实时数据的传输管理密切关系着工业网络的安全与稳定运行,特别是在发电厂网络系统中。分散控制系统(DCS)广泛应用于发电厂生产过程中。由于其支持外部的监控信息系统(SIS)和管理信息系统(MIS)进行访问,增加了互联网病毒和恶意程序侵入电厂网络的机率,给电厂网络的安全运行带来了隐患。因此,为了保障电厂网络数据通讯安全,研究DCS与SIS/MIS间的网络通信监控隔离装置具有十分重要的现实意义。本文分析了电厂网络通信面临的威胁,介绍了网络通信隔离技术的国内外发展现状。在此基础上,通过需求分析,提出了一种基于FPGA的工业网络数据监控隔离装置的设计方案。首先,搭建了单向透传通信模型,并根据模型功能划分,在Quartus II软件中运用Verilog语言设计了接收模块、接收FIFO和发送模块,实现了报文从物理层到传输层的接收,协议内容匹配分析,存入接收FIFO以及有发送模块发送等过程,建立了DCS至SIS的单向透传通信模型,经测试,实现了可靠的单向透传通信;随后,搭建了单向隔离通信模型,增添了隔离模块,并重新设计了发送模块,其包含CRC校验、数据发送、以及发送FIFO三个子模块,建立了SIS至DCS的单向隔离通信模型,经测试,实现了具备报文判断功能,包括源IP地址信任范围判断、报文类别判断、指令报文危险类别判断等,以及内容分类替换功能的单向隔离通信;最后,在DCS与SIS间,完成了基于FPGA的双网口间的双向隔离通信模型的设计,并进行了DCS至SIS的透传通信以及SIS至DCS的隔离通信的两种情况下的测试。通过测试证明,在DCS至SIS的透传通信以及SIS至DCS的隔离通信两种情况下,所设计的基于FPGA的工业网络数据监控隔离装置均具有很高的准确性、安全性和透明性,确实能够为电厂网络通信安全提供可靠保障。