水力發電站是是利用水位差產生的強大水流所具有的動能進行發電的電站，簡稱“水電站”，它由各種水工建筑物，以及發電、變電、配電等機械、電氣設備，組成為一個有機的綜合體，互相配合，協同工作。在水力發電站中，由工業網絡交換機組網的視頻監控系統是必不可少的一個環節，其主要的責任在于輔助安全生產，監視水電站各設備的運行狀態，以減輕現場人員的勞動量和勞動強度，及時發現各種危險狀況，制止事故的發生。

但水力發電站視頻監控系統一般運行在低溫、潮濕、風塵大、強電磁場干擾惡劣的環境條件下，且水電站具有地域分布較寬、運行設備較多等特點，從而對組建的視頻監控系統要求較高。建立一個能夠長期可靠穩定運行、能夠遠程轉送清晰的圖像且操作又十分便捷的視頻監控系統就顯得十分重要。

水力發電站視頻監控對工業網絡交換機的系統需求

1. 自愈冗余保護功能，怎么建立一套可靠的、不間斷的通信網絡，成為我們必須面對的挑戰。近年隨著工業以以太網的快速發展，網絡冗余技術在電力自動化系統中得到廣泛的運用，環網冗余算法的無主站架構及其自愈時間＜20ms,很好保證了網絡的可靠性。

2. 采用光纖數據傳輸，滿足現場各種類型終端綜合組網需求；

3. 工業網絡交換機適應惡劣的EMC/EMI環境;

4. 工業網絡交換機采用工業級設計方案，滿足強電磁干擾下穩定可靠工作要求;

5. 工業網絡交換機系統安全性高，確保現場數據的安全性

6. 工業網絡交換機產品采用低功耗電源方案，滿足特殊場景供電要求;

7.工業網絡交換機需要具有很強的擴展性，來滿足系統的擴建。因此，工業交換機需要采用模塊化設計，用戶可以靈活的選擇傳輸介質，而且利于實現將來的升級和擴展

8.提供便捷的網絡管理功能和診斷功能，協助操作人員對網絡系統和業務系統進行遠程故障分析和定位。

針對以上需求，厚石工業網絡交換機在水力發電站監控系統的解決方案采用了三層式架構，分別是數據采集層、網絡傳輸層、中心監控層。此方案采用私有環實現前端設備冗余，以及使用匯聚層交換機端口匯聚實現上行電站控制層的鏈路冗余。核心機房采用機架式工業交換機組成，匯聚多個環網數據流量，上行傳至核心三層交換機。每個數據采集點由多個卡軌式環網交換機組成，每個環網通過物理隔離提高網絡的安全性，環網交換機啟用快速環網冗余協議，保障了網絡的故障快速切換，在環網中啟用交換機的VLAN虛擬局域網功能，將水電站網絡攝像頭、PC機、PLC等業務隔離，防止廣播風暴產生影響其他業務，并開啟交換機各業務接入端口的廣播風暴抑制功能，可以實現網絡中”有效數據傳輸，無效數據隔離“的功能，提高網絡數據傳輸的安全性。

同時采用Qos服務質量功能，根據不同的業務級別對工業網絡交換機的接入端口進行帶寬分配。中心監控系統通過三層交換機劃分多個不同網關的VLAN。網關不同的局域網之間，如果其中一個網關網絡產生故障不會影響其他網關網絡的正常使用。

整個網絡搭建好之后，首先通過ping的方式按照拓撲圖結構由主到次依次ping交換機、網絡視頻攝像頭、PC機等設備，通過設備的MAC地址和IP地址綁定到特定的端口上，綁定完成后，對綁定的設備或者端口，設置特定對應的IP地址。網絡中如果需要添加和更改設備，首先向網絡管理中心申請，得到許可后，將需要添加設備的MAC地址記錄，并分配一個對應的IP地址，以此來提高安全性。最后網絡中工業網絡交換機設備對于不適用的端口選擇disable，關閉端口功能。

厚石作為工業網絡交換機設備的專業制造商，為水力發電站提供了專家級解決方案：采用先進的工業以太網通信技術實現水力發電站的有效監控，保障了整個的系統安全性、可靠性、穩定性，提高了水利發電效率，標準的通信協議也為其他業務的接入提供了便利。