一、系统综述
传统的监控控制系统基本上都采用集散结构，一般由现场测控分站和控制中心主站组成。虽然这些测控系统在我国矿山安全生产监测监控领域发挥着重要作用，但其固有的缺陷已严重制约了矿山生产的发展，这些缺陷主要表现在以下两个方面：
1)缺乏统一的通信协议标准和网络结构。传统的安全生产监测监控系统、提升系统、给排水系统等多为封闭系统，系统中使用的通信协议和信息交换标准都是由厂 商自己制定的，严格保密，互不兼容，与其它系统联网很困难，难以做到数据共享。网络结构和通信模式多样，极不规范。每种系统都需要建立自己的通信网络，造 成重复投资，通信资源利用低下。
2)传输速率低。一般监测系统的网络传输速率都在4800bps以下，不仅不能用于传输多路信息，甚至原有系统的扩容也很难实现。较为先进的一些系统如神 东公司大柳塔矿综合自动化系统，其井下的设备层速率也仅仅为125kbps。这样的传输网络不能同时传输图像和话音信号，也无法形成一个真正的通信网络平 台。
工业以太网，是指技术上与商用以太网(即IEEE802.3或IEEE802.3u)标准兼容，但在产品设计时，在材质的选用、产品的强度、适用性以及实 时性等方面能满足工业现场需要的一种网络技术。作为局域网的主要连接设备，以太网交换机成为应用普及最快的网络设备之一。随着交换技术的不断发展，交换到 桌面已是大势所趋。简言之，工业以太网是将以太网应用于工业控制和管理的局域网技术。实现计算机信息管理系统与生产过程综合自动化系统的无缝衔接，达到管 控一体化目标，能够提高企业的运营效率，提升企业的核心竞争力。

二、设计原则

整个系统设计坚持以下原则：
● 先进性原则
以先进、成熟的网络通信技术进行组网，支持数据、语音和视频等多媒体应用，能确保网络技术和网络产品几年内基本满足应用的需求。采用的系统结构是先进的、 开放的；采用的设备、技术应当是业界先进的；采用先进的现代管理技术，以保证系统的科学性。建立一个符合标准的、开放的、易管理的、准确地体现黄金集团的 管理思想及操作方式的综合自动化网络系统。
● 实用性原则
由于现代矿山企业的安全、生产监控及调度任务、各职能部门之间业务的联系在很大程度上是以网络为基础，而安全、生产监控则对数据的实时性要求很高。因此，在设计上应保证网络的处理能力和带宽越大越好。
● 开放性原则
网络具有良好的开放性，与其他网络有很好的互连性。兼通多种自动化控制系统，提供各种层次的尽可能多的符合国际标准的接口，实现子系统最大限度的信息共享。
● 高可靠性原则
实时监控的不可间断性决定了在网络设计中（尤其是网络主干）必须考虑提高网络运行的可靠性，保证系统在一个节点出现意外时整个系统仍能运行。因此，在硬件选型、线路、支撑环境及结构上都必须高质量，并保证核心网络设备具备冗余。
● 可扩展性原则
在网络技术日新月异的今天，网络要有能力和将来的技术融合，同时要保护现有投资，保证网络系统随时加入新的设备，保证有关软件的顺利升级和扩充。
● 灵活性原则
整个网络系统必须满足便于安装、便于管理、便于维护、便于使用的要求。综合自动化各子系统能够以各种形式接入网络平台：既能通过系统的主控设备接入网络平台，也可以通过系统内分控制器按区域接入网络平台，在地面实现系统集中监控。
● 安全性原则
网络的各个环节要尽可能多的提供安全保密措施，来保证网络的性能。安全措施应包括：防病毒、防黑客、防止非法或越权访问、传输加密、安全策略控制等。采用先进的防火墙技术以及网络管理技术保证系统的安全。
● 可管理性原则
网络的建设必须保证网络运行的可管理性。要求具有可发现网络拓扑、实时监控网络性能、管理维护设备配置，并可迅速简便地进行网络故障的诊断能力。
● 经济性原则
在一定的资金资源下，尽量有效地利用，以适当的投入，建立一个尽可能高水平的、完善的网络系统。所有设备的选型配置和采购订货，坚持性能价格比最优的原则。
三、系统结构
工业以太网的组网可以采用星型、树型或环形等结构。
由于矿井生产各子系统分布于工业广场的地面和井下，各子系统的设备位置分散，采用星型、树型等组网路由复杂，铺设、维护线缆复杂，而环形网络结构可靠性高，所以采用环形组网结构。采用环形网络结构能够迅速对故障节点进行定位，大大提高整个网络的易维性。
综合工业网络采用东土的工业以太网交换机设备进行组网，交换机独有的HiPER-Ring冗余技术，能够确保链路出现单点故障时，网络能够在50ms的时间内自愈。综合工业网络的结构如下图：

煤矿的生产信息接入调度室，实现生产信息化和企业管理信息化的融合，实现信息共享。

四、系统优势
传统的工业控制网络体系结构，由于在企业网络不同层次应用不同类型的网络，它们之间需要安装网关对数据进行转换。如今的控制网络中，以太网已经成为信息层 和控制层的主要网络技术。同时，控制器、PLC和DCS厂商已经开始提供以太网接口，这使得整个网络的瓶颈效应集中在应用现场总线的设备层上。综合工业传 输网络平台的主要作用是为煤矿建立运行安全可靠、容量大、功能强、便于维护、稳定可靠的数据传输网络，要求能够综合传输煤矿各生产自动化子系统监测监控数 据、工业电视视频图像、数字语音、调度数据等信息。

矿用隔爆型千兆环网交换机

五、部分业绩