教程:将模拟电表通过 IEC104 规约接入到 EnOS Edge


本教程基于已部署完成的 Edge IIoT Gateway 产品,介绍模拟电表设备通过 IEC104 规约接入到 EnOS Edge 进行数据采集,帮助 EnOS 交付人或第三方交付合作伙伴理解接入配置流程。

开始前准备

  • 确保在 EnOS 管理控制台已创建并连接 Edge 网关的资产,参见 网关设备注册
  • 确保 Edge 许可证已激活(模拟环境可以忽略)。
  • 确保将 Edge 软件部署到对应的硬件并连接到 EnOS 云端或本地资产配置中心(模拟环境可以忽略)。

步骤 1:在 EnOS 管理控制台上注设备

定义私有模型

  1. 登录 EnOS 管理控制台,选择 模型

  2. 进入 私有模型 并点击 创建模型 填写如下字段(其他配置项选填):

    • 模型标识符:同一 OU 下模型标识符唯一
    • 模型名称:按项目具体要求填写
    • 模型关系
    • 模型校验:开启
    ../_images/tutorial_create_model.png
  3. 创建私有模型。填写完成后点击 确定,模型创建完成。

  4. 点击需要定义功能的模型所对应的 view

  5. 选择 功能定义 标签,并点击 编辑 > 新增

  6. 选择 新建自定义功能,在弹出窗口中为以下测点填写所需的字段。创建的 4 个测点信息,分别代表电表设备的 A 相电压、有功功率、无功功率和 A 相电流:

    测点 功能类型 名称 标识符 测点类型 数据类型 单位 质量位
    1 测点 Ua Meter.Ua AI double 电压: 伏特 | V
    2 测点 P Meter.ActivePower AI double 功率: 千瓦 | kW
    3 测点 Q Meter.ReactivePower AI double 功率: 千乏 | kVar No
    4 测点 Ia Meter.Ia AI double 电流: 安培 | A
  7. 点击 确认 关闭弹框。点击页面下方的 发布,现在你已为电表设备创建了模型。

创建产品

  1. EnOS 管理控制台 中选择 设备管理 > 产品管理
  2. 创建产品 窗口,在 创建产品 页面配置下列信息。
    • 产品名称:按项目具体要求填写、
    • 节点类型:设备
    • 模型:选择之前创建的模型
    • 接入方式:仅支持 EnOS IoT
    • 证书双向认证:禁用
    • 产品描述:按项目具体要求填写
  3. 点击 确定 创建该产品。
../_images/tutorial_create_product.png

注册设备

  1. EnOS 管理控制台 中选择 设备管理 > 设备资产
  2. 点击 添加设备,在 添加设备 页面配置下列信息。
    • 产品:选择之前创建的产品
    • Device Key:可留空
    • 设备名称:按项目具体要求填写
    • 时区/城市:UTC+08:00
    • 使用夏令时:不勾选
  3. 点击 确定 创建该设备。
../_images/tutorial_create_device.png

用相同步骤创建 4 个电表。完成后,创建在设备列表中可查看以下 4 个子设备实例。

../_images/tutorial_device_list.png

步骤 2:配置接入模板以映射数据点

设备模板规定了通过协议从设备收集的数据与 EnOS Cloud 上定义的模型测量点的映射关系。EnOS Edge 提供了灵活的接入模板配置方式,详见 接入模板

创建模板

  1. 在 EnOS 管理控制台 中选择 模板配置 > 接入模板 > 私有模板
  2. 点击 添加模板,在 添加模板 页面配置下列信息。
    • 模板名称:按项目具体要求填写
    • 设备品牌:Envision(或任何合适的品牌)
    • 设备型号:Envision sample(或任何合适的型号)
    • 版本:v1.0(或任何随机版本号)
    • 设备模型:选择之前定义的私有模型
  3. 点击 确定,模板创建完成。
../_images/tutorial_add_template.png

编辑模板

  1. 点击已创建的模板 操作 列中的 edit 进入 模板编辑 页面。

  2. 在“第1步 点表编辑”中点击 template 前往公有模板标签页。

  3. 搜索 IEC104_Gateway_X86 规约,点击 download 将该规约对应的标准点表文件 (point.xlsx) 下载到本地。

  4. 下载原始设备点表 Original_Point_Info.xlsx,双击并打开文件。如下图所示,每个电表都有相同的 4 个测点数据需要采集,分别为电压值、电流值、有功功率和无功功率,因此这一批设备能够共用一个接入模板进行映射。

    ../_images/tutorial_source_points.png
  5. 双击打开 标准点表文件 (point.xlsx)

  6. 将下图内容填写至 point 页

    ../_images/tutorial_point_file.png
    • 实际操作中需要根据点表文件中 Readme 页提示和原始设备点表 (Original_Point_Info.xlsx) 中的描述信息填写文件 point 页的表格。
    • 本教程示例已在 alias 列填写相应的电表模型点标识符,该步骤是自动映射功能的必要前提。
  7. 回到 模板编辑 页,在“第1步 点表编辑”下,点击 upload 上传已编辑的点表文件(point.xlsx)。

    ../_images/tutorial_edit_template.png
  8. 在 “第2步 模型点映射”中点击 自动映射 按钮直接建立设备测点与模型点之间的映射。

  9. (可选)自动映射功能默认以 EQUAL 的方式进行映射,如需使用公式映射,可在模型点表格的 映射关系 列中,点击 mapping 进入映射配置页面的 采集 标签页,点击 添加公式,在下拉菜单中选择所需公式,详见 点映射公式

  10. 点击 保存 完成模板配置。

步骤 3:配置接入信息

添加连接

  1. 在 EnOS 管理控制台 中,进入 EnOS Edge > Edge 管理
  2. 点击对应 Edge 设备的 view 按钮进入 Edge 详情页面。
  3. 进入 接入管理 > 以太网 选项卡,点击 添加连接按钮 add,在 添加连接 页面配置下列信息。
    • 连接名称:按项目具体要求填写
    • 连接模式:TCP/IP 客户端
    • 地址(主):IP 填写笔记本电脑的 IPv4 地址,端口填写任意大于等于 1000 的整数
    • 地址(备):留空
    • 规约类型:IEC104
    • 规约:选择公有规约中相应的最新版本
    • 配置文件:此教程中无需操作,实际项目中按需修改 protocol.sys 配置
  4. 点击 确定 添加连接,
../_images/tutorial_add_connection1.png

添加设备

  1. 接入管理 中点击并展开已建立的连接,点击 添加设备。
  2. 添加设备 配置页,选择已创建的产品 Meter_product 并勾选所有设备 Meter_1、Meter_2、Meter_3Meter_4
  3. 在“第 2 步 为添加的设备设置模板”中点击下拉框,选择已创建的模板 Meter_for_tutorial
  4. 点击 保存 添加设备。
../_images/tutorial_add_device.png

编辑设备偏移量区间

在添加设备后需要为每个设备的测点配置偏移量,以计算每个测点的信息体地址,从而采集对应地址位的数据。

计算方式为:[测点信息体地址] = [测点类型信息体起始地址] + [偏移量]。(AI 点的信息体地址位从 16385 开始。)

  1. 在 接入管理 > 以太网 标签页点击并展开已建立的连接。
  2. 在设备列表中点击设备操作列中的 edit,进入 设备编辑 窗口。
  3. 对照设备厂商提供的原始点表(Original_Point_Info.xlsx)填入各类型测点的逻辑编号和信息体地址 AI 偏移量。

本教程的具体偏移量配置项如下表所示:

AI 测点 AI 偏移量 逻辑编号
Meter_1 0-3 1
Meter_2 4-7 2
Meter_3 8-11 3
Meter_4 12-15 4

发布 Edge

点击 发布,将完成配置的资源包下发至 Edge 设备中。

步骤 4:使用规约模拟器产生数据

配置规约模拟器

  1. 下载并解压缩 protocolsimulator_release_20210813.7z

  2. 双击打开文件夹中的规约模拟器 protocolsimulator.exe

  3. 在规约模拟器中配置下列信息:

    a.连接参数:TCP-S

    b.IP:笔记本电脑的 IPv4 地址

    c.Port:大于等于 1000 的整数(与 添加连接 中填写的端口一致)

    d.规约类型:iec104-server

    e.点表文件:下载模拟测点数据的点表 simulator_point.csv 并上传至模拟器中

    ../_images/tutorial_simulator.png
  4. 勾选所有的测点。

  5. 点击左上角 测试 > 自动发送,输入周期 1000ms,点击 确定

  6. 点击 打开连接,开始模拟生成数据。

在 EnOS 控制台查看数据

  1. 在 EnOS 管理控制台 中,进入 Edge 管理。
  2. 点击对应 Edge 设备 view 进入 Edge 详情页面。
  3. 点击 接入管理 > 以太网 标签页,点击并展开已建立的连接。
  4. 点击对应子设备 view 按钮查看连接状态。当连接状态和子设备状态变为 连接 表示成功连接。
../_images/tutorial_status.png