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工业PON网络平台

3.1概述

通讯技术平台主要采用无源光网络EPON通讯技术。实现中心站、地面、井下千兆网络通讯，形成一个矿井综合控制和监控的传输平台。网络的核心采用开放型标准的以太网技术和TCP/IP协议，支持环形冗余，链路聚集，提供统一标准化的接入接口。

PON网络通讯平台支持1000兆速率PON通讯接口。系统提供接头等业务子系统接口，提供融合统一的信息接入，适应矿井各种自动化子系统的接入传输要求，完全满足矿井网络业务发展变化的趋势，快捷方便开展业务。系统采用纯本安型光网络传输技术架构，环网节点设备和电源故障不允许造成工业环网的冗余环切换或环被拆开而影响生产系统数据传输，提高系统可靠性，同时节省维护成本。系统具备子系统接入信号的传输带宽和安全性技术保障，具备端口隔离和信号传输级设置等技术保障，环网节点设备间具有严格的隔离传输机制，提供各种业务数据流的隔离功能，每种业务数据流的纯净传输，不会受到其他业务的影响。系统具备的环网技术，在节省光纤的基础之上具备环网保护的快速切换和链路备份能力，为系统的可靠性提供。环网节点设备具有数据传输实时性的措施，可远程监控业务数据的实时传输。当一处光纤出故障时，系统可以自动切换，要求大网络重构自愈时间小于等于20ms。环网核心设备所有关键模块都支持双热备份。主要关键模块出现故障时，系统可以快速智能切换到备用模块，实现业务不间断运行。系统支持插板可堆叠式设计，适应不同应用环境业务容量变化的要求，可根据需要灵活配置系统业务，可根据需要灵活扩容。需具备环网节点设备平行扩容能力（非在环网节点设备级联扩容），在环网节点设备扩容时无需打断环结构。

3.2网络结构

网络规划设计为多个PON环形网络，地面PON环形网络井下防爆PON环网。同时，各环网通过无源光网络汇聚设备进行汇聚，并通过业务分发交换机实现不同环间的数据通信。

3.3网络通讯平台功能特点

1）全业务通信整合能力

系统提供FE、GE、RS485接头等业务子系统接口，提供融合统一的信息接入，适应矿井各种自动化子系统的接入传输要求，完全满足矿井网络业务发展变化的趋势，快捷方便开展业务。

2）技术架构

系统采用纯本安型光网络传输技术架构，环网节点设备和电源故障不允许造成工业环网的冗余环切换或环被拆开而影响生产系统数据传输，提高系统可靠性，同时节省维护成本。

3）传输安全及数据隔离

系统具备子系统接入信号的传输带宽和安全性技术保障，具备端口隔离和信号传输级设置等技术保障，环网节点设备间具有严格的隔离传输机制，提供各种业务数据流的隔离功能，每种业务数据流的纯净传输，不会受到其他业务的影响。 

4）自愈环网保护组网能力

1+1倒环保护。 

5）实时性

环网节点设备具有数据传输实时性的措施，可远程监控业务数据的实时传输。当一处光纤出故障时，系统可以自动切换，要求大网络重构自愈时间小于等于20ms。

6）关键模块冗余备份能力

环网核心设备所有关键模块都支持双热备份。主要关键模块出现故障时，系统可以快速智能切换到备用模块，实现业务不间断运行。 

7）扩展性

系统主机支持插板可堆叠式设计，适应不同应用环境业务容量变化的要求，可根据需要灵活配置系统业务，可根据需要灵活扩容。需具备环网节点设备平行扩容能力（非在环网节点设备级联扩容），在环网节点设备扩容时无需打断环结构。

8）可靠备电设计

系统设计支持备用电源供电，地面备用电源延时不小于6小时。

9）系统传输能力

系统设计支持对业务数据流进行封装，把地面业务子系统数据流通过地面光网络单元站点接入后，封装透传环网节点设备，然后传送到各个业务子系统，提供对矿井原有通讯业务的支持和整合能力。

10）业务服务质量能力

系统设计支持对各种业务进行带宽分配、按需服务质量的功能，强大的QoS能力为业务服务质量提供了灵活、可靠的。

11）工业级可靠性设计

系统严格按照矿用通讯设备标准和电信行业通讯设备标准设计，具备工业级的可靠性。 

12）本地自交换能力

系统特的自交换设计可以在灾难性事故发生时，主用、备用链路完全损坏的情况下，支持任何节点的同一系统下语音话机仍可相互通话，为系统提供额外的安全、可靠性。

13）图形化网络管理

网管系统支持命令行、TELNET远程维护，同时支持图形化配置管理，便于维护管理人员操作。

14）管理方式

SNMP管理：

遵循SNMP协议标准，提供对SNMP V1、V2c标准的支持，支持MIB II。

TELNET管理：

支持TELNET管理接口，支持同时4条TELNET连接到系统。

支持TELNET AGENT，可通过telnet登陆到其它设备进行管理和维护。

串口本地管理：

支持串口管理接口，人机命令与TELNET命令一致。

SSH管理：

支持SSH（v1和v2），把所有传输的数据进行加密，避免"中间人"攻击方式，防止DNS和IP欺骗。因为传输的数据是经过压缩的，所以可以加快传输的速度。

15）故障管理

系统上电自检：提供上电自检机制，对核心器件进行检测。如果自检不通过，则系统不启动。

系统日志：记录系统中发生的一些事件，比如用户登录事件，系统重启事件等。

系统操作日志：记录通过SNMP或TELNET/CLI对系统的操作历史。

系统远程复位：支持远程复位系统，设备复位采用“硬”复位方式，关键器件完全复位，效果堪比远程断电重起。

配置文件恢复：支持配置文件的本地/远程上传下载功能，提供配置文件备份和故障时恢复能力。

配置文件自动保存：支持周期性保存配置文件，以避免配置的更改被遗忘。

掉电告警（Dying Gasp）：系统异常掉电时，向系统管理员提供掉电告警。

16）性能管理

端口流量统计：实时记录端口的流量计数，包含输入和输出两个方向。

CPU占有率统计和告警：支持CPU利用率的动态检测和静态查看。

内存利用率统计和告警：支持内存使用的动态检测和静态查看。

17）安全管理

对登陆的用户、密码进行权限管理，实现用户登陆鉴权和用户操作鉴权，提供超级用户功能。

管理用户本地/远程认证：支持对管理用户的本地认证，所有认证信息保存在本地。

支持对管理用户的远程认证，通过RADIUS CLIENT将用户信息发送给RADIUS SERVER进行认证，本地不保存管理用户信息和权限。

18）高温告警

系统内置温度传感器，当工作温度超过配置的阈值时，向EMS上报高温告警，提醒管理者当前工作环境已发生变化，设备不适宜继续运行。