水电厂计算机监控系统采用分层分布、开放式网络系统结构，具有典型的三层结构：主控层、通信层、现地层。主控层又称上位机管理层或站控层，一般采用以太网通信结构，根据需要可设置操作员站、工程师站、历史数据服务器、厂内通信服务器、打印机、卫星时钟等，形成电气系统的监控、管理中心。
通信层又称通信网络层，通信网络层是水电厂计算机监控系统的重要支柱，一般采用双星型1000Mbps以太网或者双环型1000Mbps以太网结构，在站调机房设置两台核心工业以太网交换机，各上位机系统的工作站和服务器以及各LCU均以星型辐射的方式接入网络交换主机进行数据交换，厂站控制层网络传输速率为100Mbps /1000Mbps自适应式，通讯协议采用TCP/IP协议，整个网络发生链路故障时能自动切换到备用链路。 现地层又称现地控制单元，现地控制单元（LCU）具备保护、测量及控制等所有功能，现地控制单元由控制器、测控单元、保护单元及自动准同期装置等其它装置组成，具备数据采集和处理、安全监视、控制与调节、同期并网、测量、顺序控制、数据通信、自诊断等功能。现地层通过以太网通信层接入主控层。
鸿普惠Hermes3000/5000系列工业交换机支持环型拓扑的以太环网保护，保护切换时间小于20ms。可实现单环、相交环、相切环、耦合环等组网方式。
水电站计算机监控系统网络拓扑示意图
鸿普惠工业以太网交换机通过拓扑收集来发现是否闭环，进而进行主节点选举，主节点确定后阻塞一个环端口，避免网络成环。当链路发生故障时，主节点通过两个途径获取故障信息：1）主节点以ms级间隔发送Hello报文，获取节点状态信息；2）链路故障相关的节点都向主节点发送Change报文，报告节点状态信息。主节点获取故障信息后立即将阻塞端口切换为转发状态，实现网络的快速自愈。
