随着工业4.0时代的到来,电力系统中的数据采集、监控与远程控制需求日益增长。IEC 104(IEC 60870-5-104)作为国际电工委员会(IEC)制定的电力自动化通信协议,广泛应用于电力系统的状态监测、数据采集和设备控制。而ThingsBoard是一个开源的物联网平台,支持广泛的协议和设备接入,为物联网项目提供强大的数据处理和可视化能力。本文旨在探讨IEC 104转ThingsBoard网关的功能,以满足电力行业数字化转型的需求。
一、IEC 104协议概述
IEC 104协议是IEC 60870-5标准的一部分,主要用于电力系统中的远动数据传输。该协议在IEC 101的基础上发展而来,通过TCP/IP网络协议进行数据传输,为远动信息的网络传输提供了通信规约依据。IEC 104协议支持实时监测电力系统的状态、采集各种数据、控制设备的运行和保护等功能,为电力系统的安全稳定运行提供了重要支持。
二、ThingsBoard平台简介
ThingsBoard是一个开源的物联网平台,支持从设备到云端的数据采集、处理、分析和可视化。它提供了丰富的API和插件系统,支持多种通信协议和设备接入,包括MQTT、CoAP、HTTP等。ThingsBoard的架构灵活,可以部署在云端或本地,适用于各种规模的物联网项目。
三、网关功能
协议转换:将IEC104协议的数据转换为ThingsBoard支持的MQTT协议。
数据采集:实时采集IEC 104协议设备的数据。
数据处理:对采集到的数据进行处理和转换。
数据上传:将处理后的数据上传至ThingsBoard平台。
远程监控:支持对IEC 104协议设备的远程监控和控制。
四、相关配置
1. MQTT Client的配置
操作步骤:(1)双击“MQTT Client”弹出MQTT Client配置框。(2)点击启用按钮,启用MQTT Client。默认:关闭。灰色表示:不启用,绿色表示:启用。(3)填写IP/域名、端口、Client ID、用户名、密码参数信息以及选择数据模板格式。(4)订阅主题、发布主题、上传周期、MQTT数据补传、数据点上传的设置。(5)点击“确定”,确定钡铼MQTT的配置。
2.阿里云的配置
操作步骤:(1)双击“阿里云IoT”弹出阿里云配置框。(2)点击启用按钮,启用阿里云。默认:关闭。灰色表示:不启用,绿色表示:启用。(3)选择认证方式、地域以及IP、ProductKey、DeviceName、DeviceSecret参数的填写。(4)上传CA证书、客户端证书、客户端密钥文件。(5)上传周期、数据点的配置。(6)点击“确定”,确定阿里云的配置。
3.华为云的配置
以采集三菱FX3U的数据上华为云的配置为例:
具体配置与阿里云配置相同,区别在于参数的写入,这里就不多做介绍。
4.亚马逊AWS的配置
亚马逊云支持多个发布主题,配置与华为云多个服务ID配置原理一致。本示例只介绍单个主题,数据点全部上传配置。以采集三菱FX3U和西门子S7-200SMART的数据上华为云的配置为例:
五、其他平台运用
1. Zabbix
Zabbix是一个开源的企业级监控解决方案,支持对系统、网络和应用进行全面监控。钡铼这款网关可以将IEC 104数据转换为Zabbix可识别的格式(如通过数据库同步、API调用等方式),实现电力系统的监控与报警功能。
2. Ignition
Ignition作为工业自动化领域的领先软件平台,广泛应用于SCADA系统。网关可以与Ignition结合使用,通过云边协同的方式实现电力设备的远程监控与控制。网关将IEC 104数据转换为Ignition可识别的格式后,Ignition能够实时显示设备状态、处理报警信息并发送控制命令至现场设备。这种集成方式不仅提高了工业自动化系统的响应速度和管理效率,还降低了运维成本和维护难度。
通过该网关,可以将传统的IEC 104协议设备接入到现代的物联网平台中,实现数据的实时采集、处理和可视化,提高了电力系统的运行效率和安全性,是实现电力系统数字化转型的重要工具!
审核编辑 黄宇
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