随着中国经济由高速增长阶段转向高质量发展阶段，水务行业同样经历了过去高速发展的建设期后，开始进入重视运营、重视质量的“效果时代”，而智慧水务，就是利用大数据、物联网、云计算、人工智能等技术提升水务、环保资产的运营管理效率，使其很大程度地发挥价值。
在智慧水务建设的浪潮中，某水厂二期扩建工程也再次提上了日程。该水厂共有四期规划，远期供水规模将达到100万立方米/日。随着城市区域的高速发展，城市容量持续扩大，该水一期供水量不断增长，亟待实施二期扩建工程，新增供水能力。
搭建智慧架构
预计2019年底建成投产的二期工程将增加25万立方米/日供水规模，相当于再建一个现有规模的水厂。如以一个人一天用水400升计算，25万立方米/日可满足区域内约60万人的用水需求。
除了先进的制水工艺先进和高质量的环保标准，该厂在针对自来水生产过程中控制系统的要求也是很高的。为了实现整个二期工厂的监控可视化和高度自动化，该水厂急需一套可靠的高性能网络基础设施搭建起整个智慧水厂架构。
经过综合考虑，二期扩建项目决定工业以太网通讯解决方案，从而选择了ORing工业以太网通讯产品，解决方案如下：
现场PLC数据传输平台——接入层采用 IES-2050A网管型工业以太网交换机，采用O-chain冗余技术连接到汇聚交换机组成冗余百兆环网，现场PLC设备就近接入到邻近的接入交换机；同时考虑到布线和成本问题，一些分布零散的采集点PLC，通过IGAP-W612H+户外无线AP点对点方式直接连接到汇聚交换机。
现场视频监控数据传输平台——接入层采用 IES-2042-FX-SS网管型工业以太网交换机，采用O-chain冗余技术连接到汇聚交换机组成冗余百兆环网，现场监控摄像头就近接入到邻近的接入交换机。
汇聚层采用IGS-9122GP网管型工业以太网交换机，通过O-Ring环网协议组成核心骨干千兆网络， 保证PLC平台和视频监控两个系统数据高速稳定传输。
核心层部署一台万兆核心三层交换机RGS-PR9000，汇聚层交换机IGS-9122GP通过Dual Homing冗余技术连接到核心交换机，实现主备冗余。
可靠的选择
首先，作为行业先进的工业以太网通讯厂商，ORing所有的产品都满足严苛环境应用，如-40～70度工作温度，高强度电磁干扰等，同时经过严格的第三方实验室测试认证，充分保障产品在水厂高温，高湿状况下，稳定运行。
其次，ORing工业以太网交换机支持多种网络冗余协议，如O-Ring 、Dual Homing ,O-Chain和MSTP/RSTP/STP(IEEE802.1w/D)，当网络故障时可以迅速地恢复，保证重要应用的不间断通讯，其优势包括：
• 现场接入层环网采用O-Chain网络冗余技术， 可以实现10ms的自愈时间，可以保证现场重要数据，PLC控制数据，不间断通讯。
• 汇聚层采用O-Ring快速自愈环网，环网自愈时间小于10ms，可以保证主干网络高速可靠性和稳定性。
• 核心层采用双链路Dual Homing冗余技术，保证核心层和汇聚层通讯高度可靠
此外，为了避免PLC数据和视频监控数据彼此干扰，把现场网络划分成Control VLAN和Surveillance VLAN两个逻辑域，将大流量的视频流与重要的控制信号切割开，实现各职能组流量切割，同时可以降低广播风暴发生的机率，大大提高网络整体可靠性
图 水厂控制系统-802.1Q VLAN
由于大量的PLC控制数据和视频监控数据，同时通过主干汇聚网络传输。考虑到PLC控制数据的重要性， 需要对PLC数据设置较高优先级，进行优先传输，而视频监控数据不必实时采集，仅在需要的时候调用，所以将连接摄像头的端口设为较低优先级。
图 水厂控制系统-QoS优先级管理
