防爆AP應用案例-石油行業(yè)

項目背景

近年來(lái)，隨著(zhù)國內海量信息處理，人們對網(wǎng)速及便捷性的需求爆炸性增長(cháng)。這為國內各行各業(yè)的發(fā)展提供了良好的契機，但隨之而來(lái)的行業(yè)競爭也日顯激烈。在各行業(yè)硬件條件日趨同質(zhì)化的今天，如何通過(guò)提高服務(wù)意識和服務(wù)水平吸引更多的潛在客戶(hù)并將其發(fā)展成忠實(shí)客戶(hù)成為管理者不斷深入思考的問(wèn)題。隨著(zhù)國際互聯(lián)網(wǎng)在國內的廣泛普及和全球信息化的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò )建設逐漸受到各行各業(yè)的關(guān)注并被提到議事日程上來(lái)。但如何在建設網(wǎng)絡(luò )的同時(shí)減少對業(yè)務(wù)的影響并有效提高同行業(yè)中的競爭力是重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。

在各行各業(yè)網(wǎng)絡(luò )建設中如果采用傳統有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行建設，一方面需要進(jìn)行大面積的布線(xiàn)施工，這將嚴重影響日常經(jīng)營(yíng)活動(dòng)；另一方面，有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的整體施工周期較長(cháng)，將會(huì )使增加投資回報時(shí)間。而近年來(lái)逐漸興起的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )（WLAN）以其技術(shù)成熟、快速部署、易于擴展、可移動(dòng)性和使用便利等特點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò )建設中大顯身手，成為網(wǎng)絡(luò )建設的主要技術(shù)之一。

行業(yè)背景

石油化工行業(yè)是大的基礎性制造行業(yè)，隨著(zhù)我國石油工業(yè)的飛速發(fā)展，石油庫規模也迅速擴大，除了石油系統、供銷(xiāo)系統和軍事系統建有一系列專(zhuān)用油庫外，其他企業(yè)，如鐵道、交通、電力、冶金等部門(mén)也建有各種類(lèi)型的油庫，以保證運輸和生產(chǎn)的正常運行。

我國油庫的作用主要是用于集積或中轉油料、用于平衡消費流通領(lǐng)域、用于保證生產(chǎn)以及國家戰略?xún)?。目前我國油庫按儲油方式可分為地面（或稱(chēng)地上）油庫、隱蔽油庫、山洞油庫、水封石洞庫和海上油庫，數量最多的是地面油庫；按運輸方式可分為水運油庫、陸運油庫和水陸聯(lián)運油庫。

行業(yè)特點(diǎn)

    由于油庫儲存的油品屬于易燃易爆的石油或石油產(chǎn)品。因此，安全問(wèn)題是頭等大事。

通常情況下，油庫的容量，油品種類(lèi)，運輸周轉時(shí)間等都是造成事故的諸多因素，發(fā)生化學(xué)品泄漏、裝置故障事故的機會(huì )也就比較多，而且災害造成的損失及影響也比較嚴重。

石油行業(yè)是一個(gè)高風(fēng)險行業(yè)，石油化工產(chǎn)品在儲存、運輸和生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節，均有*的安監、環(huán)保、應急的管理要求。生產(chǎn)過(guò)程中往往涉及多種易燃、易爆、有毒物質(zhì)和高溫、高壓設備，具有設備價(jià)值高、工藝復雜、產(chǎn)業(yè)鏈長(cháng)、危險性高等特征。我國?；分卮笫鹿拾l(fā)生頻率和死亡人數雖有減少，但總體仍呈上升趨勢，油氣管道近三年發(fā)生各類(lèi)險情千余起，安全生產(chǎn)形勢依然嚴峻，加快提升石油化工行業(yè)安全生產(chǎn)水平刻不容緩。

我國的成品油油庫作為存儲石油化工產(chǎn)品的主要場(chǎng)所，很早就引入自動(dòng)化信息系統，這在一定程度上減輕了工作強度，提高了油庫的管理效率和安全水平。隨著(zhù)云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數據等信息技術(shù)的發(fā)展，智能油庫向智慧油庫發(fā)展，成為今后成品油儲運行業(yè)發(fā)展的主題。

以物聯(lián)網(wǎng)和云計算為代表的新一代信息技術(shù)賦予的*感知能力和計算能力使信息化的特征逐漸由智能化向智慧化轉變，基于油庫安全管理、效率管理的要求，傳統的油庫管理模式已經(jīng)不能滿(mǎn)足時(shí)代需求。而智慧油庫建設可實(shí)現人員統一管理，切實(shí)推進(jìn)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+安全生產(chǎn)"的落地。

網(wǎng)絡(luò )現狀及需求分析

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )需求分析

現單位廠(chǎng)區已部署光纖有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，但沒(méi)做到無(wú)線(xiàn)覆蓋。

 匯榮網(wǎng)絡(luò )匯聚點(diǎn)

儲運網(wǎng)絡(luò )匯聚點(diǎn)

如上兩圖所示，匯榮、儲運廠(chǎng)區已經(jīng)完成光纖覆蓋，現場(chǎng)視頻監控點(diǎn)位就近接入光電箱。同時(shí)，匯榮、儲運廠(chǎng)區為加強現場(chǎng)管理，有效地控制和降低潛在危險，已經(jīng)使用了巡檢管理系統，系統是基于移動(dòng)終端（PDA）與WEB端構建的一個(gè)管理平臺。

                                                                             工人手持PDA巡檢

                             巡檢管理系統一般工作流程

由于現場(chǎng)沒(méi)有實(shí)現無(wú)線(xiàn)信號全覆蓋，對PDA無(wú)法提供上網(wǎng)服務(wù)，這將在一定程度上影響了業(yè)務(wù)處理效率。對于業(yè)主來(lái)說(shuō)這無(wú)疑是一大缺憾。

針對上述問(wèn)題，需要進(jìn)行無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋，向客戶(hù)提供良好的網(wǎng)絡(luò )接入服務(wù)，以提高服務(wù)品質(zhì)和對外形象。該無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )為安全的網(wǎng)絡(luò )接入，以保護客戶(hù)使用網(wǎng)絡(luò )的安全。同時(shí)，作為一套先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )，該網(wǎng)絡(luò )還需要提供友好的管理方式，力求做到易部署、易維護、易擴展，最終實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的可管理、可運營(yíng)，以最大限度減少對網(wǎng)絡(luò )的總體擁有成本，并保護管理者的投資回報。

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋范圍需求

根據前期客戶(hù)需求調查，需求在巡檢路線(xiàn)上進(jìn)行無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋。

A．匯榮廠(chǎng)區

匯榮點(diǎn)位設計圖

說(shuō)明：根據匯榮現場(chǎng)光電箱及巡檢路線(xiàn)，擬在現場(chǎng)安裝AP點(diǎn)位14個(gè),實(shí)現無(wú)線(xiàn)全覆蓋。AP點(diǎn)位安裝方式分兩種：1.利用廠(chǎng)區原有監控桿；2.重新立桿。

  AP點(diǎn)位網(wǎng)絡(luò )接入及供電方式：就近從光電匯聚點(diǎn)取。

B．儲運廠(chǎng)區

儲運點(diǎn)位設計圖

說(shuō)明：根據儲運現場(chǎng)光電箱及巡檢路線(xiàn)，擬在現場(chǎng)安裝AP點(diǎn)位12個(gè),實(shí)現無(wú)線(xiàn)全覆蓋。AP點(diǎn)位安裝方式分兩種：1.利用廠(chǎng)區原有監控桿；2.重新立桿。

  AP點(diǎn)位網(wǎng)絡(luò )接入及供電方式：就近從光電匯聚點(diǎn)取。

WLAN網(wǎng)絡(luò )設計原則

為了確保建設一套*符合用戶(hù)需求并具有良好拓展性的優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò )系統，以保護網(wǎng)絡(luò )擁有者的投資，在本網(wǎng)絡(luò )設計上嚴格按照以下無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設計原則進(jìn)行設計：

—先進(jìn)性

所選產(chǎn)品及其組網(wǎng)技術(shù)必須達到水平，并具備適當的技術(shù)前瞻性；

 —高性能

所選產(chǎn)品硬件設計上嚴格依據業(yè)界同等技術(shù)最高性能標準進(jìn)行設計；

所選產(chǎn)品軟件開(kāi)發(fā)必須采用優(yōu)化的平臺進(jìn)行開(kāi)發(fā)；

所選產(chǎn)品必須經(jīng)過(guò)嚴格的功能和性能測試，并達到標準；

—高可用性

提供多種故障恢復和冗余備份機制；

提供各種網(wǎng)絡(luò )負載分擔機制；

設備需具有一定程度的智能特性，以提高網(wǎng)絡(luò )的可用性；

—可管理性

設備必須提供界面友好、易于操作的管理方式；

為網(wǎng)絡(luò )管理者提供多種易于使用的故障定位手段；

對用戶(hù)的接入提供靈活、安全的管理手段；

—安全性

必須對無(wú)線(xiàn)用戶(hù)提供全面的安全接入保護能力；

對無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中存在的不安全因素具有發(fā)現和告警（或抵御）機制；

—可擴展性

設備必須具備技術(shù)前瞻性和向后兼容性；

組網(wǎng)靈活，易于擴展；

—開(kāi)放性

設備功能研發(fā)盡可能遵循國際標準的協(xié)議；

可根據客戶(hù)應用需求開(kāi)放必要的應用接口；

— 經(jīng)濟性和實(shí)用性

所選產(chǎn)品具有較高的性?xún)r(jià)比；

在符合用戶(hù)需求的前提下選擇性能合適的產(chǎn)品。

WLAN網(wǎng)絡(luò )設計方案

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )拓撲圖

 網(wǎng)絡(luò )架構選擇

無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )作為一項基礎設施，其架構及技術(shù)是否合理將關(guān)系到投資者投資風(fēng)險。采用不合理架構或不合理技術(shù)搭建的網(wǎng)絡(luò )不具備良好的擴展性和技術(shù)前瞻性，將無(wú)法滿(mǎn)足未來(lái)網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)和規模擴展的需求，在未來(lái)網(wǎng)絡(luò )規模和業(yè)務(wù)擴展時(shí)將使投資者面臨重復投資的危險。

為避免以上問(wèn)題的發(fā)生，充分保護網(wǎng)絡(luò )建設者的投資，本次網(wǎng)絡(luò )設計我司推薦采用高性能WIFI無(wú)線(xiàn)交換技術(shù)理念為基礎的WLAN解決方案。

WLAN交換技術(shù)中，所有的數據流量都要集中到WLAN交換機或控制器處做統一的數據交換，因此，當網(wǎng)絡(luò )中業(yè)務(wù)數據流量很大時(shí)，傳統WLAN交換機或控制器的壓力會(huì )急劇增大，并成為無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )數據交換的瓶頸，特別情況下將使WLAN交換機或控制器無(wú)法正常工作，導致整個(gè)網(wǎng)絡(luò )癱瘓，因此，考慮到此因素，決定使用多臺高性能交換機用以集中管理網(wǎng)絡(luò )內的AP接入點(diǎn)。

 網(wǎng)絡(luò )管理設計  

作為一個(gè)設計良好的網(wǎng)絡(luò )，其應該是易于管理和維護，由此把網(wǎng)絡(luò )管理者從繁重的管理維護工作中解放出來(lái)，并提高網(wǎng)絡(luò )管理者的工作效率。

本次網(wǎng)絡(luò )設計中所采用的無(wú)線(xiàn)解決方案及其設備，具有豐富的管理特性，可以極大減輕網(wǎng)絡(luò )管理者對網(wǎng)絡(luò )管理和維護的工作量。

1. 集中式管理

無(wú)線(xiàn)控制器和AP間采用業(yè)界標準的CAPWAP協(xié)議進(jìn)行通訊，并由此實(shí)現對AP的集中管理和自動(dòng)配置。通過(guò)使用該功能，無(wú)線(xiàn)控制器可將其所管理AP的軟件版本及配置文件自動(dòng)下發(fā)到AP上。這樣，當在網(wǎng)絡(luò )中增加新的AP、更換壞的AP或給網(wǎng)絡(luò )中所有的AP軟件版本升級時(shí)，網(wǎng)絡(luò )管理者只需在無(wú)線(xiàn)控制器上進(jìn)行統一操作即可輕松完成相應工作。這將極大的減輕網(wǎng)絡(luò )維護人員的管理工作量。

2. 網(wǎng)絡(luò )負載均衡  

在WLAN網(wǎng)絡(luò )中一個(gè)AP的覆蓋范圍內，無(wú)線(xiàn)連接的帶寬是共享，即無(wú)線(xiàn)終端數目越多，每個(gè)終端所能分享的帶寬就越小。采用靈動(dòng)WIFI　WLAN解決方案的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )系統可在一個(gè)AP的覆蓋范圍內把無(wú)線(xiàn)用戶(hù)或終端分散連接到附近的AP上。由此可以避免某個(gè)AP由于用戶(hù)接入數過(guò)多，而產(chǎn)生性能瓶頸，并顯著(zhù)改善網(wǎng)絡(luò )的性能，提高網(wǎng)絡(luò )的可靠性。

3. 網(wǎng)絡(luò )安全設計  

基于對油庫網(wǎng)絡(luò )特點(diǎn)的分析和對無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )建設的經(jīng)驗，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )解決方案在用戶(hù)安全、系統安全、數據安全等方面為酒店網(wǎng)絡(luò )提供多種無(wú)線(xiàn)接入安全特性，充分滿(mǎn)足各種場(chǎng)所下無(wú)線(xiàn)數據安全接入的需求。

—用戶(hù)安全

本方案所選設備支持目前各種用戶(hù)認證的方式（802.1X、WEB認證、MAC、SSID等），網(wǎng)絡(luò )管理者可以根據需求方便的選擇不同認證方式向用戶(hù)提供安全的無(wú)線(xiàn)接入，并有效阻止非授權人員訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )。同時(shí)，本方案所選無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)（AP）上還提供無(wú)線(xiàn)用戶(hù)數據隔離功能，防止惡意用戶(hù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)其它用戶(hù)的電腦。

—系統安全本方案所選設備提供對非法及惡意AP接入的檢測和隔離、針對無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的DOS攻擊防護、對無(wú)線(xiàn)終端的異常流量進(jìn)行檢測及報警等功能。

— 數據安全本方案所選設備*符合802.11i強健無(wú)線(xiàn)安全的要求，并提供包括WEP、WPA、WPA2在內的全面安全特性，滿(mǎn)足不同用戶(hù)的安全需求。

設備選型  

綜合上述的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設計原則、各廠(chǎng)區AP布點(diǎn)情況及當今無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)及其應用發(fā)展情況，對本無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )設備選型如下：

主要設備參數   

產(chǎn)品圖片及防爆合格證：

產(chǎn)品信息：

產(chǎn)品型號：南京碼訊光電防爆 AP :MX811-1F

支持802.11a/b/g/n/ac 標準及2x2  MIMO標準

最高傳輸速率867Mbps（5.8G）＆300Mbs（2.4G）

室內覆蓋范圍：0~150m

支持網(wǎng)橋及路由模式，通過(guò)調整設備的網(wǎng)絡(luò )模式可以實(shí)現靈活部署網(wǎng)絡(luò )架構

智能QoS無(wú)線(xiàn)多媒體優(yōu)化技術(shù)，優(yōu)先語(yǔ)音、視頻的傳輸穩定性

支持網(wǎng)頁(yè)管理，使得設備的安裝維護更加便捷

支持無(wú)線(xiàn)控制器（AC）管理，實(shí)現遠程集中配置與升級管理

支持802.3at協(xié)議（POE+）

防護等級達到IP68，適應多種環(huán)境

碼訊光電防爆AP MX811-1F支持802.11ac技術(shù)，使用高通處理器，256MB的系統內存，32MB閃存。通信的凈數據速率達到1167Mbps。本產(chǎn)品主要應用于有爆炸性氣體和粉塵的危險環(huán)境中，其設計符合GB3836-2010及GB12476.1-2013的要求；可滿(mǎn)足更多用戶(hù)端高速無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)需求，支持視頻、語(yǔ)音等多媒體高速傳輸下載?？梢园惭b在室內或室外，典型危險源為：氫氣、乙炔、乙烯、乙醇（酒精）、焦爐煤氣、木粉、金屬粉等。

方案配置清單