在廣袤的戈壁灘上，一排排百米高的風(fēng)機(jī)隨風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)，它們正在通過(guò)一套看不見的“神經(jīng)系統(tǒng)”——工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，將每一片葉片的振動(dòng)、每一次齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)和每一度電的產(chǎn)生，實(shí)時(shí)傳遞到數(shù)百公里外的控制中心。

在距離寧夏風(fēng)電場(chǎng)控制中心數(shù)百公里外的風(fēng)電項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，由山海通信提供的工業(yè)交換機(jī)正在承擔(dān)著連接風(fēng)電機(jī)組與光伏設(shè)備的任務(wù)。

這些設(shè)備被精心劃分為三級(jí)樹形網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)前端設(shè)備光纖傳輸集中到中級(jí)變電房的匯聚交換機(jī)，確保單點(diǎn)故障不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的通信。

01 嚴(yán)苛環(huán)境

風(fēng)電項(xiàng)目常常位于人跡罕至的地區(qū)，從戈壁荒漠到海上平臺(tái)，從高寒山地到潮濕海岸，這些場(chǎng)地的自然環(huán)境對(duì)通信設(shè)備提出了近乎苛刻的要求。

晝夜溫差大、風(fēng)沙嚴(yán)重、鹽霧腐蝕、雷擊頻繁以及強(qiáng)烈的電磁干擾構(gòu)成了風(fēng)電通信設(shè)備的日常挑戰(zhàn)。電機(jī)控制系統(tǒng)電磁環(huán)境惡劣，需要工業(yè)交換機(jī)具有較強(qiáng)的抗電磁干擾能力、較長(zhǎng)時(shí)間的平均無(wú)故障時(shí)間。

為了保證設(shè)備在惡劣環(huán)境下持續(xù)穩(wěn)定工作，工業(yè)交換機(jī)必須具備寬溫工作能力。市場(chǎng)主流產(chǎn)品如山海通信工業(yè)級(jí)交換機(jī)的工作溫度范圍可達(dá)-40℃～85℃。

02 技術(shù)要求

風(fēng)電場(chǎng)的通信網(wǎng)絡(luò)不僅需要在惡劣環(huán)境下生存，更要確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、可靠性和安全性，這要求工業(yè)交換機(jī)具備普通商用設(shè)備無(wú)法比擬的技術(shù)特性。

在通信可靠性方面，風(fēng)電行業(yè)普遍要求建立冗余的環(huán)網(wǎng)，并具有極小的自愈時(shí)間。例如山海通信工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)采用ERPS-Ring協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)小于50毫秒的網(wǎng)絡(luò)自愈時(shí)間。

網(wǎng)絡(luò)安全在風(fēng)電場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中同樣至關(guān)重要。工業(yè)交換機(jī)通過(guò)VLAN技術(shù)、IP/MAC與端口綁定、ACL訪問(wèn)控制列表以及IEEE802.1x身份驗(yàn)證機(jī)制等多重措施，保障通信數(shù)據(jù)的安全性。

風(fēng)電控制系統(tǒng)對(duì)時(shí)間同步有極高要求。部分高端工業(yè)交換機(jī)支持NTP服務(wù)器授時(shí)和SNTP對(duì)時(shí)服務(wù)，保證對(duì)時(shí)精度小于10毫秒，為風(fēng)機(jī)葉片調(diào)整提供精準(zhǔn)的時(shí)間基準(zhǔn)。

03 組網(wǎng)方案

在實(shí)際風(fēng)電項(xiàng)目中，工業(yè)交換機(jī)的組網(wǎng)方案需要根據(jù)具體環(huán)境和需求進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，形成層次清晰、功能完善的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

在某個(gè)風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目中，山海通信的解決方案將整個(gè)場(chǎng)區(qū)按風(fēng)機(jī)布置的地理位置分成兩個(gè)環(huán)路，每個(gè)環(huán)路敷設(shè)兩條管道光纜。

每臺(tái)風(fēng)機(jī)配置一臺(tái)SH-GM0408網(wǎng)管型千兆4光8電工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)，同時(shí)在控制室為每個(gè)環(huán)配置一臺(tái)網(wǎng)管型SH-GMR481600匯聚工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。

核心層位于風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控中心，部署高性能工業(yè)交換機(jī)，連接SCADA系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)器和工程師站，實(shí)現(xiàn)整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的集中監(jiān)控與管理。

匯聚層位于風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的變電所或集控站，部署具備環(huán)網(wǎng)冗余功能的工業(yè)交換機(jī)，將多個(gè)接入環(huán)網(wǎng)匯聚到核心網(wǎng)絡(luò)。

接入層則位于每臺(tái)風(fēng)機(jī)的塔基和機(jī)艙內(nèi)，部署支持寬溫和高防護(hù)等級(jí)的工業(yè)交換機(jī)，直接連接風(fēng)機(jī)控制器、傳感器和變流器等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。

04 山海通信產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

l 快速冗余：山海通信工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品可以組成快速的冗余網(wǎng)絡(luò)，使用ERPS-Ring協(xié)議，為您搭建可靠的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，具有超快小于50毫秒的自愈時(shí)間。

l 抗強(qiáng)擾—適用于嚴(yán)苛環(huán)境：山海通信工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品可以工作在嚴(yán)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(hù)等級(jí)。

l 良好的溫度特性&安裝方式靈活性：良好的溫度特性，山海通信工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品是寬溫設(shè)計(jì)的。工作溫度：-40～85℃，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(jí)產(chǎn)品可支持導(dǎo)軌式安裝、面板式安裝，堆疊式安裝和機(jī)柜安裝等多種方式。

l 電源優(yōu)勢(shì)&安裝方式優(yōu)勢(shì) ：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(huì)選擇雙電源供電的模式。而且采用直流供電。

l 山海通信工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品采取如下若干措施來(lái)保證工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的萬(wàn)無(wú)一失:VLAN（虛擬局域網(wǎng)）技術(shù)、IP/MAC與端口綁定、流量控制功能、ACL（訪問(wèn)控制列表）技術(shù)、IEEE802.1x身份驗(yàn)證機(jī)制、QoS機(jī)制、SysLog（系統(tǒng)日志）等等網(wǎng)管功能。

每一臺(tái)在極端環(huán)境中默默工作的工業(yè)交換機(jī)，都在為風(fēng)電場(chǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，這些看不見的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”還將變得更智能、更可靠，將來(lái)自風(fēng)的能量，轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)綠色發(fā)展的澎湃動(dòng)力。