光纤环网部分
光纤环网模块
一、模块功能简介 802Module 可以将多个站点的以太网信号复合到环形光纤链路中传输。支持对光纤环路的自动检测和自愈合，倒换时间＜ 50ms；支持 2 个环路光口和1个支路光口，可组建链形、环形、T 形等各种光纤网络；MAC 口速率 100Mbit/s，支持 VLAN 帧传输，可连接 RTL8305SB 等交换芯片；带内网管通道支持全局网管，并有自动的数据链路测试和故障复位功能。整个模块电路由大规模FPGA和通用芯片组成。模块单 5V 供电，支持电源冗余，符合工业级设计要求。可应用于双光口环网光纤收发器、工业级光纤冗余环网交换机、以太网自愈光端机、以太口光纤综合复用设备等产品中。 二、模块特点总结 ◎环网采用 FDDI 简化协议，各个接口均兼容 IEEE802.3 标准； ◎支持广播风暴抑制, 自动对数据包进行过滤和 MAC 地址记忆； ◎MAC 地址存储，环路光口缓存 64Kbit 、其余接口缓存 16Kbit； ◎支持光纤环路的检测和自愈合，故障倒换时间 ＜50ms； ◎可通过带内网管通道传输 12bit 外部开关量数据； ◎光口可组建链形、环形、T 形、复合形等各种光纤网络； ◎环路、支路光接口协议均兼容 IEEE802.3U-100M-FX； ◎支持自动数据链路测试，实现模块死机等故障自动复位恢复； ◎光口外围电路简单可直接在电阻匹配下连接 PECL 光器件； ◎支持 2 个光纤环路同时传输，每站最高带宽 196Mbit/s。 三、模块工作原理 （1）环路光口原理 系统环路光口采用简化的FDDI光纤分布数据接口协议，实现了高速以太网的环形链路传输和冗余保护。由光纤构成的FDDI，其基本结构为逆向双环，如图P1所示。当两个环路都正常时，数据帧可以在环路上选择任一方向传输。当环上的设备失效或光缆发生故障时, 失效方向的数据会被倒换到另一方向继续传输。完成这种故障容错能力是其它网络所没有的。 模块光路示意图P1 模块FDDI访问的方法与令牌环网的访问方法类似，在网络通信中采用“令牌”传递。它与标准的令牌环又有所不同，主要在于FDDI使用定时的令牌访问方法。FDDI令牌沿网络环路从一个站点向另一个站点移动，如果某结点不需要传输数据，FDDI将令牌直接传递到下一个站点中。如果处理令牌的站点需要传输，那么就在规定的令牌循环时间内发送数据帧。由模块组成的环形链路中，主站模块负责令牌的发放和管理，令牌发放的数量为环网站点数取偶的一半，多个站点的多个帧可同时在网络中传输，有效的提高了通信的容量。 （2）故障倒换原理 环路中光纤环路的检测和倒换都由802Module模块来完成。每站按照令牌循环时间为间隔单位，依次发送带有序列标记的令牌，当环路正常时带有标
光纤环网技术 PPT
环网网口状态
网口
E0:网口0
状态： 0x00 － 断开 0x01 － 连接
E1:网口1
状态： 0x00 － 断开 0x10 － 连接
环网节点数据帧处理
发送数据
▪ 状态帧：添加从 机状态
▪ 它机数据帧转发 ▪ 广播帧转发
节点
接收数据
▪ 状态帧 ▪ 本机数据帧 ▪ 它机数据帧 ▪ 广播帧
环网节点接收数据帧处理
IP3
环网从机 IP3
IP3 + state IP2 + state IP1 + state IP0 + state
数据帧异常情况处理
MAC IP地址不合法
自己的广播帧
重复帧
TTL为0
resolve
该帧为垃圾帧 丢弃该帧
resolve
该帧自己不用处 理 丢弃该帧
resolve
该帧已接收到，重 发的不处理 丢弃该帧
1
保留
42-1496
数据段பைடு நூலகம்
2.含义
目的地址、源地址：对应“tu”+ IP地址共6个字节。 协议类型：0x88b7 帧序号：发送端发往目标地址的帧序号。 跳数TTL：当应用帧发出时，链路层把该跳数赋一初值。
该帧每过一从机，跳数减1，当跳数变为0时， 停止转发该帧。 数据段：应用数据。
发送端、接收端帧号维护规则
本机数据帧
读取数据到数据缓冲 通知应用程序读取数据 数据不转发
我的地盘我做主
它机数据帧
跟自己没关系，还不赶快 转发！！
广播帧
大喇叭开始广播了，大家 都要严格执行哦！ 本机处理数据帧 转发数据帧到下一节点
它机数据转发
环网从机双网口在收到它机数据时，要同 时转发对方端口的数据
光纤环网文档
光纤环网简介光纤环网（Optical Fiber Ring Network），是一种利用光纤作为数据传输介质的计算机网络。
它通过光纤传输数据信号，具有传输速度快、带宽大、抗干扰能力强等特点，被广泛应用于各种领域，如企业内部网络、城域网、广域网等。
结构光纤环网的基本结构由主机、终端设备、光纤传输线缆等组成。
主机充当着网络的中心节点，终端设备是网络的工作站，而光纤传输线缆则是网络中传输数据的媒介。
在光纤环网中，主机和终端设备通过光纤传输线缆构成一个环形的物理连接。
这种环形连接的结构使得数据可以沿着环路进行传输，从而实现数据的传输和共享。
工作原理光纤环网通过光纤传输线缆传输数据信号，数据信号以光的形式在光纤中传输。
当数据从发送端发送到接收端时，它会在光纤中传播并穿过各个节点，直到到达目的地。
在光纤环网中，数据的传输是通过发送和接收信号来实现的。
发送端将数据通过发送信号的方式转换成光脉冲，然后将光脉冲通过光纤传输线缆发送出去。
接收端接收光脉冲，然后将光脉冲转换成电信号，最终将数据传送到终端设备。
为了实现数据的传输和共享，光纤环网中还需使用一种特殊的协议，如Token Ring协议。
Token Ring协议通过令牌来实现数据的传输和共享。
在数据传输过程中，每个终端设备都要等待令牌的到来，然后才能发送和接收数据。
优势传输速度快光纤环网采用光纤作为传输介质，光的传播速度非常快，因此数据的传输速度也非常快。
相比于传统的铜缆网络，光纤环网的传输速度可以达到几十乃至上百Gbps，大大提高了数据的传输效率。
带宽大光纤具有较大的带宽，可以同时传输多条数据通道。
在光纤环网中，可以利用光的多重复用性质，将不同的信道分配给不同的终端设备，实现并行传输，提高了网络的带宽利用率。
抗干扰能力强光纤环网采用光脉冲传输数据，光脉冲在传输过程中不受电磁干扰的影响，因此具有很强的抗干扰能力。
相比于传统的铜缆网络，光纤环网可以在复杂的电磁环境下稳定地工作。
煤矿监测监控光纤环网的应用及故障处理精选文档
煤矿监测监控光纤环网的应用及故障处理精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-煤矿监测监控光纤环网的应用及常见故障分析为了保障煤矿安全生产，作业人员人身安全，我国大部分煤矿安装了煤矿安全监测监控系统。
随着计算机技术、通信技术、控制技术和电子技术的迅速发展，越来越多的信号传输方式在监测监控系统中被使用，以便把井下信息迅、准确、可靠地传输到地面指挥中心，以保证矿井生产指挥、安全管理、抢险救灾等安全生产的需要。
本文对KJ335监测监控系统在信息传输方面的功能、特点进行了探讨，初步分析了监控环网常见问题及处理方法。
徐州矿务集团各矿井按照国家对煤矿企业安全生产要求和企业自身发展的需要，在2007年均安装了KJ335煤矿安全监控系统。
该系统是集环境安全、生产监控、信息管理和多种子系统为一体的分布式全网络化新型煤矿综合监控系统，实现了对井下瓦斯、一氧化碳、风速、风压、温度、风机开停、风门开关的自动、连续、集中监测和瓦斯超限报警断电、风电闭锁等功能，大大提高了矿井安全生产水平和安全生产管理效率。
系统采用光纤以太环网+CAN 总线传输方式。
光纤以太环网作为井下主干网络，传输介质采用矿用阻燃光缆，负责监测监控系统、人员定位系统和煤矿地压监测预报系统的信息传输。
光纤环网通过本安型传输接口进行连接，传输接口的交换板具有光信号的收发、光电信号互相转换、接口转换、信号处理等功能，板上以太网光纤综合复用设备将多种设备接口输出信号转换复用到两条冗余光纤链路中，四个电口可用来整合监测监控系统、人员定位系统等，徐矿集团各矿井图一 传输接口的交换板示意交换板以太网光纤 综合复用接口电口1电口2电口3电口4环网光口1-1 环网光口1-2 环网光口2-1 环网光口2-22009年安装的人员定位系统就是用同一个光纤环网进行数据传输的，交换板示意图如图一所示。
CAN 总线用来连接传输接口与监控分站，监控分站之间、监控分站与传感器之间也采用CAN 总线方式进行数据传输。
光纤环网技术 ppt课件
我的地盘我做主
它机数据帧
跟自己没关系，还不赶快 转发！！
广播帧
大喇叭开始广播了，大家 都要严格执行哦！ 本机处理数据帧 转发数据帧到下一节点
光纤环网技术
环网从机双网口在收到它机数据时，要同 时转发对方端口的数据
Data frame
E0
E0
E0收到数据，E1转发，反之亦然.
E1
E1 Data frame
光纤环网技术
MAC IP地址不合法
自己的广播帧
重复帧
L为0
resolve
该帧为垃圾帧 丢弃该帧
resolve
该帧自己不用处 理 丢弃该帧
resolve
该帧已接收到，重 发的不处理 丢弃该帧
resolve
该帧的IP不属于 任何终端从机 丢弃该帧
发送数据 目的地址
IP0 IP1 IP2 IP3
帧号+1 帧号+1 帧号+1 帧号+1
2.接收数据维护帧号
接收数据 源地址
IP0 IP1 IP2 IP3
帧号更新 帧号更新 帧号更新 帧号更新
光纤环网技术
光纤环网技术
2STe滑x动t in 窗here
2S滑动 窗
2S滑动 窗
光纤环网技术
网口
E0:网口0
光纤环网技术
1. 环网组网方式 2. 环网帧格式 3. 基于滑动窗口的帧号维护 4. 环网状态检测机制 5. 环网异常处理机制
光纤环网技术
This is traditinal LAN type!
Switch or Router
Terminal
Terminal
Terminal Terminal
光纤环网方案
光纤环网方案概述光纤环网是一种基于光纤通信技术的网络拓扑结构，适用于中大型企业和机构的局域网和广域网环境。
光纤环网方案通过构建一个闭合的拓扑结构，实现高可靠性、高带宽和低延迟的数据传输。
本文将介绍光纤环网方案的原理、部署和优势。
原理光纤环网方案基于光纤通信技术，通过建立多个光纤链路将各个节点连接在一起，形成一个闭合的环形结构。
每个节点通过光纤传输数据，并且将数据传输给下一个节点，直到数据回到起始节点。
这种环形结构使得数据可以以多条路径传输，提高了网络的可靠性和冗余性。
光纤环网方案通常采用环形双向链路，每个节点在物理链路上都有两个端口，一个用于接收数据，一个用于发送数据。
数据从一个节点的发送端口进入光纤链路，经过多个节点的传输，最终回到该节点的接收端口。
这种设计可以充分利用光纤链路的带宽，避免数据拥堵和瓶颈。
部署光纤环网方案的部署需要光纤交换机和光纤传输设备的支持。
首先，需要选择适合规模和需求的光纤交换机，将交换机连接在一起，形成一个环形的链路。
然后，在每个节点上安装光纤传输设备，将光纤链路与节点相连。
最后，配置光纤交换机的路由表和转发规则，使数据能够按照预期的路径进行传输。
在部署光纤环网方案时，需要考虑以下因素：1.网络拓扑：根据网络规模和要求，选择合适的拓扑结构，可以是单个环形结构或多个环形结构的组合。
2.光纤长度：由于光纤的传输距离有限，需要合理安排节点的位置和光纤的长度，以确保数据可以完整传输。
3.网络安全：为了保护光纤环网的数据安全，可以采用加密和身份验证等安全措施。
4.管理和监控：光纤环网需要进行定期的管理和监控，包括设备状态、链路质量和流量统计等。
优势光纤环网方案具有以下优势：1.高可靠性：光纤环网采用闭合的环形结构，即使某一条光纤出现故障，数据依然可以通过其他路径传输，保证网络的持续运行。
2.高带宽：光纤传输具有高带宽和低延迟的特点，可以满足大规模数据传输和实时应用的需求。
3.灵活性：光纤环网可以根据需要进行扩展和调整，添加新的节点或改变链路布局，方便适应不同的网络环境和需求。
光纤SDH自愈环网的组建
光纤SDH自愈环网的组建北极星电力网技术频道作者:3 2007-12-21 13:39:23 (阅2840次)关键词: 光纤SDH摘要：针对海南洋浦开发区炼化厂、金海浆纸厂等大项目建设后电网的发展变化情况，该文提出对用电大户的电网调度通信网络的解决方案，建设光纤SDH自愈环通信网。
关键词：光纤通信网络；SDH传输系统；光纤自愈环网随着海南电网及用电专户的迅速发展，电网的安全、经济、稳定运行对通信的依赖和要求越来越高，电力系统的市场化运营和现代化管理也对电力系统通信的可靠性、容量提出了更高的要求。
随着洋浦开发区的发展，已形成了一个以用户220kV站点及电厂组成的电网结构。
各个站点需要向调度端传送相应的遥测、遥信、电量等远动信息，调度端也需要下发一路调度电话到这些站点，SDH光纤通信自愈环网能满足这些要求，能给话音信号、远动信号以及继电保护提供传输通道。
同时该网络也具有1 1保护功能，提高了网络通信的可靠、安全性。
保证了电网安全、经济、稳定、可靠的运行，保障了电力生产、继电保护、电网调度自动化的通信需要。
所以在该地区组建SDH光纤自愈环网代表着正确的发展方向。
1洋浦开发区用电大户及通信网络在洋浦开发区，洋浦电厂是海南省最大的气电发电厂，装机总容量为2×140MW 2×80MW；中海油公司的炼化厂是年产值过百亿的工厂，占全海南GDP总产值的七分之一，该厂是海南电网最大的用电专户，变压器本期设计总容量为2×150MVA；而金海浆纸厂则是全亚州最大的浆纸厂，变压器本期设计容量为1×80MVA，它的自备发电厂正在考虑并网方案设计，总装机容量为420MW，部分机组已投运，部分机组正在建设中。
炼化厂及浆纸厂这两个工厂都是省内极其重要的工厂，是海南电网的用电大户，建设了专门的220kV用户变电站来进行供电，对用电的要求非常的高；洋浦电厂作为海南省内最大的气电发电厂，接入海南220kV电网主网架，也是对海南电网的极其重要的一个电厂，原有的通信通道只是单通道，没有形成一个网络。
光纤环网技术
IP3
环网从机 IP3
IP3 + state IP2 + state IP1 + state IP0 + state
数据帧异常情况处理
MAC IP地址不合法
自己的广播帧
重复帧
TTL为0
resolve
该帧为垃圾帧 丢弃该帧
resolve
该帧自己不用处 理 丢弃该帧
resolve
该帧已接收到，重 发的不处理 丢弃该帧
Technology Service
环网示意图
主机
从机1
光纤环网
从机4
从机2
从机3
单环结构
❖ 拓扑结构：点到点链路连接，构成闭合环 ❖ 传输媒体：电口、光纤 ❖ 最多站点数：120（目前支持）
从机2
环网节点
节点 从机3
单向环
从机1
主机
双环网结构
❖拓扑结构：点到点链路连接，构成闭合环 ❖传输媒体：电口、光纤 ❖最多站点数：120（目前支持）
Terminal
Terminal Terminal
Terminal
环网的产生历史
High cost
Market
showpiece
Technology
Service
环网是如何诞生的闭锁单元都挂到 交换机上，成本相对比较高
Product
Low cost Market
环网通信技术
1. 环网组网方式 2. 环网帧格式 3. 基于滑动窗口的帧号维护 4. 环网状态检测机制 5. 环网异常处理机制
传统的局域网组网方式
This is traditinal LAN type!
Switch or Router
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
目录
一 工业以太网的基本概念 二 工业以太网传输平台关键设备—网络交换机 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
一、工业以太网基本概念
交换机性能排名：赫斯曼、莫杉、西门子 1、什么是以太网？
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。
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。
表示基带
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。
什么是 100BASE－FX ？
表示：光纤
一种使用光缆，带宽为100Mbps的快速以太网技术。
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 3.使用MIC／FDDI、ST或SC连接器； 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，
③单模光纤直径：9um或10um ；工作波长：1270-1355nm； 传输距离约5km。
⑶ 1000BASE－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。
以工业以太环网为传输平台的 煤矿综合自动化系统
2010-09-26
二、工业以太网传输平台 关键设备—网络交换机
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。
什么是 100BASE－T4？
表示：具有四对电话双绞线
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。
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; 3.信号频率为25MHz 4.符合EIA586结构化布线标准; 5.使用与10BASE－T相同的RJ－45连接器，
6.最大网段长度:100米。
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。
千兆以太网的主要技术特点：
2010-09-26
启动 C2000设
置程序
C2000设置程序的使用
1.点击搜索菜单（在界面上显示所有网络连接设备）
点击搜索菜 单
2010-09-26
得到所有网络 连接设备
2.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
2010-09-26
点击 C2000网
络参数 瓦斯监控系统
须如此设置
人员定位系统 须如此设置
4. 设置本地网络参数
5.设置串口参数
⑴⑵瓦人斯员监定控 位系统设置方法图解：
人员定位系统 如此设置
修改完毕后点击“确
定置改置才”成表，功成修示并”功改成等提”完功到示提；毕“显否示参示后则显数，点须修设示击，“修确改定才”表，示并成等功到；“否参则数须设
重重新设新置设。置。详见上图：
2010-09-26
地面中心站主交换机 在系统中的连接示意图
交换机及外围设备联接框图
交换机内的电路板布局
以太 网48转5通 讯板
2010-09-26
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
2010-09-26
四、 在中心站主机上 设置地面交换机的IP模块
点击
详见上图：
瓦斯监控系统 如此设置
2010-09-26Fra bibliotekWEB网页管理功能的使用
2010-09-26
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1：由于OMATE交换机、KIEN6000交换机及SICOM交换机
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（1000 Mbps）以及10G以太网.
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。
2、什么是快速以太网？ 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－TX 100BASE－FX 100BASE－T4
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：
传输速度: 100Mbps
100BASE－TX
表示： 双绞线
100BASE－TX以太网技术的特点：
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；
⑵ 1000BASE－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。
2010-09-26
矿用网络交换机的定义及作用
1. 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。
2010-09-26
由100M或1000M矿用网络交换机 组成的井下工业以太环网