【行业标准】 矿用以太网

ICS73.100.99
备案号：
中华人民共和国煤炭行业标准
MT/T1131-2011
矿用以太网
Ethernetfor acoal mine
2011-04-12发布
2011-09-01实施
国家安全生产监督管理总局发布前言..
规范性引用文件
3术语和定义、缩略语
3.1术语和定义
3.2缩略语
4技术要求..
一般要求
环境条件
供电电源.
主要功能.
主要技术指标
电源波动适应能力
工作稳定性
抗干扰性能
可靠性..
防爆性能
矿用一般性能
本安参数，
矿用网络交换机
基于无源光网络的矿用以太网
5试验方法
环境条件
5.2电源条件
试验仪器和设备
主要功能试验
主要技术指标测试
电源波动适应能力试验，
工作稳定性试验
抗干扰试验.
可靠性试验
防爆性能试验，
矿用一般型性能试验
本安参数测试.….
矿用网络交换机测试.
无源光网络的矿用以太网测试
6检验规则..
检验分类
6.2出厂检验.
6.3型式检验
附录A（规范性附录）试验仪器和设备的特性要求YKNIKAa
MT/T1131-2011
本标准的附录A为规范性附录。
本标准由中国煤炭工业协会提出。前言
本标准由煤炭行业煤矿专用设备标准化技术委员会归口。MT/T1131-2011
本标准起草单位：中国矿业大学（北京）、煤炭科学研究总院常州自动化研究院、平顶山煤业（集团）有限责任公司。本标准起草人：孙继平、彭霞、田子建、伍云霞、刘晓阳、张帆、霍跃华、孙哲星、于励民。
1范围
矿用以太网
MT/T1131-2011
本标准规定了煤矿用以太网的术语和定义、技术要求、试验方法和检验规则。本标准适用于煤矿用以太网及其产品。规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用手本标准。
GB/T2887电子计算机场地通用规范GB3836.1爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求（GB3836.1-2000，eqvIEC 60079-0:1998)
GB3836.2爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”（GB3836.2-2000eqvIEC60079-1:1990)
GB3836.3爆炸性气体环境用电气设备第3部分：增安型“e”（GB3836.3-2000，eqvIEC60079-7:1990)
GB3836.4爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型“i”（GB3836.4-2000，eqvIEC60079-11:1999)
GB/T5080.1-1986
设备可靠性试验
总要求（idtIEC60605-1:1978）GB/T5080.7设备可靠性试验恒定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案（GB/T5080.7-1986，idtIEC60605-7：1978）GB/T10111随机数的产生及其在产品质量抽样检验中的应用程序GB/T12173矿用一般型电气设备
GB/T17626.3-2006
电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验（IEC61000-4-3:2002IDT)
GB/T17626.4-2008
61000-4-4:2004IDT)
GB/T17626.5-2008
61000-4-5:2005,IDT)
电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验（IEC电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验（IECGB/T21671-2008
3基于以太网技术的局域网系统验收测评规范MT/T772-1998煤矿监控系统主要性能测试方法MT/T899
MT/T1081
YD/T893
YD/T1160
YD/T1240
YD/T1287
YD/T1475
YD/T1531
煤矿用信息传输装置
矿用网络交换机
光纤耦合器技术条件
接入网技术要求基于以太网技术的宽带接入网接入网设备测试方法基于以太网技术的宽带接入网设备具有路由功能的以太网交换机测试方法接入网技术要求基于以太网方式的无源光网络（EPON）接入网设备测试方法基于以太网方式的无源光网络（EPON）1
YKNIKca
MT/T1131-2011
IEEE802.3信息技术系统间的通信和信息交换局域网和城域网特殊要求第3部分：载波检测多址存取采用冲突检测（CSMA/CD）的存取方法和物理层规范IEEE802.3ah信息技术局域和城域网间的通信和信息交换第3部分：载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD)接入方法和物理层规范RFC2544网络互联设备的基准测试方法3术语和定义、缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1.1矿用以太网ethernetforacoalmine用于煤矿的工业以太网。
缩略语
下列缩略语适用于本标准。
技术要求
Dynamic BandwidthAllocation
OperationAdministrationandMaintenanceOptical Line Terminal
Optical Network Unit
Packet Internet Grope
Passive Optical Network
Quality of Service
Simple Network Management ProtocolVirtual Local Area Network
1一般要求
动态带宽分配
运营管理维护
光线路终端
光网络单元
因特网包探索器
无源光网络
服务质量
简单网络管理协议
虚拟局域网
4.1:1矿用以太网应符合本标准和GB/T21671、YD/T1160、YD/T1475、YD/T1531等标准的相关规定，矿用以太网交换机应符合MT/T1081的规定，矿用以太网中的其他设备应符合国家及行业相关标准的规定，并按照经规定程序批准的图样及文件制造和成套，4.1.2：矿用以太网可采用有线传输，也可采用无线传输。有线传输的传输介质应是矿用阻燃光缆、矿用阻燃电缆等。
4.13用于爆炸环境的矿用以太网设备应是矿用防爆型，宜是矿用本质安全型，其输入输出信号应是本质安全型。
4.1.4矿用以太网入井电缆和带金属导体的光缆入井口处应具有防雷措施4.1.5矿用以太网设备不宜使用风扇。4.2环境条件
网络中用于机房、调度室的设备，应能在下列条件下正常工作：环境温度：15℃~30℃：
相对湿度：40%~70%：
温度变化率：小于10℃/h，且不得结露：c
大气压力：80kPa～106kPa：
GB/T2887规定的尘埃、照明、噪声、电磁场干扰和接地条件。e
4.2.2除相关标准另有规定外，网络中用于煤矿并下的设备应在下列条件下正常工作：2
a）环境温度：0℃~40℃；
b）平均相对湿度：不大于95%（+25℃）：c）大气压力：80kPa～106kPa;
MT/T1131-2011
d）有爆炸性气体混合物，但无显著振动和冲击、无破坏绝缘的腐蚀性气体。4.3供电电源
4.3.1地面设备交流电源：
额定电压：380V/220V，允许偏差-10%～+10%；谐波：不大于5%：
频率：50Hz，允许偏差土5%。
4.3.2井下设备交流电源：
a）额定电压：127V/380V/660V/1140V，允许偏差：专用于井底车场、主运输巷：一20%～十10%：一其他井下产品：一25%~十10%；b）谐波：不大于10%；
c）频率：50Hz，允许偏差±5%。4.4主要功能
4.4.1矿用以太网应符合IEEE802.3协议；矿用以太网设备应具有以太网光端口，宜具有以太网电端口，支持全双工半双工。4.4.2矿用以太网设备宜具有CAN、PROFIBUS、LONWORKS、FF等矿用现场总线接口。4.4.3矿用以太网设备宜具有RS-485和RS-232等数据接口，并符合MT/T899的有关要求。4.4.4矿用以太网宜支持余网络结构如下：基于有源光网络的矿用以太网宜采用环形或双环结构，见图1和图2；a）
基于无源光网络的矿用以太网宜采用双总线或双环结构，见图3和图4。矿用以太网设备宜具有虚拟局域网VLAN功能。4.4.5bzxz.net
4.4.6矿用以太网设备宜具有流量控制功能。4.4.7矿用以太网设备应具有初始化参数设置和掉电保护功能。4.4.8矿用以太网设备宜可网管，宜支持简单网络管理协议SNMP等管理功能。4.4.9
矿用以太网设备宜具有故障诊断和故障指示功能。4.4.10
矿用以太网设备宜具有电源监测与指示功能。矿用以太网络设备宜具有服务质量OoS功能中心站其他设备
矿用以太网交换机
矿用以太网交换机
矿用以太网交换机
矿用以太网交换机
图1有源光网络环形结构
HYKNIKAca-
矿用以太网交换机
表示无源光分路器：
表示光网络单元：
表示光线路终端。
中心站其他设备
矿用以太网交换机
矿用以网交换机
图2有源光网络双环结构
图3无源光网络双总线结构
MT/T1131-2011
矿用以太网交换机
表示无源光分路器；
表示光网络单元：
表示光线路终端。
4.5主要技术指标
4.5.1传输距离
图4无源光网络双环结构
矿用以太网最大传输距离分有源网络和无源光网络两种情况有源网络的最大传输距离：
MT/T1131-2011
100Mbps光端口：多模光纤最大传输距离不小于2km，单模光纤最大传输距1
离不小于20km，发射功率、接收灵敏度、光纤规格参数及最大接续数量由相关标准规定：
1000Mbps光端口：多模光纤最大传输距离不小于500m，单模光纤最大传输距离不小于10km，发射功率、接收灵敏度、光纤规格参数及最大接续数量由相关标准规定：
电端口：矿用阻燃电缆最大传输距离不小于100m；b）无源光网络的最大传输距离：1）光线路终端0LT和光网络单元之间的最大传输距离不小于10km，支持的最大分路比至少为1:32；
光线路终端OLT和光网络单元之间的最大传输距离不小于20km，支持的最大分路比至少为1:16
4.5.2主干网传输速率
网络传输速率应达到100Mbps、1000Mbps或更高。4.5.3网络重构自愈时间
最大网络重构自愈时间不大于300ms。4.5.4吞吐率
在不丢顿和双工情况下，不同顿长的吞吐率应符合表1的规定。5
YKNIKAca
4.5.5时延
测试顿长
表1矿用以太网的吞吐率要求
100M以太网
≥104166
≥67567
≥40760
≥23261
≥11853
≥9519
≥8046
吞吐率
1518Byte以太网顿传输时延不大于1ms。4.5.6丢包率
MT/T1131-2011
1000M以太网
≥1041667
≥633446
≥362318
≥199718
≥107758
≥91345
≥80461
吞吐率
在70%网络流量负载条件下，矿用以太网不同顿长的丢包率均不大于0.1%4.5.7备用电源连续工作时间
电网停电后，备用电源连续工作时间应不小于2h。4.6电源波动适应能力
供电电压在规定的电压波动范围内变化时，矿用以太网的主要功能和主要技术指标应不低于本标准的要求。
4.7工作稳定性
矿用以太网应进行工作稳定性试验，通电试验时间不小于7d，其主要功能和主要技术指标应不低于本标准的要求。
4.8抗干扰性能
4.8.1矿用以太网系统应能通过GB/T17626.3-2006规定的、试验等级不低于1级的射频电磁场辐射抗扰度试验，矿用以太网系统应能正常工作。4.8.2矿用以太网系统应能通过GB/T17626.4-2008规定的、试验等级不低于1级的电快速瞬变脉冲群抗扰度试验，矿用以太网系统应能正常工作。4.8.3矿用以太网系统应能通过GB/T17626.5-2008规定的、试验等级不低于1级的浪涌（冲击）抗扰度试验，矿用以太网系统应能正常工作。4.9可靠性
矿用以太网系统平均无故障工作时间（MTBF）应不小于800h。4.10防爆性能
矿用以太网防爆型设备应符合GB3836.1～3836.4的规定。其输入输出信号应是本质安全型。
4.11矿用一般性能
矿用以太网矿用一般型设备应符合GB/T12173的规定。4.12本安参数
本安参数应由相关标准进行规定，一般应包括最高输出电压、最大输出电流、最大电容量和最大电感量等。
4.13矿用网络交换机
矿用网络交换机应符合MT/T1081的要求。6
4.14基于无源光网络的矿用以太网MT/T1131-2011
4.14.1矿用无源分光器宜具有1:2（均分、5%&95%、25%&75%、40%&60%），1:4（均分），1:8（均分），1:16（均分），1:32（均分）等规格。附加损耗、插入损耗等技术指标应符合YD/T893的有关规定。
4.14.2光网络单元ONU：
应支持IEEE802.3ah标准：
无源光网络PON口宜不少于2个：矿用以太网光端口由相关标准规定：矿用以太网电端口由相关标准规定：矿用现场总线接口由相关标准规定：RS-485和RS-232接口由相关标准规定：宜具有无源光网络PON掉电通知，支持上电自动注册、运营管理维护OAM、简单网络管理协议SNMP网管功能，支持故障监测功能。光线路终端OLT：
应支持IEEE802.3ah标准
应具有千兆以太网接口，接口数量宜不少于4个，接口类型应符合IEEE802.3的规定：
宜具有设备完余功能，电源宜支持双路完余供电、主控板宜支持完余热备份等：应具有光网络单元ONU自动发现、自动注册、用户线路保护及远端光网络单元ONU断纤和断电自动告警功能：
宜具有动态带宽分配DBA、运营管理维护OAM功能：e)
宜具有终端的远程诊断、故障定位功能；宜具有三层路由交换功能。
5试验方法
5.1环境条件
除环境试验或相关标准中另有规定外，试验应在下列环境条件中进行a）环境温度：15℃～35℃；
b）相对湿度：45%~75%：
c）大气压力：86kPa～106kPa。5.2电源条件
除非相关标准另有规定，测试用电源应符合以下要求：a）交流供电电源：
1）电压：误差应不大于2%；
2）频率：50Hz，其误差应不大于1%：3）谐波失真系数：应不大于5%。b）直流供电电源：
1）电压：误差应不大于2%：
2）周期与随机偏移：△U/U应不大于0.1%。5.3试验仪器和设备
1)AU为周期与随机偏移的峰到峰值。2\U.为直流供电电压的额定值。7
YKNiKa-
MT/T1131-2011
5.3.1试验仪器和设备的准确度应保证所测性能对准确度的要求，其自身准确度应不大于被测参数1/3倍的允许误差
5.3.2试验仪器和设备的性能应符合所测性能的特点。5.3.3试验仪器和设备应按照计量法的相关规定进行计量，并检定或校准合格。5.3.4试验仪器和设备的配置应不影响测量结果。5.3.5主要试验仪器和设备的特性要求应符合附录A的规定5.4主要功能试验
5.4.1矿用以太网连通性测试如图5所示，测试步骤如下：将测试设备连接到被测网络的一个端口；a)
用测试工具对被测网络中的节点设备进行10批次因特网包探索器ping测试，每次间隔1s，以测试网络连通性；
测试工具对其它端口进行测试，重复b)步骤，直到遍历所有的测试节点设备；检查所有端口是否全部联通，如果全部联通则判定系统连通性符合要求。d)
被测网络
测试工具
图5连通性试验
5.4.2接通矿用以太网设备的光端口和电端口，检查是否可通过光端口和电端口通信，并指示相应的通信状态。断开以太网设备的光端口和电端口，检查是否指示不通信状态。5.4.3接通矿用以太网设备矿用现场总线接口，检查是否可通过矿用现场总线接口通信，并指示相应的通信状态。断开以太网设备矿用现场总线接口，检查是否指示不通信状态。5.4.4接通矿用以太网设备RS-485、RS-232等数据接口，检查是否可通过数据接口通信，并指示相应的通信状态。断开以太网设备RS-485、RS-232等数据接口，检查是否指示不通信状态。
5.4.5矿用以太网网络余测试：
）基于有源光网络的矿用以太网环型结构：断开任意两交换机间的连接，检查全部受试交换机是否均能与中心站正确通信，并指示相应的通信状态：b）
基于有源光网络的矿用以太网双环结构：先拆除1个环，检查全部受试交换机是否均能与中心站正确通信，并指示相应的通信状态：恢复已拆除环路，拆除另一环路，检查全部受试交换机是否均能与中心站正确通信，并指示相应的通信状态：基于无源光网络的矿用以太网双总线结构：先拆除一条总线，检查全部光网络单元与光线路终端OLT通信及相应指示是否均正常；恢复已拆除的总线，拆除另一条总线，检查全部光网络单元与光线路终端OLT通信及相应指示是否均正常：d)
基于无源光网络的矿用以太网双环结构：先拆除一个环，检查全部光网络单元与光线路终端OLT通信及相应指示是否均正常：恢复已拆除的环路，拆除另一个环，检查全部光网络单元与光线路终端OLT通信及相应指示是否均正常。5.4.6矿用以太网虚拟局域网VLAN功能测试按YD/T1240有关规定进行。5.4.7矿用以太网流量控制测试按YD/T1240有关规定进行。5.4.8通过矿用以太网网络或编程接口输入或修改初始化参数，检查初始化参数是否为新设置或修改的值。切断网络设备电源，数分钟后重新复电，检查所设置和修改的各种参数是否保持不变。
5.4.9矿用以太网网络管理功能测试按YD/T1240有关规定进行MT/T1131-2011
5.4.10对矿用以太网网络设备设置端口、板卡等故障，检查是否有相应故障指示。5.4.11观察电源指示，对应正常工作、停电等状态，有相应的指示。5.4.12矿用以太网服务质量QoS功能测试按GB/T21671-2008中的7.3.3的规定进行。5.5主要技术指标测试
5.5.1传输距离测试
5.5.1.1基于有源网络的矿用以太网以光缆为传输介质时，采用图6测试传输距离，图中光衰减器模拟最大传输距离的光缆线路损耗。矿用以太网以电缆为传输介质时，采用图7测试传输距离，图中仿真线模拟最大传输距离的电缆线路损耗。两种介质情况下，在最大吞吐率时进行测试，检查是否丢包，若无丢包，则最大传输距离符合要求。光缆或光衰减器
测试工具
图6基于有源网络的矿用以太网光缆最大传输距离测试交
电缆或
测试工具
图7基于有源网络的矿用以太网电缆最大传输距离测试5.5.1.2基于无源光网络的矿用以太网，在最大分路比条件下，最大传输距离测试如图8所示，测试步骤如下：
光缆或光衰减器
测试工具
光网络单元ONUI
光网络单元ONU
图8基于无源光网络的矿用以太网最大传输距离测试a
选择分路比最大，光网络单元ONU～ONU-1与光线路终端OLT距离为0km（通过分路器直连），光网络单元ONU,与光线路终端OLT距离为10km或20km，光衰减器模拟10km或20km的光缆线路损耗；
HYKNIKACa-
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