1. 概述

工業(yè)冗余環(huán)網(wǎng)可以在惡劣環(huán)境下，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性、可靠性和實時性。工作時整個網(wǎng)絡(luò)成鏈狀結(jié)構(gòu)，有一段不傳輸數(shù)據(jù)，只傳輸環(huán)上設(shè)備各自的狀態(tài)。一旦有一段網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，臨近的交換機會馬上通知其他交換機，以極短的時間將這一信息傳遍全網(wǎng)。作為“根”的交換機就會實行切換，原來沒有數(shù)據(jù)通過的那段鏈路馬上進行數(shù)據(jù)傳輸。整個切換時間小于50毫秒。整個網(wǎng)絡(luò)還是呈鏈狀工作狀態(tài)，實現(xiàn)冗余。當損壞的網(wǎng)絡(luò)修復后，網(wǎng)絡(luò)恢復到初始工作狀態(tài)。

傳統(tǒng)的自愈環(huán)網(wǎng)在環(huán)內(nèi)某臺交換機斷電后，仍能起到保護作用，如下圖（黑色虛線代表已不再起作用的鏈路）：

交換機E在斷電后，與交換機D/E之間鏈路已斷開，但環(huán)內(nèi)交換機除E外，其它交換機拓撲為鏈型結(jié)構(gòu)，仍然可以通信。

如果環(huán)內(nèi)有兩臺交換機同時斷電或故障，那么環(huán)路已不再可靠。如下圖，交換機A/B/C/D與交換機G/F已完全斷開。

2. 斷電光路保護自愈環(huán)交換機

在自愈環(huán)交換機上增加斷電光路保護技術(shù)，其最主要的特點就是可以在交換機斷電時通過物理手段改變光的傳輸路徑，從而保證光路在設(shè)備斷電時仍然能夠跳過故障設(shè)備形成環(huán)網(wǎng)。

2.1 通信結(jié)構(gòu)

使用斷電光路保護自愈環(huán)交換機時，可直接使用現(xiàn)在光纖網(wǎng)絡(luò)，使用環(huán)型結(jié)構(gòu)，不需要改變現(xiàn)在光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或重新架設(shè)光纜，交換機使用方法與傳統(tǒng)自愈環(huán)交換機一致，可操作性強。

2.2 標準化、開放性原則

斷電光路保護自愈環(huán)交換機仍然使用IEEE802.3標準，光纖通道使用透明傳輸方式，可兼容所有通信協(xié)議，以保證系統(tǒng)在使用中的可操作性和穩(wěn)定性。在自愈機制方面也與傳統(tǒng)自愈環(huán)交換機一致，可與傳統(tǒng)自愈環(huán)交換機共同搭建自愈環(huán)網(wǎng)，用戶可在認為供電較為薄弱的地點使用斷電光路保護交換機，在安全的地點仍然使用傳統(tǒng)自愈環(huán)交換機。

2.3 使用拓撲介紹

斷電光路保護自愈環(huán)交換機使用拓撲與傳統(tǒng)交換機一致，但是在某臺設(shè)備斷電后，斷電光路保護系統(tǒng)隨即切換光路，使光路“跳過”斷電的交換機，導通與斷電交換機相鄰的兩臺交換機，如下圖：

在兩臺交換機都斷電的情況下，仍然能夠保證光纖環(huán)路暢通。

2.4 電源干節(jié)點功能

MIE-5210SD支持干節(jié)點功能，干節(jié)點繼電器在電源工作正常時處于斷開狀態(tài)，在電源供電異常或無供電時處于閉合狀態(tài)，可以將此觸點作為報警開關(guān)串聯(lián)到用戶的告警電路中，在有電源告警時開關(guān)閉合，電源工作正常時開關(guān)斷開。

3. 方案功能特點

1. 本方案實現(xiàn)了自愈環(huán)網(wǎng)內(nèi)交換機斷電后的環(huán)路保護。

2. 可使用現(xiàn)在光纖自愈環(huán)網(wǎng)絡(luò)，可操作性強。

3. 對環(huán)路自愈時間及其它性能無影響。

4. 除應(yīng)用于自愈環(huán)網(wǎng)，還可應(yīng)用于普通的鏈形網(wǎng)絡(luò)，可大大提高鏈型網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

4. 結(jié)束語

本文敘述了斷電光路保護自愈環(huán)光纖交換機的應(yīng)用，對一些電力供應(yīng)不穩(wěn)定的工業(yè)現(xiàn)場組網(wǎng)有一定的參考價值。