隨著工業(yè)4.0時代的到來，電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控與遠程控制需求日益增長。IEC 104（IEC 60870-5-104）作為國際電工委員會（IEC）制定的電力自動化通信協(xié)議，廣泛應用于電力系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集和設備控制。而ThingsBoard是一個開源的物聯(lián)網(wǎng)平臺，支持廣泛的協(xié)議和設備接入，為物聯(lián)網(wǎng)項目提供強大的數(shù)據(jù)處理和可視化能力。本文旨在探討IEC 104轉(zhuǎn)ThingsBoard網(wǎng)關(guān)的功能，以滿足電力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需求。

一、IEC 104協(xié)議概述

IEC 104協(xié)議是IEC 60870-5標準的一部分，主要用于電力系統(tǒng)中的遠動數(shù)據(jù)傳輸。該協(xié)議在IEC 101的基礎上發(fā)展而來，通過TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸，為遠動信息的網(wǎng)絡傳輸提供了通信規(guī)約依據(jù)。IEC 104協(xié)議支持實時監(jiān)測電力系統(tǒng)的狀態(tài)、采集各種數(shù)據(jù)、控制設備的運行和保護等功能，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供了重要支持。

二、ThingsBoard平臺簡介

ThingsBoard是一個開源的物聯(lián)網(wǎng)平臺，支持從設備到云端的數(shù)據(jù)采集、處理、分析和可視化。它提供了豐富的API和插件系統(tǒng)，支持多種通信協(xié)議和設備接入，包括MQTT、CoAP、HTTP等。ThingsBoard的架構(gòu)靈活，可以部署在云端或本地，適用于各種規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)項目。

三、網(wǎng)關(guān)功能

協(xié)議轉(zhuǎn)換：將IEC104協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ThingsBoard支持的MQTT協(xié)議。

數(shù)據(jù)采集：實時采集IEC 104協(xié)議設備的數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)處理：對采集到的數(shù)據(jù)進行處理和轉(zhuǎn)換。

數(shù)據(jù)上傳：將處理后的數(shù)據(jù)上傳至ThingsBoard平臺。

遠程監(jiān)控：支持對IEC 104協(xié)議設備的遠程監(jiān)控和控制。

四、相關(guān)配置

1. MQTT Client的配置

操作步驟：（1）雙擊“MQTT Client”彈出MQTT Client配置框。（2）點擊啟用按鈕，啟用MQTT Client。默認：關(guān)閉。灰色表示：不啟用，綠色表示：啟用。（3）填寫IP/域名、端口、Client ID、用戶名、密碼參數(shù)信息以及選擇數(shù)據(jù)模板格式。（4）訂閱主題、發(fā)布主題、上傳周期、MQTT數(shù)據(jù)補傳、數(shù)據(jù)點上傳的設置。（5）點擊“確定”，確定鋇錸MQTT的配置。

2.阿里云的配置

操作步驟：（1）雙擊“阿里云IoT”彈出阿里云配置框。（2）點擊啟用按鈕，啟用阿里云。默認：關(guān)閉。灰色表示：不啟用，綠色表示：啟用。（3）選擇認證方式、地域以及IP、ProductKey、DeviceName、DeviceSecret參數(shù)的填寫。（4）上傳CA證書、客戶端證書、客戶端密鑰文件。（5）上傳周期、數(shù)據(jù)點的配置。（6）點擊“確定”，確定阿里云的配置。

3.華為云的配置

以采集三菱FX3U的數(shù)據(jù)上華為云的配置為例：

具體配置與阿里云配置相同，區(qū)別在于參數(shù)的寫入，這里就不多做介紹。

4.亞馬遜AWS的配置

亞馬遜云支持多個發(fā)布主題，配置與華為云多個服務ID配置原理一致。本示例只介紹單個主題，數(shù)據(jù)點全部上傳配置。以采集三菱FX3U和西門子S7-200SMART的數(shù)據(jù)上華為云的配置為例：

五、其他平臺運用

1. Zabbix

Zabbix是一個開源的企業(yè)級監(jiān)控解決方案，支持對系統(tǒng)、網(wǎng)絡和應用進行全面監(jiān)控。鋇錸這款網(wǎng)關(guān)可以將IEC 104數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Zabbix可識別的格式（如通過數(shù)據(jù)庫同步、API調(diào)用等方式），實現(xiàn)電力系統(tǒng)的監(jiān)控與報警功能。

2. Ignition

Ignition作為工業(yè)自動化領域的領先軟件平臺，廣泛應用于SCADA系統(tǒng)。網(wǎng)關(guān)可以與Ignition結(jié)合使用，通過云邊協(xié)同的方式實現(xiàn)電力設備的遠程監(jiān)控與控制。網(wǎng)關(guān)將IEC 104數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Ignition可識別的格式后，Ignition能夠?qū)崟r顯示設備狀態(tài)、處理報警信息并發(fā)送控制命令至現(xiàn)場設備。這種集成方式不僅提高了工業(yè)自動化系統(tǒng)的響應速度和管理效率，還降低了運維成本和維護難度。

通過該網(wǎng)關(guān)，可以將傳統(tǒng)的IEC 104協(xié)議設備接入到現(xiàn)代的物聯(lián)網(wǎng)平臺中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集、處理和可視化，提高了電力系統(tǒng)的運行效率和安全性，是實現(xiàn)電力系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要工具！

審核編輯 黃宇