水力发电站是是利用水位差产生的强大水流所具有的动能进行发电的电站，简称“水电站”，它由各种水工建筑物，以及发电、变电、配电等机械、电气设备，组成为一个有机的综合体，互相配合，协同工作。在水力发电站中，由工业网络交换机组网的视频监控系统是必不可少的一个环节，其主要的责任在于辅助安全生产，监视水电站各设备的运行状态，以减轻现场人员的劳动量和劳动强度，及时发现各种危险状况，制止事故的发生。

但水力发电站视频监控系统一般运行在低温、潮湿、风尘大、强电磁场干扰恶劣的环境条件下，且水电站具有地域分布较宽、运行设备较多等特点，从而对组建的视频监控系统要求较高。建立一个能够长期可靠稳定运行、能够远程转送清晰的图像且操作又十分便捷的视频监控系统就显得十分重要。

水力发电站视频监控对工业网络交换机的系统需求

1. 自愈冗余保护功能，怎么建立一套可靠的、不间断的通信网络，成为我们必须面对的挑战。近年随着工业以以太网的快速发展，网络冗余技术在电力自动化系统中得到广泛的运用，环网冗余算法的无主站架构及其自愈时间＜20ms,很好保证了网络的可靠性。

2. 采用光纤数据传输，满足现场各种类型终端综合组网需求；

3. 工业网络交换机适应恶劣的EMC/EMI环境;

4. 工业网络交换机采用工业级设计方案，满足强电磁干扰下稳定可靠工作要求;

5. 工业网络交换机系统安全性高，确保现场数据的安全性

6. 工业网络交换机产品采用低功耗电源方案，满足特殊场景供电要求;

7.工业网络交换机需要具有很强的扩展性，来满足系统的扩建。因此，工业交换机需要采用模块化设计，用户可以灵活的选择传输介质，而且利于实现将来的升级和扩展

8.提供便捷的网络管理功能和诊断功能，协助操作人员对网络系统和业务系统进行远程故障分析和定位。

针对以上需求，厚石工业网络交换机在水力发电站监控系统的解决方案采用了三层式架构，分别是数据采集层、网络传输层、中心监控层。此方案采用私有环实现前端设备冗余，以及使用汇聚层交换机端口汇聚实现上行电站控制层的链路冗余。核心机房采用机架式工业交换机组成，汇聚多个环网数据流量，上行传至核心三层交换机。每个数据采集点由多个卡轨式环网交换机组成，每个环网通过物理隔离提高网络的安全性，环网交换机启用快速环网冗余协议，保障了网络的故障快速切换，在环网中启用交换机的VLAN虚拟局域网功能，将水电站网络摄像头、PC机、PLC等业务隔离，防止广播风暴产生影响其他业务，并开启交换机各业务接入端口的广播风暴抑制功能，可以实现网络中”有效数据传输，无效数据隔离“的功能，提高网络数据传输的安全性。

同时采用Qos服务质量功能，根据不同的业务级别对工业网络交换机的接入端口进行带宽分配。中心监控系统通过三层交换机划分多个不同网关的VLAN。网关不同的局域网之间，如果其中一个网关网络产生故障不会影响其他网关网络的正常使用。

整个网络搭建好之后，首先通过ping的方式按照拓扑图结构由主到次依次ping交换机、网络视频摄像头、PC机等设备，通过设备的MAC地址和IP地址绑定到特定的端口上，绑定完成后，对绑定的设备或者端口，设置特定对应的IP地址。网络中如果需要添加和更改设备，首先向网络管理中心申请，得到许可后，将需要添加设备的MAC地址记录，并分配一个对应的IP地址，以此来提高安全性。最后网络中工业网络交换机设备对于不适用的端口选择disable，关闭端口功能。

厚石作为工业网络交换机设备的专业制造商，为水力发电站提供了专家级解决方案：采用先进的工业以太网通信技术实现水力发电站的有效监控，保障了整个的系统安全性、可靠性、稳定性，提高了水利发电效率，标准的通信协议也为其他业务的接入提供了便利。