工业以太网在风力发电厂监控系统的应用

2009年01月19日

一、项目简介

风力发电在新能源和可再生能源行业中增长最快，年增达35％，美国、意大利和德国年增长更是高达50％以上。我国风能资源丰富，储量32亿千瓦，可开发的装机容量约253亿千瓦，居世界首位，与可开发的水电装机容量3.8亿千瓦为同一量级，具有商业化、规模化发展的潜力。我国政府十分重视风力发电产业，近期目标为并网风力发电装机容量达到 120万千瓦。而在风力电厂的网络构造过程中，机组物理距离，现场电磁干扰等该行业独有的特点成为了考验不同厂商工业以太网设备性能的分水岭。
二、方案概述
本设计方案针对风力发电厂要求网络必须具有实时采集功能、可扩展、高可靠性、高带宽、高质量的网络信号传输和冗余备份等特性，结合该网络的实际情况，采用卓越信通的TSC工业以太网交换机及光纤收发器组建了工业级的光纤网络。
三、设备配置
该监控制系统中采用卓越信通的TSC Carat44模块化三层工业以太网交换机作为网络汇聚层的主交换机，TSC MC210光纤收发器连接距离比较远的管理层和汇聚层，TSC Carat5008FC2工业冗余环网交换机构成环型冗余网络，然后再分配给现场层各厂房连接工业自动化设备及监控设备。
TSC MC210系列光纤收发器是专门用于工业环境下10/100Base-TX与100BaseFX之间进行数据通讯的物理层设备，其坚固的外壳设计和方便的DIN-RAIL卡规式安装方式极大的增强了工业环境数据通讯的可靠性。

MC210光纤收发器
TSC Carat44系列以太网交换机是面向工业网络工作组接入层推出的智能型三层以太网交换产品。TSC Carat44系列是在业界成熟的高性能以太网ASIC交换技术基础上开发，采用模块化的结构设计，前面板提供6个模块插槽，可选4端口10/100Base-TX以太网接口或4端口100Base-FX单/多模光接口模块任意组合，提供极大的灵活性，并且后面板提供2个1000M上行模块插槽，用户可根据需要选取合适的扩展模块灵活地配置网络规模。TSC Carat44支持从10/100M桌面连接到千兆主干，百兆主干等各种连接，提供完善的线速流量交换，QoS保证，支持基于端口的VLAN或802.1Q VLAN，具有端口捆绑/负载均衡，端口镜像，Spanning Tree，IGMP Snooping等特性，提供完备的业务控制和用户管理能力。

TSC Carat44系列模块化三层工业以太网交换机
TSC Carat50系列工业以太网交换机是专为工业类客户设计的支持冗余环网拓扑结构的通信设备，充分考虑到工业控制对通讯系统可靠性的要求，采用TSC独有的“Supreme-Ring”环网协议，其链路故障恢复时间达到了300ms以内，完全采用封闭金属散褶皱热结构，适用于高温、灰尘、强电磁等恶劣环境。特殊型号机型更能胜任水下运行。该机型环网设置已经高度智能化，无须现场PC设置，智能确认开关的使用既使得网络工程师的现场操作简单，又确保通讯系统安全可靠。工厂、电站、军方等不同客户可根据各自需要选择该系列产品。

TSC Carat5008FC2工业冗余环网交换机 四、方案特点

本方案的主干网络采用卓越信通TSC Carat44系列模块化三层工业以太网交换机，该产品基于业界成熟的以太网ASIC交换技术开发而成，提供完善的线速流量交换、QoS保证、VLAN控制等机制，是构建高品质企业数据网络的理想产品。TSC Carat44系列路由交换机不但具有接入和路由功能，而且具有认证控制（如用户接入控制），安全防护（如防病毒，抗扫描）和上网监控的能力，是解决目前宽带网络不能抵抗冲击波病毒扫描等诸多尴尬问题的理想选择。

本方案中的卓越信通TSC MC210光纤收发器系列产品可以很好的解决管理层和汇聚层以及各子网之间的距离问题。

考虑到用户对监控系统的实时采集功能和信号传输质量的高要求，我们采用卓越信通TSC Carat5008fc2系列工业冗余环网交换机构造冗余环网拓扑。TSC Carat5008fc2具有很好的冗余环网功能，在链路发时故障时可以在300ms以内使网络恢复正常。该产品还支持冗余电源输入功能，极大的增强了系统的可靠性与实时性。

卓越信通的TSC Carat5008FC2系列产品和TSC MC210系列产品具有可靠的结构设计，它们完全采用封闭金属褶皱散热结构，支持工业 DIN-Rail卡轨和壁挂式安装，具有很好的耐高温、防灰尘、抗干扰等特性，从而在风力发电厂等恶劣的工作环境下也能很好的工作。