水力發(fā)電站是是利用水位差產(chǎn)生的強(qiáng)大水流所具有的動(dòng)能進(jìn)行發(fā)電的電站，簡(jiǎn)稱“水電站”，它由各種水工建筑物，以及發(fā)電、變電、配電等機(jī)械、電氣設(shè)備，組成為一個(gè)有機(jī)的綜合體，互相配合，協(xié)同工作。在水力發(fā)電站中，由工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)組網(wǎng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)是必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，其主要的責(zé)任在于輔助安全生產(chǎn)，監(jiān)視水電站各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，以減輕現(xiàn)場(chǎng)人員的勞動(dòng)量和勞動(dòng)強(qiáng)度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種危險(xiǎn)狀況，制止事故的發(fā)生。

但水力發(fā)電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般運(yùn)行在低溫、潮濕、風(fēng)塵大、強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾惡劣的環(huán)境條件下，且水電站具有地域分布較寬、運(yùn)行設(shè)備較多等特點(diǎn)，從而對(duì)組建的視頻監(jiān)控系統(tǒng)要求較高。建立一個(gè)能夠長(zhǎng)期可靠穩(wěn)定運(yùn)行、能夠遠(yuǎn)程轉(zhuǎn)送清晰的圖像且操作又十分便捷的視頻監(jiān)控系統(tǒng)就顯得十分重要。

水力發(fā)電站視頻監(jiān)控對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的系統(tǒng)需求

1. 自愈冗余保護(hù)功能，怎么建立一套可靠的、不間斷的通信網(wǎng)絡(luò)，成為我們必須面對(duì)的挑戰(zhàn)。近年隨著工業(yè)以以太網(wǎng)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)冗余技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中得到廣泛的運(yùn)用，環(huán)網(wǎng)冗余算法的無(wú)主站架構(gòu)及其自愈時(shí)間＜20ms,很好保證了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

2. 采用光纖數(shù)據(jù)傳輸，滿足現(xiàn)場(chǎng)各種類(lèi)型終端綜合組網(wǎng)需求；

3. 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)適應(yīng)惡劣的EMC/EMI環(huán)境;

4. 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)采用工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)方案，滿足強(qiáng)電磁干擾下穩(wěn)定可靠工作要求;

5. 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)系統(tǒng)安全性高，確保現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的安全性

6. 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)產(chǎn)品采用低功耗電源方案，滿足特殊場(chǎng)景供電要求;

7.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)需要具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性，來(lái)滿足系統(tǒng)的擴(kuò)建。因此，工業(yè)交換機(jī)需要采用模塊化設(shè)計(jì)，用戶可以靈活的選擇傳輸介質(zhì)，而且利于實(shí)現(xiàn)將來(lái)的升級(jí)和擴(kuò)展

8.提供便捷的網(wǎng)絡(luò)管理功能和診斷功能，協(xié)助操作人員對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程故障分析和定位。

針對(duì)以上需求，厚石工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)在水力發(fā)電站監(jiān)控系統(tǒng)的解決方案采用了三層式架構(gòu)，分別是數(shù)據(jù)采集層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層、中心監(jiān)控層。此方案采用私有環(huán)實(shí)現(xiàn)前端設(shè)備冗余，以及使用匯聚層交換機(jī)端口匯聚實(shí)現(xiàn)上行電站控制層的鏈路冗余。核心機(jī)房采用機(jī)架式工業(yè)交換機(jī)組成，匯聚多個(gè)環(huán)網(wǎng)數(shù)據(jù)流量，上行傳至核心三層交換機(jī)。每個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)由多個(gè)卡軌式環(huán)網(wǎng)交換機(jī)組成，每個(gè)環(huán)網(wǎng)通過(guò)物理隔離提高網(wǎng)絡(luò)的安全性，環(huán)網(wǎng)交換機(jī)啟用快速環(huán)網(wǎng)冗余協(xié)議，保障了網(wǎng)絡(luò)的故障快速切換，在環(huán)網(wǎng)中啟用交換機(jī)的VLAN虛擬局域網(wǎng)功能，將水電站網(wǎng)絡(luò)攝像頭、PC機(jī)、PLC等業(yè)務(wù)隔離，防止廣播風(fēng)暴產(chǎn)生影響其他業(yè)務(wù)，并開(kāi)啟交換機(jī)各業(yè)務(wù)接入端口的廣播風(fēng)暴抑制功能，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中”有效數(shù)據(jù)傳輸，無(wú)效數(shù)據(jù)隔離“的功能，提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩�性�?/p>

同時(shí)采用Qos服務(wù)質(zhì)量功能，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)級(jí)別對(duì)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的接入端口進(jìn)行帶寬分配。中心監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)三層交換機(jī)劃分多個(gè)不同網(wǎng)關(guān)的VLAN。網(wǎng)關(guān)不同的局域網(wǎng)之間，如果其中一個(gè)網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生故障不會(huì)影響其他網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)的正常使用。

整個(gè)網(wǎng)絡(luò)搭建好之后，首先通過(guò)ping的方式按照拓?fù)鋱D結(jié)構(gòu)由主到次依次ping交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻攝像頭、PC機(jī)等設(shè)備，通過(guò)設(shè)備的MAC地址和IP地址綁定到特定的端口上，綁定完成后，對(duì)綁定的設(shè)備或者端口，設(shè)置特定對(duì)應(yīng)的IP地址。網(wǎng)絡(luò)中如果需要添加和更改設(shè)備，首先向網(wǎng)絡(luò)管理中心申請(qǐng)，得到許可后，將需要添加設(shè)備的MAC地址記錄，并分配一個(gè)對(duì)應(yīng)的IP地址，以此來(lái)提高安全性。最后網(wǎng)絡(luò)中工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)設(shè)備對(duì)于不適用的端口選擇disable，關(guān)閉端口功能。

厚石作為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)設(shè)備的專(zhuān)業(yè)制造商，為水力發(fā)電站提供了專(zhuān)家級(jí)解決方案：采用先進(jìn)的工業(yè)以太網(wǎng)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)水力發(fā)電站的有效監(jiān)控，保障了整個(gè)的系統(tǒng)安全性、可靠性、穩(wěn)定性，提高了水利發(fā)電效率，標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議也為其他業(yè)務(wù)的接入提供了便利。