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 　 隨著風力發(fā)電場的大量建設，風場信息化管理系統(tǒng)，風機遠程監(jiān)控系統(tǒng)也大量應用。這些系統(tǒng)應用環(huán)境惡劣，需要管理型寬溫工業(yè)以太網(wǎng)交換機進行網(wǎng)絡支持。近期國內(nèi)一大型風機整機制造企業(yè)選擇了研華EKI系列工業(yè)以太網(wǎng)交換機作為其風場管理系統(tǒng)的主干網(wǎng)交換機。

　　系統(tǒng)需求:

　　網(wǎng)絡交換機的需求 ：

　　1、風電應用環(huán)境惡劣，晝夜溫差大，風沙嚴重，要求工作溫度：-45～75℃ 存儲溫度：-45～85℃ ，存儲濕度：0%～95%，無凝結。

　　2、電機控制系統(tǒng)電磁環(huán)境惡劣，需要工業(yè)交換機具有較強的抗電磁干擾能力、較長時間的平均無故障時間。

　　3、為了保障通信的可靠性，要求建立冗余的環(huán)網(wǎng)，具有較小的自愈時間。通信網(wǎng)絡出故障時，能夠平滑的切換到冗余備份線路。

　　4、為了保證遠程監(jiān)控的數(shù)據(jù)的安全性，交換機需要有全面的網(wǎng)絡安全設置。

　　客戶經(jīng)過了全面的考察后最終選擇了研華的EKI-7554SI 和EKI-4654R作為風場管理系統(tǒng)以及風機遠程監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡架構交換機主干設備。

　　系統(tǒng)架構圖：

網(wǎng)絡架構拓撲圖

　　每個風機的塔基處安裝一臺研華的管理型冗余交換機EKI-7554SI，通過單模光纖連接構成一個冗余環(huán)網(wǎng)。同時監(jiān)控中心內(nèi)部每個環(huán)網(wǎng)的EKI-7554SI通過電口連接到研華24口網(wǎng)管型冗余千兆以太網(wǎng)交換機EKI-4654R。監(jiān)控中心內(nèi)部服務器，工程師站通過EKI-4654R構成局域網(wǎng)系統(tǒng)。

　　研華方案優(yōu)勢

　　研華工業(yè)級以太網(wǎng)交換機具有如下優(yōu)越特性：

　　1、快速冗余

　　研華的工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品可以組成快速的冗余網(wǎng)絡，使用研華獨創(chuàng)的X-Ring協(xié)議，為您搭建可靠的工業(yè)網(wǎng)絡，具有超快小于10毫秒的自愈時間。商用的產(chǎn)品也可以組成冗余網(wǎng)絡，但需要啟動STP協(xié)議，這樣冗余自余的時間就會達到10～～30秒，以上，所以不能用于工業(yè)環(huán)境中使用。

　　2、抗強擾—適用于嚴苛環(huán)境

　　研華以太網(wǎng)產(chǎn)品可以工作在嚴酷的電磁環(huán)境中，并且在數(shù)據(jù)口防雷、快速脈沖群，靜電等都有較高的防護等級，而商業(yè)使用的產(chǎn)品這一點是不具備的。

　　3、良好的溫度特性&安裝方式靈活性

　　良好的溫度特性，研華的EKI系列交換機是寬溫設計的。工作溫度：-45～75℃ 存儲溫度：-45～85℃ ，滿足惡劣氣象環(huán)境下的穩(wěn)定需求。安裝方式更加靈活，工業(yè)級產(chǎn)品可支持導軌式安裝、面板式安裝，堆疊式安裝和機柜安裝等多種方式。

　　4、電源優(yōu)勢&安裝方式優(yōu)勢

　　電源供電部分是任何產(chǎn)品的根源，所有產(chǎn)品出現(xiàn)故障，其電源故障所占的比率為35%以上。所以工業(yè)產(chǎn)品為了避免電源故障造成的麻煩，一般都會選擇雙電源供電的模式。而且采用直流供電。商用產(chǎn)品一般采用交流單電源供電。

　　5、安全優(yōu)勢

　　研華工業(yè)以太網(wǎng)交換機采取如下若干措施來保證工業(yè)網(wǎng)絡的萬無一失

    1）VLAN（虛擬局域網(wǎng)）技術

   VLAN是安全交換機必不可少的功能。VLAN可能跨越一個或多個交換機，與它們的物理位置無關，設備之間好像在同一個網(wǎng)絡間通信一樣。VLAN可以在交換機上實現(xiàn)廣播域的隔離，它可以把網(wǎng)絡分成一個一個獨立的區(qū)域，可以控制這些區(qū)域是否可以通訊。

    2）IP/MAC與端口綁定

   設置IP/MAC地址與端口的綁定功能，可有限的限制用戶的非授權網(wǎng)絡訪問。

    3）流量控制功能（traffic control）

　　交換機的流量控制可以預防因為廣播數(shù)據(jù)包、組播數(shù)據(jù)包及因目的地址錯誤的單播數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)流量過大造成交換機帶寬的異常負荷，并可提高系統(tǒng)的整體效能，保持網(wǎng)絡安全穩(wěn)定的運行。

　　另外研華交換機還可針對每個端口提供雙向（in/out）分別限制功能。

   4）ACL（訪問控制列表）技術

    研華交換機采用了訪問控制列表ACL來實現(xiàn)包過濾防火墻的安全功能，增強安全防范能力。訪問控制過濾措施可以基于源/目標IP、TCP/UDP端口等方式實現(xiàn)。ACL不但可以讓網(wǎng)絡管理者用來制定網(wǎng)絡策略，針對個別用戶或特定的數(shù)據(jù)流進行允許或者拒絕的控制，也可以用來加強網(wǎng)絡的安全屏蔽，從而更大程度的保證了網(wǎng)絡安全。

    5）IEEE802.1x身份驗證機制

　　IEEE 802協(xié)議集的局域網(wǎng)接入控制協(xié)議，是基于端口的訪問控制協(xié)議。它能夠在利用IEEE 802局域網(wǎng)優(yōu)勢的基礎上提供一種對連接到局域網(wǎng)的用戶進行認證和授權的手段，達到了接受合法用戶接入，拒絕非授權用戶的訪問，保護網(wǎng)絡安全的目的。

   6）QoS機制

   研華工業(yè)以太網(wǎng)交換機采用了IEEE802.p QoS CoS/TOS/DSCP優(yōu)先級策略，保障了數(shù)據(jù)關鍵數(shù)據(jù)的實時可靠傳輸。

   7）SysLog（系統(tǒng)日志）

　　交換機的Syslog 日志功能可以將系統(tǒng)錯誤、系統(tǒng)配置、狀態(tài)變化、狀態(tài)定期報告等信息傳送給日志服務器，網(wǎng)管人員依據(jù)這些信息掌握設備的運行狀況，及早發(fā)現(xiàn)問題，及時進行配置設定和排障，保障網(wǎng)絡安全穩(wěn)定地運行。

　　結論

　　客戶在風力發(fā)電控制傳輸系統(tǒng)中，選擇研華工業(yè)以太網(wǎng)計算機EKI-7554SI 和EKI-4654R，采用環(huán)網(wǎng)設計理念，組建局域網(wǎng)系統(tǒng)。

　　在惡劣的應用環(huán)境中，克服了溫度、濕度等環(huán)境的制約，安全運行，環(huán)網(wǎng)冗余的網(wǎng)絡搭建，保障了通訊的暢通及數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

　　研華自動化

　　研華自動化成立于1983年，是研華科技第一個業(yè)務單位。致力于借助當今可靠的基于PC的自動化技術將產(chǎn)品的連通性、靈活性和堅固性結合起來。產(chǎn)品線包括：開放式人機界面、工業(yè)控制器和自動化軟件、嵌入式無風扇工業(yè)電腦、工業(yè)I/O卡，分布式I/O模塊、插入式I/O 和工業(yè)通訊解決方案。憑借20多年針對不同產(chǎn)業(yè)市場提供全方位的產(chǎn)品解決方案，研華自動化已經(jīng)成為一個全球領先的自動化產(chǎn)品和服務供應商。

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