在今年下半年，本报已经在“方案擂台”中两次以电力行业为选题做了相关的案例报道，可见电力行业的信息化已经成为媒体和厂商关注的热点行业了。在本报举行的“TOP 100”2002中国企业IT应用论坛上，辽宁电力信息中心的潘主任就成为各大厂商追逐的焦点人物。在2002年最后一期的“方案擂台”，我们又选择了电力行业。因为电力企业改制以后，竞争更加激烈，电力公司希望通过信息化提升竞争力。于是电力网络规模在不断的扩大，设备日益更新，网络结构也日趋复杂。目前，电力部门网络的全面改造工程已经开始实施，各变电站（所）要实现少人或无人值守，以提高生产效益。本期选择了美国凯创公司为宁夏电力所做的IP骨干网项目、研宇科技自行开发研制的以图像监控为主、数据监控为辅的“启视录”电力监控系统和3Com公司为湖南电力勘测设计院所做的千兆网络升级项目。
升级宁夏电力IP骨干网
宁夏电力IP骨干网络除了保证电力系统自身的办公自动化外，还要为公众提供各种业务服务，以最大限度地保障投资效益。IP骨干网主要提供以IP为基础的新的数据业务，如：超大容量电视节目传送，多点声频、视频广播、IP-VPN、电子商务、协同设计、桌面会议电视、远程医疗、远程教育等……这样，电力系统IP骨干网的业务服务就和中国电信提供的传统数据业务形成了竞争，因此，需要建立高带宽、高可靠和高安全的IP骨干网。
降低成本的层次结构
宁夏电力IP骨干网的网络规模大、结构复杂、涉及面广，对采用的技术有很高的要求。根据宁夏电力目前的情况，本次网络升级只建设了骨干网部分即1个自治区中心，3个地区和20个县城区电厂广域骨干节点。该网络由美国凯创公司（Enterasys公司）进行建设，建成后的网络将首先为宁夏电力办公自动化提供服务。
宁夏电力IP骨干网的结构分为两个层次：骨干层和服务接入层。 骨干层主要作用是提供高速传输和路由最优化通信；服务接入层主要完成网络流量的控制机制，把骨干网和用户接入网环境隔离开来；用户接入网主要支持用户的访问。
基于网络分层设计的原则及网络功能节点的划分, Enterasys公司提出了宁夏电力IP骨干网的规划设计方案。
方案采用层次设计方法。层次模型有助于降低用户成本，用户只需为结构中的每一层购买恰当的网络互连设备，而不必为各层次中不必要的功能花费过多的资金。此外，层次设计模型具有模块化特性，允许在层次结构的每一层内进行精确的容量规划，这就减少了不必要的带宽。网络管理负责人和网络管理系统可配置在模块化网络结构的不同层次上，以控制管理成本。 模块化使每个设计元素简化并且易于理解，降低了网络操作人员的培训规模，最大限度地降低了网络设计的费用。由于每一层都有清楚的功能，网络的测试非常容易，技术人员能够轻而易举地识别出网络中的故障点，并排除故障。层次结构的另一个优点是很容易变更，升级时改动的范围很小，从而有效地降低了成本。
层次拓朴结构
此方案由路由器或核心交换机组成的核心层和通过三层汇集交换机和其他设备连接用户的访问层组成。
用核心三层千兆以太网交换机作网络骨干层，用三层以太网交换机作汇集层。在网络核心层和汇集层上增加路由功能，以控制广播域的大小，增强核心层的可用性及性能。 核心层具体配置
在宁夏中心、石嘴山局、银川局、银南局、惠农、灵供6个核心节点配置核心层设备，构成宁夏IP骨干网络方案的核心层网络。其中宁夏中心已配置ER16，不用再配，只需新增3块70公里千兆以太网模块。银川局、银南局和石嘴山局配置SSR8600；其他核心节点配置SSR8000。所有核心交换机均采用冗余双电源，冗余双主控模块(CM)和冗余双背板（FABRIC CARD ）配置。
方案特点
Enterasys公司的SMART SWITCH ROUTER（简称SSR）是面向企业主干应用的网络设备。它结合了交换机的性能和路由器的功能，是目前市场上高端的三、四层交换产品。本方案以千兆位以太网交换路由器SmartSwitchRouter8600作网络骨干，三层以太网交换机SmartSwitch2000作汇集层交换机，服务器直接接入骨干交换路由器。本方案具有下列特点：每台交换机SS2000均以独立的2芯光纤交叉连接到骨干节点的SSR8600上，传输速率达1000MBPS； EnterasysSSR交换机的查询和控制功能都是在硬件中实现，是真正的硬件路由交换机，具有3/4层交换功能；通过采用高速ASIC实现路由功能，可使网络拥塞的可能性降到最小，大大超过常规高端路由器的性能；本方案从物理层到网络层，层层采取冗余措施。
电力监控“启视录”
研宇科技自行开发研制了以图像监控为主、数据监控为辅的“启视录”电力监控系统。
系统组成
根据电力通信网集中管理系统的设置应与电力通信网调度管理相对应的原则,“启视录”系统分为三级：即网局级、地区级、变电所(站)。各级电力通信网集中监控管理系统一般由主站、子站组成。“启视录”系统采用逐级汇接的拓扑结构，可由网局级主监控中心、地区级监控站、监控子站单元组成网形网络拓扑，变电所（站）视频监控系统的设置可相对独立，是整个信息网系统的一个子系统。
“启视录”系统的组网结构如图1所示。 例如：华东网设置了一个网局级主监控中心，地区级设置一个分控中心，即监控站SS，分控中心SS可与网局级监控中心连网，各变电站（所）即子站可设置一个视频监控单元SU，各子站可根据具体情况(类型、数量、分布等)配置一个或数个监控模块SM。
监控主站结构如图2所示。各分层监控系统的组网由前端视频采集模块、视频服务器、图像传输模块、远程监控模块构成。前端视频采集模块负责采集视频监控图像信息及语音信息，视频服务器接收并进行压缩编码网络传输模块以TCP/IP、UDP、组播协议的方式上传Ethernet、Intranet 和 Internet。同时，视频服务器也接收来自网上其它结点对相关被监控设备发送的设置和控制信息。远程监控PC接入网络，选择需要监控的通道，就可以实现网络远程监控。
组网方式
目前，”启视录”监控系统的组网以以太网为主，可以使用2M、电话线或利用其他传输设备的数据接口进行组网和数据通讯。
以太网传输方式
以太网传输方式要求各变电站（所）提供以太网接口，便于变电站（所）的图像、声音及数据经视频服务器通过以太网接口上传至监控中心，或者要求变电站（所）已经和监控中心通过局域网相连，变电站（所）的图像、声音及数据经前置机通过以太网经过各级路由器、交换机或HUB上传至监控中心。
2M传输方式
2M传输方式要求各变电站（所）提供2M接口，便于变电站（所）的图像、声音及数据经视频服务器通过网络上传至监控中心；监控中心将各变电站（所）的上传的图像、声音及数据汇集到中心网络交换器上与局域网上其他机器连接，供其远程调用处理。
2M传输方式（中心图像模拟显示）
2M传输方式（中心图像模拟显示）要求各变电站（所）提供2M接口，方便变电站（所）的图像及数据经视频服务器上传至监控中心；监控中心经远程监控管理软件将各变电站（所）的图像及数据集中管理。按此种方式图像通过音视频解码卡转换为模拟图像，在监控中心可以以监视器、电视墙等方式显示图像。 千兆网络更新应用
湖南电力勘测设计院对网络的需求越来越明显，原有单机工作的方式已经完全不能适应现有的工作模式，并且随着新工作环境的优化，日常办公的电子化也成为必然。
需求再现
设计院原有网络系统为10M共享网络，已经不能适合现有应用系统的需求，在增加办公自动化（OA）服务器、应用服务器、WWW服务器和数据库服务器以后，为了提高效率，必须对网络进行升级改造。
因此，设计院希望建立一个稳定、可靠、合理、先进的网络系统，满足科研综合楼网络近期的发展，并适应长远的发展规划需求，同时保护在网络系统上的投资以及能够顺利运行最新的应用。主要需求如下：新网络主干采用具有第三层交换功能的千兆位以太网络； 建立高效的传输平台，实现数据、视频、语音的同步传输和应用；新的主干设备应能满足至少1800用户接入访问的要求； 支持IP多目广播（Multicast）；由于生产系统数据流量比较大，而且业务关键性高，所以网络需要能够支持服务质量（Qos）或服务类型(CoS)；支持虚拟网络（VLAN）； 网络所服务对象绝大多数是生产系统上的设备和员工，所以网络需要具有高度的冗余特性；网管软件应具备对接入层交换设备进行远程可操作的能力。
构建三网合一的综合网
设计院希望扩建后的网络是一个可以满足数字、语音、图形、图像等多媒体信息，以及综合科研信息传输和处理需要的综合性数字网。设计院采用了3Com公司的千兆以太网解决方案。在网络设计时，采用三层模型概念，并结合现有网络应用进行适当的改进，构建出符合设计院需求的先进网络平台。此次网络改造的节点数近1000个。
在网络核心采用两台3Com公司的Switch 4007交换机，交换机拥有120G的背板带宽，并采用了48G交换引擎，能提供高速的核心交换。通过配备二个电源来提供较好的冗余和安全性，同时配备一个三层交换模块提供分布层交换机、网管工作站和一些服务器的接入，并提供无阻塞的三层交换能力。另外保留一个插槽，方便网络的再升级。 网络中心的两台Switch 4007交换机之间采用4条1000Mbps链路，利用3Com公司的链路聚合技术进行连接，在扩充网络带宽的同时，能更好地实现网络的冗余连接能力。
楼层交换机采用了3Com SuperStack3 Switch 4400交换机，每台SuperStack 3 Switch 4400交换机配备有24个10/100M自适应的以太网接口，为连接到桌面的计算机提供了良好的接入性能。同时配备2个1000M光纤上联接口，分别连接到Switch 4007交换机，这样的设计充分保证了网络系统的安全和可靠性，使所有的链路均无单臂故障。
启动新应用
构建后的网络系统能够运行包括Oracle，Louts，Microsoft，AutoCAD等众多公司的软件解决方案，不仅实现了网络内部的OA、CAD协作，而且完善了原有Email，File服务等系统，从而为提高设计院的工作效率、加快设计院信息化的发展提供了高技术、高可靠的网络系统。
