦听多路访问和冲突的检测技术的以太网络。它主要分以下三个子类：

100BASE－TX100BASE－FX100BASE－T4

目前在我国矿井下搭建的工业以太网传输平台主要为快速以太网和千兆以太网。交换机性能排名：赫斯曼、莫杉、西门子1、什么是以太网？2、什么是快速以太网？2021/5/9什么是100BASE－TX？一种使用5类数据级无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。其中：

100BASE－TX100BASE－TX以太网技术的特点：⑴使用两对双绞线（一对发送数据，一对接收数据）⑵使用RJ－45连接器；⑶传输信号频率：125MHz；⑷最大网段长度：100米；⑸支持全双工数据传输。传输速度:100Mbps表示基带表示：双绞线2021/5/93.使用MIC／FDDI、ST或SC连接器；

一种使用光缆，带宽为100Mbps的快速以太网技术。什么是

100BASE－FX？

100BASE－FX以太网技术的特点：1.可使用（62.5和125um）单模和多模光纤；2.多模光纤的最大连接距离为550米；单模光纤的最大连接距离为3000米4.信号频率为125MHz；5.最大网段长度与所使用的光纤类型和工作模式有关，可为：150m、412m、2000m或更长至10公里；6.支持全双工的数据传输;特别适合有电气干扰的环境、较大距离的连接、高保密环境等情况使用。表示：光纤2021/5/93.信号频率为25MHz

一种使用3、4、5类无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。什么是

100BASE－T4？

100BASE－T4以太网技术的特点：

1.使用4对双绞线，3对用于传送数据，1对用于检测冲突信号。2.传输中使用8B／6T编码方式;4.符合EIA586结构化布线标准;6.最大网段长度:100米。

5.使用与10BASE－T相同的RJ－45连接器，表示：具有四对电话双绞线2021/5/9什么是千兆以太网？

⑴能提供1000Mbps数据带宽，灵活处理新应用和新数据类型；⑵采用与10M、100M以太网相同的帧格式、帧结构、网络协议、全/半双工工作方式、流控模式以及布线系统；⑶不改变传统以太网的桌面应用、操作系统；升级到千兆网无需改变网络的应用程序、网管部件和网络操作系统；

⑷能与10M、100M以太网很好地配合工作。

目前主要有1000BASE－SX，1000BASE－LX、1000BASE－CX三种技术版本。2021/5/9千兆以太网的主要技术特点：

⑴

1000BASE－SX千兆网：

①只支持直径62.5um或50um的多模光纤；②工作波长为770-860nm；③传输距离为220-550m；④采用低成本短波的CD（光盘激光器）发送器或VCSEL（垂直腔体表面发光激光器）发送器；⑵1000BASE－LX千兆网：

①支持多模、单模两种光纤，使用相对昂贵的长波激光器；

②多模光纤直径：62.5um或50um；工作波长：1270-1355nm；传输距离：550m。③单模光纤直径：9um或10um；工作波长：1270-1355nm；

传输距离约5km。⑶1000BASE－CX千兆网:采用150欧屏蔽双绞线（STP）；配线间

使用短跳线电缆连接服务器和高速外围设备；传输距离：25m。2021/5/9以工业以太环网为传输平台的

煤矿综合自动化系统2021/5/9二、工业以太网传输平台关键设备—网络交换机2021/5/9矿用网络交换机的定义及作用定义:

用以连接井下工业以太网的本安终端设备。2.作用:

完成各终端设备相互间的数据传输。工作时通过光纤收发器接收地面中心站下发的数据，并负责对数据进行优化解环处理和将数据传送到更远的其它交换机或者中心站。2021/5/9由100M或1000M矿用网络交换机

组成的井下工业以太环网2021/5/9地面中心站主交换机在系统中的连接示意图2021/5/9交换机及外围设备联接框图

2021/5/9交换机内的电路板布局以太网转485通讯板

2021/5/9本安电源板3.6V/5V转换设置点3.6V/5V转换设置3.6V/5V电源板2021/5/9四、在中心站主机上设置地面交换机的IP模块2021/5/9C2000设置程序的使用启动C2000设置程序点击搜索菜单得到所有网络连接设备1.点击搜索菜单（在界面上显示所有网络连接设备）2021/5/92.双击对应模块，进入模块设置3.输入转换器安装地点，方便工程安装维护2021/5/94.设置本地网络参数5.设置串口参数点击C2000网络参数⑴瓦斯监控系统设置方法图解：⑵人员定位系统设置方法图解：瓦斯监控系统如此设置瓦斯监控系统须如此设置人员定位系统须如此设置人员定位系统如此设置

修改完毕后点击“确定”，并等到“参数设置成功”提示显示，修改才表示成功；否则须重新设置。

详见上图：点击

修改完毕后点击“确定”，并等到“参数设置成功”提示显示，修改才表示成功；否则须重新设置。详见上图：2021/5/9WEB网页管理功能的使用2021/5/9

工作中，井下工业以太网中的任意一台交换机

其ip地址、网关地址、端口使用情况、电源使用情

况等，都可以通过WEB网页进行查询、了解。注2：网关即Gateway，又称为网间连接器、协议转换器。

是一个网络连接到另一个网络的“关口”，一个网络通向

其他网络的IP地址。注1：由于OMATE交换机、KIEN6000交换机及SICOM交换机的WEB网页管理方法都基本相似，所以在这里仅介绍OMATE交换机。2021/5/91、交换机状态查询（OMATE6000型）

首先打开IE浏览器，选择一台想要查询的交换机，并在下图所示的地址栏内输入该交换机的IP地址（如192.168.1.233

）得到以下对话框：点击

然后在下图所示的对应栏中输入用户名：admin；密码：admin；点击“确定”进入设置界面（即管理界面）。

点击此对话框右侧八个功能选项中的“端口状态”弹出端口状态界面：

点击

在此界面中可查询到该交换机环网光口即端口8和端口9；分支光口端口1的连接状态，如为“断开”则表示未连接设备。在环网中，如端口8和端口9为“断开”则说明光纤已中断，此时局端交换机中的环网告警灯应点亮（正常时为灭）。通过此界面还可查询其他端口的连接状态、主站设置情况和使用电源情况。主站设置情况使用电源情况2021/5/91、交换机端口设置

（OMATE6000型）2、端口计数

（OMATE6000型）

在端口记数界面，网管人员可随时观察该交换机各个端口数据包的接收和发送情况，以判断该交换机的运行是否正常。2021/5/93、IP地址设置（OMATE6000型）

首先点击打开WEB管理界面左侧“其它”选项中的“IP设置”图标得到下图，然后依照图内提示和标注进行设置或更改。设置完成点击“提交”按钮，并重启交换机，设置方生效。注：1.凡更改过IP地址的交换机，更改完毕之后必须对其子网掩码和默认网关做相应配置。

2.设置或更改过IP地址后必须重启交换机才能生效。2021/5/94、SNMP网络管理设置

（OMATE6000型）设置的目的：

以保证系统在监控主机上能以图表的方式显示Cisco路由器/交换机的带宽使用情况；以图形的方式显示网络错误；按端口和数据流向等进行分类；当交换机某端口出现异常时能及时发送警告信息。设置方法：1.击打开“其它”选项中的“SNMP”图标进入SNMP功能设置界面；点击2.在服务器IP地址栏填写装有管理软件的地面监控主机的IP地址；3.在界面中的报警的端口栏，选勾上需要报警的端口，然后点击“提交“；点击2021/5/9五、常见故障处理2021/5/91、交换机不启动故障原因1：供电电源问题解决办法：⑴查看机箱里是否有5V电源输入。无输入电源更换电源箱5V电源板。

⑵查看5V-3.3V电源板上是否有3.3V电压输出。无输出则更换转换板。故障原因2：供电电源正常，则交换机主板故障。解决办法：更换交换机主板2021/5/92、接上网线后，PING不通。故障原因：网线做错解决办法：用测试仪检查网线是否正确。

3、光口指示灯不亮故障原因：光纤头插接不对解决办法：交换光纤头插接2021/5/94、光纤连接不正常故障原因：光纤有抽芯解决办法：用光纤检测设备（ODDR）检测光纤坏掉之处，重新熔接光纤。

故障原因：网络中没有设置局端或者设置了多个局端

。5、形成环网后丢包严重否存在多个或者无局端设备的现象。

解决办法：断开环网，从交换机WEB网页中的端口状态选项查询每台一交换机，看网络中是2021/5/96、环网无法形成故障原因：①没有设置环网功能②没有设置局端；③设置了多个局端；

④物理光缆断开；解决办法：

①指定一台交换机，将其主板设置为局端形式。

②如果是KIEN6000交换机，不设置跳线就不可能连接电口2和电口3（即靠近光口的上下两个口）

③如为OMATE6000交换机，则需检查是否将环网的光纤连接到了交换机的分支光口1上？正确的环网光口应连接到端口8和端口9上。2021/5/9解决办法：认真检查485线路或RS485专用通讯芯片7、ping正常，但整个模块连接分站都中断8、ping正常、但其中有几台分站通讯不正常解决办法：首先检查这几台分站本身有无RS485通讯，如无，则按7的方法解决；如有，可设法增加线路的匹配措施；也可分析软件的原代码，观察有无数据回来，如有数据回来，重新启动软件或电脑问题即可解决；如无，则按7的方法解决。2021/5/9故障原因：ping分站连接IP模块不正常；