CN109743645B - 一种基于塔式光热电站的大规模镜场控制系统网络架构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于塔式光热电站的大规模镜场网络控制系统，包括核心层、汇聚层、接入层和交换机管理服务器，所述核心层包括核心层交换机，所述汇聚层包括汇聚层交换机，所述接入层包括网管型交换机和非网管型交换机，所述核心层交换机与所述汇聚层交换机连接，所述非网管型交换机和网管型交换机通过光缆与所述汇聚层交换机连接，所述接入层面向若干组采集环型网络，每组环型网络由多个通信子节点构成，接入层向就地的多个不同网段子节点提供接入，汇聚层由多组汇聚网络构成，核心层主要功能包括网络管理和数据管理，其网络效率高，适应性强，且冗余环型网络的方式保证了系统的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种塔式光热电站的大规模镜场网路控制系统。
背景技术
在全球变暖的趋势下，大力发展清洁可再生能源已成为众多国家能源转型的重要举措。太阳能作为理想的能源之一，其在能源战略中的地位至关重要。塔式太阳能光热电站通过大规模镜面阵列收集太阳能热量，利用换热装置产生蒸汽并结合传统的汽轮机发电工艺实现太阳能到电能的转化，达到持续不间断的清洁发电。除此之外，这种形式的太阳能可以利用储热设备完成太阳能与其他介质间的换热，实现能量的储存，在太阳下山后仍然能够充分利用储能介质的放热，驱动汽轮机进行发电。
太阳能光热电站的发电量与定日镜场的规模大小成正比，也与定日镜场的使用效率密切相关，而镜场的效率依赖于控制系统的管理调度以及通信网络的响应速率，塔式太阳能电站定日镜场通信网络具有网络节点多，通信数据巨大，通信响应速度要求高的特点。因而，迫切需要一种能够能够应对上述问题的网络架构，以提高太阳能光热发电的效率和产能，实现大规模数据的传输、采集和响应速率，从而进一步提高塔式太阳能光热发电能力。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于塔式光热电站的大规模镜场网络控制系统，以实现在提升太阳能光热发电效率和产能并扩大系统规模的情况下，能够让系统搭载的网络满足其相应的需求，在支撑太阳能电站稳定运行的同时保证系统的安全性和数据的可靠性。
为实现上述目的本发明提供如下技术方案：
一种基于塔式光热电站的大规模镜场网络控制系统，所述系统包括核心层、汇聚层、接入层和交换机管理服务器，所述核心层通过汇聚层与所述接入层连接，所述核心层、汇聚层和接入层均与所述交换机管理服务器连接；
核心层，所述核心层用于网络管理和数据管理，快速地交换数据包；
汇聚层，所述汇聚层用于连接接入层节点和核心层中心，为连接本地的逻辑中心；
接入层，所述接入层面向若干组由通信子节点构成的采集环型网络，用于向就地的多个不同网络子节点提供接入。
进一步地，所述核心层包括核心层交换机，所述汇聚层包括汇聚层交换机，所述接入层包括网管型交换机和非网管型交换机，所述交换机管理服务器通过网络与所述核心层交换机、汇聚层交换机、网管型交换机和非网管型交换机连接，所述核心层交换机与所述汇聚层交换机连接，所述非网管型交换机和网管型交换机通过光缆与所述汇聚层交换机连接。
进一步地，所述核心层还包括路由器、数据管理服务器、网络服务器和操作管理服务器，所述路由器与所述核心层交换机连接，所述核心层交换机分别与所述数据管理服务器、网络服务器和操作管理服务器连接。
进一步地，所述接入层还包括多个设备控制单元和网络控制箱，所述非网管型交换机和网管型交换机均设置于所述网络控制箱内，所述多个设备控制单元通过电缆与所述网管型交换机或非网管型交换机连接。
进一步地，所述汇聚层和接入层共同形成多组汇聚网络。
进一步地，多台非网管型交换机和多台网管型交换机形成开口式环型网络，所述开口式环型网络的开口两端均为网管型交换机。
进一步地，所述每个环型网络中的开口两端的网管型交换机分别连接两台汇聚层交换机形成冗余网络。
进一步地，每两台汇聚层交换机形成双网冗余网络。
进一步地，所述核心层包括三排核心层交换机，每排所述核心层交换机均为两台，每排所述两台核心层交换机相互连接，所述第一排核心层交换机和第三排核心层交换机均与第二排核心层交换机连接，形成双网冗余的双环型网络。
进一步地，所述两台汇聚层交换机分别与两台第三排核心层交换机连接。
本发明的有益效果如下：
1、本发明提供了一种基于大塔式光热电站的大规模镜场控制系统网络架构，实现了能够在扩大系统规模的情况下系统搭载的网络的稳定运行，网络效率高、适应性强，同时能够保证系统的安全性和数据的可靠性；
2、本发明通信响应速度快，能够实现大规模数据的传输、采集，提高了太阳能光热发电的效率和能力。
附图说明
图1为本发明所述系统网络架构示意图；
图2为本发明所述交换机管理器网络结构示意图；
图3为本发明所述核心层网络结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：
如图1-图3所示，本发明提供一种基于塔式光热电站的大规模镜场网络控制系统，其特征在于，所述系统包括核心层、汇聚层、接入层和交换机管理服务器7，所述汇聚层包括汇聚层交换机3。
所述核心层包括核心层交换机4、路由器8、数据管理服务器9、网络服务器10和操作管理服务器11，所述路由器与所述核心层交换机4连接，所述核心层交换机4分别与所述数据管理服务器9、网络服务器10和操作管理服务器11连接。
所述接入层包括网管型交换机2、非网管型交换机1、多个设备控制单元5和网络控制箱6，所述非网管型交换机1和网管型交换机2设置于所述网络控制箱6内，所述多个设备控制单元5通过电缆分别与所述网管型交换机2和非网管型交换机1连接。
所述交换机管理服务器7通过网络与所述核心层交换机4、汇聚层交换机3、网管型交换机2和非网管型交换机1连接，所述核心层交换机4与所述汇聚层交换机3连接，所述非网管型交换机1和网管型交换机2通过光缆与所述汇聚层交换机3连接。
所述汇聚层包括多组汇聚网络，每组汇聚网络包括两对信号转发设备。
所述多台非网管型交换机1和两台网管型交换机2构成环型网络。每个所述环型网络中的两台网管型交换机2分别与两台汇聚层交换机3连接形成冗余网络。每两台所述汇聚层交换机3形成双网冗余网络。多台核心层交换机4构成双网冗余的双环型网络。
所述接入层面向若干组采集环型网络，每组环型网络由多个通信子节点构成，所述接入层向就地的多个不同网段子节点提供接入。
所述核心层主要功能为网络管理和数据管理，所述交换机管理服务器7通过网路连接交换机的预留电口，实现对单台或多台交换机的管理。
所述设备控制单元5集成了控制器、开关电源等多种电气设备，所述汇聚层交换机和核心层交换机均为三层交换机。
所述核心层尽可能快地交换数据包，构成高速的交换骨干，汇聚层提供地址的聚焦，部门和工作组的接入，它是多台接入层交换机的汇聚点，处理来自接入层设备的通信量，并提供到核心层的上层链路，接入层实现将终端连接到网络。
所述设备控制单元5集成了控制器、开关电源等多种电气设备。多个本地设备控制单元5通过地沟铺设的电缆与一个本地网络控制箱6内的非网管型交换机1或网管型交换机2相连接，非网管型交换机1或网管型交换机2通过地沟铺设的光缆接入到集中控制室内网络机柜中的汇聚层光电交换机3，汇聚层光电交换机3通过网线与核心层交换机4实现就地数据与控制中心的正常通信，交换机管理服务器在需要时可以通过网线连接至相应交换机的预留电口实现对单台或多台交换机的管理。所述汇聚层交换机和核心层交换机均为三层交换机。
所述一种基于塔式光热电站的大规模镜场网络控制系统，通过大规模数据的传输、采集和响应速率，从而进一步提高塔式太阳能光热发电能力，提高了太阳能光热发电的效率和产能。
Claims (1)
1.一种基于塔式光热电站的大规模镜场网络控制系统，其特征在于，所述系统包括核心层、汇聚层、接入层和交换机管理服务器，所述核心层通过汇聚层与所述接入层连接，所述核心层、汇聚层和接入层均与所述交换机管理服务器连接；
核心层，所述核心层用于网络管理和数据管理，快速地交换数据包；
汇聚层，所述汇聚层用于连接接入层节点和核心层中心，为连接本地的逻辑中心；
接入层，所述接入层面向若干组由通信子节点构成的采集环型网络，用于向本地的多个不同网络子节点提供接入；
所述核心层包括核心层交换机，所述汇聚层包括汇聚层交换机，所述接入层包括网管型交换机和非网管型交换机，所述交换机管理服务器通过网络与所述核心层交换机、汇聚层交换机、网管型交换机和非网管型交换机连接，所述核心层交换机与所述汇聚层交换机连接，所述非网管型交换机和网管型交换机通过光缆与所述汇聚层交换机连接；
所述核心层还包括路由器、数据管理服务器、网络服务器和操作管理服务器，所述路由器与所述核心层交换机连接，所述核心层交换机分别与所述数据管理服务器、网络服务器和操作管理服务器连接；
所述接入层还包括多个设备控制单元和网络控制箱，所述非网管型交换机和网管型交换机均设置于所述网络控制箱内，所述多个设备控制单元通过电缆与所述网管型交换机或非网管型交换机连接；
所述汇聚层和接入层共同形成多组汇聚网络；
多台非网管型交换机和多台网管型交换机形成开口式环型网络，所述开口式环型网络的开口两端均为网管型交换机；
所述每个环型网络中的开口两端的网管型交换机分别连接两台汇聚层交换机形成冗余网络；
每两台汇聚层交换机形成双网冗余网络；
所述核心层包括三排核心层交换机，每排所述核心层交换机均为两台，每排所述两台核心层交换机相互连接，所述第一排核心层交换机和第三排核心层交换机均与第二排核心层交换机连接，形成双网冗余的双环型网络；
所述两台汇聚层交换机分别与两台第三排核心层交换机连接。
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