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水力發(fā)電站是是利用水位差產(chǎn)生的強大水流所具有的動能進行發(fā)電的電站，簡稱“水電站”，它由各種水工建筑物，以及發(fā)電、變電、配電等機械、電氣設(shè)備，組成為一個有機的綜合體，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)交換機組網(wǎng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)是必不可少的一個環(huán)節(jié)，其主要的責任在于輔助安全生產(chǎn)，監(jiān)視水電站各設(shè)備的運行狀態(tài)，以減輕現(xiàn)場人員的勞動量和勞動強度，及時發(fā)現(xiàn)各種危險狀況，制止事故的發(fā)生。
但水力發(fā)電站視頻監(jiān)控系統(tǒng)一般運行在低溫、潮濕、風(fēng)塵大、強電磁場干擾惡劣的環(huán)境條件下，且水電站具有地域分布較寬、運行設(shè)備較多等特點，從而對組建的視頻監(jiān)控系統(tǒng)要求較高。建立一個能夠長期可靠穩(wěn)定運行、能夠遠程轉(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)控對工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機的系統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)，成為我們必須面對的挑戰(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)在電力自動化系統(tǒng)中得到廣泛的運用，環(huán)網(wǎng)冗余算法的無主站架構(gòu)及其自愈時間＜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)場各種類型終端綜合組網(wǎng)需求；
3. 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機適應(yīng)惡劣的EMC/EMI環(huán)境;
4. 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機采用工業(yè)級設(shè)計方案，滿足強電磁干擾下穩(wěn)定可靠工作要求;
5. 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機系統(tǒng)安全性高，確�，F(xiàn)場數(shù)據(jù)的安全性
6. 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機產(chǎn)品采用低功耗電源方案，滿足特殊場景供電要求;
7.工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機需要具有很強的擴展性，來滿足系統(tǒng)的擴建。因此，工業(yè)交換機需要采用模塊化設(shè)計，用戶可以靈活的選擇傳輸介質(zhì)，而且利于實現(xiàn)將來的升級和擴展
8.提供便捷的網(wǎng)絡(luò)管理功能和診斷功能，協(xié)助操作人員對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行遠程故障分析和定位。
針對以上需求，厚石工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機在水力發(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)實現(xiàn)前端設(shè)備冗余，以及使用匯聚層交換機端口匯聚實現(xiàn)上行電站控制層的鏈路冗余。核心機房采用機架式工業(yè)交換機組成，匯聚多個環(huán)網(wǎng)數(shù)據(jù)流量，上行傳至核心三層交換機。每個數(shù)據(jù)采集點由多個卡軌式環(huán)網(wǎng)交換機組成，每個環(huán)網(wǎng)通過物理隔離提高網(wǎng)絡(luò)的安全性，環(huán)網(wǎng)交換機啟用快速環(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)中啟用交換機的VLAN虛擬局域網(wǎng)功能，將水電站網(wǎng)絡(luò)攝像頭、PC機、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)，并開啟交換機各業(yè)務(wù)接入端口的廣播風(fēng)暴抑制功能，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中”有效數(shù)據(jù)傳輸，無效數(shù)據(jù)隔離“的功能，提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>
同時采用Qos服務(wù)質(zhì)量功能，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)級別對工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機的接入端口進行帶寬分配。中心監(jiān)控系統(tǒng)通過三層交換機劃分多個不同網(wǎng)關(guān)的VLAN。網(wǎng)關(guān)不同的局域網(wǎng)之間，如果其中一個網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生故障不會影響其他網(wǎng)關(guān)網(wǎng)絡(luò)的正常使用。
整個網(wǎng)絡(luò)搭建好之后，首先通過ping的方式按照拓撲圖結(jié)構(gòu)由主到次依次ping交換機、網(wǎng)絡(luò)視頻攝像頭、PC機等設(shè)備，通過設(shè)備的MAC地址和IP地址綁定到特定的端口上，綁定完成后，對綁定的設(shè)備或者端口，設(shè)置特定對應(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，得到許可后，將需要添加設(shè)備的MAC地址記錄，并分配一個對應(yīng)的IP地址，以此來提高安全性。最后網(wǎng)絡(luò)中工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機設(shè)備對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)交換機設(shè)備的專業(yè)制造商，為水力發(fā)電站提供了專家級解決方案：采用先進的工業(yè)以太網(wǎng)通信技術(shù)實現(xiàn)水力發(fā)電站的有效監(jiān)控，保障了整個的系統(tǒng)安全性、可靠性、穩(wěn)定性，提高了水利發(fā)電效率，標準的通信協(xié)議也為其他業(yè)務(wù)的接入提供了便利。
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