Московский Энергетический Институт

(Технический Университет)


Кафедра Автоматизированных Систем Управления Тепловыми Процессами








Типовой расчёт по курсу

Вычислительные машины, системы и сети


по теме

«Проектирование вычислительной сети

для сбора информации от предприятий о потреблении электроэнергии»


Оборудование фирмы SMC









Группа: ТФ-06-08

Студент: Талов Д.С.


Преподаватель: Зверьков В.П.













Москва 2011

Содержание:

Содержание: 2

Задание 3

Выбор топологии сети. 4

Определение потока информации от предприятий 5

Необходимое оборудование 5

Сеть на базе оптоволокна 14

Сеть на базе xDSL модемов 17

Сеть на базе радиосвязи 20

Выводы 21




































Задание

Спроектировать вычислительную сеть для сбора информации о потреблении электроэнергии от 28 предприятий, потребляющих до 700 кВт активной мощности симметричной 3х-фазной электрической сети 380 В.

Рассчитать необходимое количество электросчетчиков исходя из условия, что максимальный ток через электросчетчик 5А (т.е. необходим электросчетчик с трансформатором тока). С одного электросчетчика снимается поток информации 20 000 бит с циклом опроса 1 мин. Информация от всех счетчиков на предприятии поступает через устройство сбора и передачи данных (УСПД) на одну ПЭВМ, а также передается на центральный диспетчерский пункт (ЦДП), расположенный расстоянии 8 км от предприятий. На центральном диспетчерском пункте в двух комнатах должны быть размещены: сервер, принтер и 4 рабочие станции (ПЭВМ) и обзорный экран.

Определить поток информации от каждого предприятия и общий поток информации, поступающей на сервер ЦДП. Рассмотреть и сравнить несколько вариантов связи между предприятиями и ЦДП. Подобрать оборудование для реализации вычислительной сети и оценить стоимость каждого варианта.

Для построения ЛВС использовать оборудование производителя SMC


Типовой расчет состоит из следующих компонентов:

 

  1. Расчет количества электросчетчиков и компьютеров.

  2. Обоснование топологии предлагаемых вариантов сети на предприятии и ЦДП.

  3. Топология объединения сетей предприятия и ЦДП.

  4. Схема разводки кабелей по цехам предприятия и ЦДП для ЛВС по топологии «звезда».

  5. Расчет необходимой пропускной способности каналов связи между предприятием и ЦДП.

  6. Спецификации на компьютеры, активное и пассивное сетевое оборудование, линии связи и системное ПО для каждого варианта. Описание прохождения сигнала от предприятия до ЦДП и основных элементов сети, обеспечивающих прохождение информации.

  7. Рассмотреть и сравнить следующие варианты связи между предприятиями и ЦДП:

    • оптоволокно,

    • хDSL модемы,

    • радиоканал.

8. Выводы и рекомендации.


Для расчета использовались сайты:

http://www.izmerenie.ru

http://www.mobi-tek.ru/

http://www.ss-service.ru

http://www.comptek.ru

http://www.elster-alfa.ru









Выбор топологии сети.

Топология сети - геометрическая форма и физическое расположение компьютеров по отношению друг к другу. Топология сети позволяет сравнивать и классифицировать различные сети. Выделяют три основных топологии: звезда, кольцо и шина.



Звезда



Шина



Кольцо

Очевидным является выбор топологии типа «звезда», так как кольцевая сеть и сеть типа «шина» выходят из строя при повреждении всего лишь одного участка провода, к тому в их построении используется коаксиальные кабель, а современное оборудование уже давно перешло на «витую пару». И соответственно интерфейсы, которые подходят для работы с коаксиальным кабелем, также отсутствуют в современном оборудовании.



Определение потока информации от предприятий

Ток на одном предприятии Iпредпр=P/U=700*103/(3*380)=614.04~615А

Максимальный ток счетч. Imax=5А, трансформатор с коэффициентом преобразования 750/5, Imax=750А

Imax> Iпредпр условие выполняется, на одном предприятии устанавливаем один счётчик.

Определим поток информации B=20000бит/60с = 333.4 бит/с

Учитывая количество ПЭВМ – 4, дублирование на свитче в ЦДП, B=333.4*4=1333.4бит/с=1.334кбит/с

Количество предприятий: 28

Максимальный ток счетч. Imax=5А, трансформатор с коэффициентом преобразования 750/5, Imax=750А

Определим необходимое количество электросчетчиков

nсчётчиков= P/(3*U* Imax)= 28*700*103/(3*380*750)=23 шт.

Тогда конечное число nсчётчиков =28 шт.

Определим поток информации от всех предприятий В = 28предпр*1счетч/предпр*20000бит/60с=9333.4 бит/с=9.334кбит/с.

Учитывая количество ПЭВМ – 4, дублирование на свитче в ЦДП, B=9.334кбит/с *4=37.34кбит/с


Необходимое оборудование

Компания SMC (заданная по варианту) не располагает в своём каталоге компьютерами и серверами, поэтому воспользуемся готовыми решениями других производителей

Сервер:

В сервер установлено две сетевых карты для того чтобы можно было соблюсти принятую топологию.

в стоимость входит стоимость сборки системного блока (стоимость блока ≠ стоимость комплектующих)

Наименование

Цена, руб

Количество

Стоимость, руб

1

Мат. плата Socket1156 ASUS "P7P55D-E" (iP55, 4xDDR3, U133, SATA II-RAID, SATA II, SATA III, 2xPCI-E, SB, 1Гбит LAN, IEEE1394a, USB2.0, USB3.0, ATX)

4 753.04

1

4 753.04

2

Процессор Intel "Core i3-530" (2.93ГГц, 2x256КБ+4МБ, EM64T, GPU) Socket1156

4 189.00

1

4 189.00

3

Кулер для процессора Socket1156 Intel (медный сердечник)

329.22

1

329.22

4

Модуль памяти 1ГБ DDR3 SDRAM SEC "M378B2873FH0-CH9" (PC10600, 1333МГц, CL9)

457.84

2

915.68

5

Жесткий диск 2000ГБ Western Digital "Caviar Green WD20EARS", 64МБ (SATA II)

3 256.80

2

6513.6

6

Видеокарта PCI-E 512МБ Palit "GeForce GF210" (GeForce 210, DDR2, D-Sub, DVI, HDMI)

1 233.10

1

1 233.10

7

Корпус Miditower Foxconn "TLA+397", ATX, черно-серебр. (FSP 450Вт)

1 813.66

1

1 813.66

8

Привод DVD±RW 22x8x16xDVD/48x32x48xCD LG "GH22LS50"

651.36

1

651.36

9

Сет. адаптер Ethernet 1Гбит/сек. Acorp "L-1000S" (PCI)

237.18

1

237.18

11

ЖК-монитор 18.5" ViewSonic "VA1931wa" 1366x768, 5мс, черный (D-Sub)

3 976.60

1

3 976.60

11

Клавиатура Sven "Basic 300", 105кн., черный (PS/2)

129.80

1

129.80

12

Мышь" A4Tech "OP-720" оптич., 2кн.+скр., белый (USB)

94.40

1

94.40


Итого:

25751.14







Рабочая станция:

В качестве рабочих станций проще и дешевле выбрать неттопы.

Наименование

Цена, руб

Количество

Стоимость, руб

1

Acer Veriton N281G (Atom D425 1.8ГГц; Intel GMA 3150; LAN 1GB/s; DDR3 1Gb)

7840

4

31360

2

ЖК-монитор 18.5" ViewSonic "VA1931wa" 1366x768, 5мс, черный (D-Sub)

3 976.60

4

15906.4

3

Клавиатура Sven "Basic 300", 105кн., черный (PS/2)

129.80

4

519.2

4

Мышь" A4Tech "OP-720" оптич., 2кн.+скр., белый (USB)

94.40

4

377.6


Итого:

48163.2


Программное обеспечение для сервера и ПЭВМ

Наименование

Цена, руб

Количество

Стоимость, руб

1

Опер. система Microsoft "Windows 7 Professional Russian DVD", рус. (2DVD, Box)

7 041.06

5

35205.30


Итого:

35205.30


Другое:

Наименование

Цена, руб

Количество

Стоимость, руб

1

Epson "Stylus S22" A4, 5760x1440dpi, черный (USB2.0)

2 304.54

1

2 304.54

2

Кабель USB2.0 соединительный USB A-B (1.8м)

27.14

1

27.14


Итого:

2331.68


Сетевое оборудование в ЦДП:


Наименование

Цена, руб

Количество

Стоимость, руб

1

SMC8505T EZ Switch 10/100/1000

1846.5

1

1846.5

2

Патч-корд UTP cat 5e. 5,0 m с разъёмами

59

6

354


Итого:

2200.5


Схема подключения устройств в ЦДП


К свитчу через патч-корды подключаются 4 ПЭВМ, свитч к серверу. Сервер подключается через USB к принтеру и через патч-корд далее к сетевому оборудованию.

Поток, приходящий в ЦДП – в 4 раза меньше т.к. не дублируется на 4 ПК - дублирование происходит на свитче.








Спецификации оборудования

Тип принтера

Цветной, струйный

Tехнология печати

Струйная

Параметры печатающей головки

Четырехцветная, объём чернильной капли 4 пл

Максимальное разрешение

5760 x 1440 точек/дюйм (оптимизированное)

Максимальная скорость черно-белой / цветной / фотопечати

28 стр./мин. / 15 стр./мин. / 89 сек./фото 10 х 15 см

Максимальный формат бумаги

А4 (210 х 297 мм)

Форматы печатных носителей

A4, 20 x 25 см, 13 x 20 см, 13 x 18 см, 10 x 15 см (4''x6''), 9 x 13 см, A5, A6

Плотность печатных носителей

64 - 300 г/кв.м

Емкость подающего лотка

100 листов

Интерфейс

USB 2.0

Потребляемая мощность

10 Вт

Картриджи

В комплект поставки входит стартовый набор из 4-х картриджей

Особенности

Печать без полей

Размеры (ШхГхВ)

415 x 400 x 130 мм — собранное состояние


415 x 400 x 268 мм — рабочее состояние




SMC8505T является высокопроизводительным 5-port 10/100/1000 неуправляемым коммутатором, который сочетает в себе Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit и подключаясь к серверу удаляет узкие места и ускоряет время доступа для пользователей. Каждый порт поддерживает Auto-MDI/MDI-X для упрощения интеграции в сети. SMC8505T также поддерживает Jumbo пакеты, соответствует IEEE802.3, IEEE802.3u, и IEEE802.3ab/Gigabit стандартов, и режим промежуточной буферизации с функцией фильтрации проводной скорости, автоматически конфигурирует сеть, с защитой от DDOS и фильтрацией CRC.






















Схема расположения здания ЦДП и предприятий, соединенных в сеть


Отвлечёмся от реальных условий и предположим, что ЦДП окружен предприятиями, находящимися от него на расстояниях, при которых требуется 8 км кабеля для прокладки.

В каждом УСПД имеется 4 порта RS-232 и 8 портов RS-422/485, что даёт нам 12 портов в устройстве. На каждый порт RS-485 можно подключить не более 32 счётчиков. На каждом предприятии 1 счётчик и необходимо использовать один УСПД. Необходимое количество кабелей RS-232 равно 28.












Измерительное оборудование:


Наименование

Цена, руб

Количество

Стоимость, руб

1

Счетчик электроэнергии АЛЬФА А1800

22386

28

626808

2

RTU-325-E1-512-M3-B4-G

231044

28

12938464

3

Трансформатор тока типа Т–0,66-М-У3

320

28

8960

4

Кабель RS-232 9Pin 1.8 м

73.6

28

2060.8


Итого:

7107060.8


Оборудование необходимое для соединения измерительного оборудования между собой

Наименование

Цена, руб

Количество

Стоимость, руб

1

Кабель RS-232 9Pin 1.8 м

73.6

112

8243,2

2

Кабель RS-485 2.0 м

58

28

1624


Итого:

9867,2




Итоговая стоимость без учёта расходов на связь.

7 230 579,82








Счетчик электроэнергии АЛЬФА А1800

Назначение
Многофункциональный микропроцессорный счетчик АЛЬФА A1800 трансформаторного включения предназначен для учета активной и реактивной энергии и мощности в трехфазных сетях переменного тока в режиме многотарифности, хранения измеренных данных в своей памяти, а также передачи их по цифровым и импульсным каналам связи на диспетчерский пункт по контролю, учету и распределению электроэнергии.
Счетчик АЛЬФА А1800 предназначен для установки на перетоки, генерацию, высоковольтные подстанции, в распределительные сети и на промышленные предприятия.

Функциональные возможности счетчиков АЛЬФА А1800:






Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.