摘要：礦區通信網絡結構是煤炭企業信息化建設的重要基礎。本文在闡述通信網基本網絡形狀的基礎上，結合煤炭礦區的特殊性及淮南礦區企業通信專網成功建設案例，分析礦區通信網絡結構的設計思路、規劃方案，實現礦區信息化網絡的本質安全。

關鍵詞：通信專網；網絡結構；主干網絡；子干網絡；環形網

1概述

近年來，隨著煤炭工業現代化的建設。礦區信息化建設也在快速發展，信息技術在煤礦安全生產、調度監控、自動控制、管理和數據服務等方面發揮著日益重要的作用。礦區通信已邁入高速率、大容量、綜合化時代，礦區通信網絡和通信技術正在不斷地更新和升級。

礦區通信網絡是礦區企業信息化建設的基礎和關鍵要素，適中的規模和優化的網絡結構可以使信息技術在礦區發揮最佳效用。由于礦區煤炭資源的自然分布特性和產業的關聯性，集團級企業轄屬單位在地域上形成點多面廣、戰線長的特點，局礦間距甚至達到上百公里，各單位所處的地理環境也存在較大的差異性。礦區通信網絡結構需適應礦區企業自身的特殊性。本文結合網絡的基本形狀和礦區的特殊性分析礦區通信網絡結構的設計思路、規劃方案。

2網絡基本形狀及其比較

(1)環形網 環形網在企業專網建設中是比較常見的組網方案，基本的組網形式為：集團公司企業所屬生產礦、地面單位的信息系統(以下統稱為節點)通過傳輸媒介(如光纜、電纜、微波等)串聯起來。且兩兩首尾相連。構成閉合環。

環形網內每一個節點可以在環內通過兩個方向實現數據的發送和接收。環形網具有自愈保護能力和抗災害性。生存能力很強，適應礦區復雜的地理環境。

(2)線形網

線形網的基本形式為：把涉及通信的每個節點串聯起來，使首尾兩個節點開放，便組成了線形網。線形網結構簡單。是一種較為經濟的網絡結構。這種結構無法應付節點和鏈路失效問題，生存性較差。

(3)星形網

星形網的基本形式為：把涉及通信網中的一個特殊的樞紐節點與其余所有節點相連，而其余所有節點之間互相不能直接相連時，就形成了星形拓撲，又稱樞紐形拓撲。在這種拓撲結構中，除樞紐節點之外的任意兩節點間的連接都是通過樞紐節點進行的，這種結構對樞紐節點依靠性過大，存在樞紐點的潛在瓶頸問題和失效問題。

(4)樹形網

樹形網的基本形式為：將點到點拓撲單元的末端節點連接到幾個特殊節點時就形成了樹形拓撲。樹形拓撲可以看成是線形拓撲和星形拓撲的結合。這種拓撲結構適合于廣播式業務。但存在瓶頸問題。

(5)網孔形網

網孔形網的基本形式為：把涉及通信的許多節點直接互連時就形成了網孔形網，如果所有節點都直接互連，則組成理想網孔形網。網孔形結構不受節點瓶頸問題和失效的影響。兩節點間有多種路由可選，可靠性很高，但結構復雜、成本較高，適用于業務量很大的地點。

以上闡述了通信網中的幾個基本網絡形式，這些網絡的拓撲結構各有特點，在實際中都有不同程度的應用。在規劃建設礦區通信專網時，對網絡結構的選擇應結合礦區自身的特殊性，形成特色的組網思路和原則。實現網絡的優化和高效。

3網絡結構選擇思路和原則

(1)高生存型。礦區通信專網是礦區企業生產、管理、服務等方面的信息化手段，要求專網具有較高的安全性、可靠性和抗災難性。建網初期網絡設計時對網絡物理拓撲結構的選擇十分關鍵。確定的網絡結構能夠保證網絡受到災難時，網中承載的信息業務不受影響。或在最短的時間內恢復正常。

(2)經濟性。復雜的網絡結構給企業帶來較大的投資和運營維護成本，增加建設和維護的難度，形成一定的資源浪費。簡單的網絡結構不能滿足企業信息化需要，可靠性較差。適中和優化的網絡結構，使企業通信專網在建設和運營時具有較佳的經濟性和可靠性。

(3)可發展性。企業的規模和科技水平在不斷發展，新業務、新技術的不斷投入、引進和使用，企業對信息技術的要求也在不斷地提高。另一方面，信息技術本身也在迅速發展，促進和要求信息網絡結構適時改進與升級。企業專網建成后，應為企業長期使用。企業在規劃設計專網時，網絡結構、規模、帶寬等方面需為企業和信息技術未來的發展保留一定的冗余度。

(4)網絡配置實現容易。優化選擇的網絡結構，應使網絡內運行的信息系統、通信設備及節點間傳輸媒介的配置實現起來較為容易。

(5)適應現有網絡。企業在發展過程中已經建立和使用了一定規模和技術層次的通信網絡，原有網絡中的部分設施需要在新建網絡中繼續存留，新建網絡的組網方案和技術規范具有兼容原有網絡保留部分的功能。

(6)適應礦區環境。礦區企業專網是在礦區企業所處的地區范圍內建設的，企業轄屬的單位分布的地理環境各有特點，差異性也較大。網絡建設的難易度存在差距，對專網的組網方案影響較大。在建網初期，清晰和掌握企業內涉及通信的所有單位的地理分布和地形環境，并繪制這些單位地理位置分布拓撲圖，標注地形環境，作為專網網絡結構方案選擇的重要依據。 4網絡結構規期設計方案

不同地區的礦區企業，在企業規模、經濟條件、信息化設施及所處地域的環境等方面存在差異性，規劃建設礦區企業通信專網時，依據各自企業自身的特點設計和選擇網絡結構方案和網絡模型。一個礦區企業專網的整體網絡結構呈現出復雜性、多樣性，但它們都是由幾種基本形式的網絡結構組成的。

(1)淮南礦區專網網絡結構實例分析

該網絡結構是在對礦區原有通信網絡、地理環境等方面經過廣泛調研、方案選擇、分析論證后設計的。網絡建成投入使用以來。雖經歷了幾次較大的自然和突發性災害(強對流天氣、惡性交通、采煤塌陷區沉降等)，但網絡承載的信息業務沒有中斷，仍然安全運行。實踐表明，此網絡結構可靠性高，抗災難性強。淮南礦區通信專網網絡結構的主要特點：設置主環網、子環網，主環攜帶子環構成綜合性網絡，網絡的基本形式為環形網，以光纜為主要傳輸媒介。

(2)規劃礦區總體網絡結構

從全局的角度規劃礦區通信總體網絡結構，一般包括礦區通信主干網絡、子干網絡、礦井或其它下屬單位通信網絡。

①礦區通信主干網絡，是從全礦區內選擇一些具有代表性和特殊性的單位作為通信節點，并將這些節點通過傳輸媒介組織起來形成的網絡。主干網絡可通過網絡中的通信節點匯接和管理子干網絡、礦井或其它從屬單位的網絡，覆蓋整個礦區通信。主干網絡設置數量根據礦區企業規模、組網條件來設定，一般1～2個即可。

②礦區通信子干網絡，是礦區內局部干線網絡，它是在一定的區域內分布相對集中或業務相近的單位通過傳輸媒介組織起來的網絡。子干網絡中的節點具有匯接礦井等單位內部網絡功能，子干網絡接入主干網絡。子干網絡數量的配置由礦區企業從屬單位所處的地理位置、業務種類等方面的實際情況來定。

③礦井或其它從屬單位通信網絡，是礦區通信終端網絡。它包括生產調度、安全監控、行政通信、計算機網絡、視頻會議、自動控制、有線電視等系統。

(3)確定網絡結構的形狀

①環形網具有高生存性，抗災能力強，礦區主干網絡、子干網絡盡可能地使用環形網方案組建。

②終端網絡結構形狀的配置比較靈活，方式較多，隨單位內部具體情況而定。但為了安全起見，需采用多通道方式實現信息的傳輸。

(4)網絡的組建和管理

①礦區主干網絡實現全程全網集中管理，子干網絡、終端網絡可實行分級管理。

②子干網絡匯接入主干網絡，主干網絡和子干網絡均可以匯接終端網絡。為了組網需要，主干網絡之間、子干網絡之間、子干網絡與主干網絡之間可實現相交、相連、相切。

③新建網絡結構具有可發展性，為企業網絡未來的擴容、更新和升級做好基礎。同時，也具有兼容性，能夠實現企業原有網絡的接入或與其它類型網絡的互連。

④網絡節點之間的傳輸媒介以光纜為主，對條件受限的個別地點，采用微波或其它無線信道作為傳輸媒介。

5結束語

礦區通信技術經過了多次的發展歷程，每一次的技術變革都帶來了通信網絡結構及其規模的升級。為適應技術進步和企業發展的需要，礦區企業網絡結構從傳統的、簡單的點對點式的通信模式發展成現代的綜合性、多樣化的網絡結構。網絡中承載的業務由音頻、電報信號發展為可同時適時傳送的圖像、聲音、文字等數字信號。現在，礦區企業的網絡結構不僅具有開放式的外網互聯功能，還具備適應企業自身需求的安全監控、生產調度、自動控制、視頻會議、自動辦公、業務管理等功能。礦區企業的網絡結構有其自身的特殊性，對其規劃、建設和管理應按照企業安全生產、經營管理的需求和自身的特點進行。

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