一、项目背景

随着工业自动化和能源管理要求的不断提升，传统配电室的人工巡检方式已难以满足现代企业对电力系统高可靠性、实时监控和远程运维的需求。某大型制造企业在其厂区内部署了多个配电室，负责为各生产车间提供稳定电力支持。为实现对配电室内设备的远程监控与故障预警，该企业决定引入一套基于物联网技术的智能监控系统。

该配电室现场部署了西门子S7-1200系列PLC（型号：CPU 1214C AC/DC/Rly），用于采集和控制配电设备（如断路器、电压表、电流互感器、温控器等）的运行状态。为实现PLC数据的远程上传，企业选用了捷米特JM-WG310-4G工业智能网关，通过Http协议将采集到的数据定时推送至客户端服务器，实现配电室的远程监控与数据分析。

二、设备选型与系统架构

· PLC设备：西门子 S7-1200 CPU 1214C AC/DC/Rly，搭配SM 1231模拟量输入模块，用于采集电压、电流、温度等模拟量信号。

· 智能网关：捷米特 JM-WG310-4G物联网网关，支持4G无线通信，具备以太网口、RS485串口、DI/DO接口，内置多种工业协议驱动，支持边缘计算与本地数据处理。

· 通信协议：网关通过以太网与PLC连接，采用S7以太网协议采集PLC内部数据，并通过Http POST协议将数据以JSON格式定时发送至客户端Web服务器。

· 客户端平台：企业自建Web平台，接收Http数据包，解析后展示实时数据、生成趋势图表，并支持报警推送。

系统架构如下：

· 现场设备层：西门子PLC + 传感器 + 断路器辅助触点；

· 数据采集层：捷米特JM-WG310-4G边缘计算网关；

· 数据传输层：4G蜂窝网络，Http协议；

· 应用层：客户端Web平台（支持RESTful API接口）。

三、系统配置与调试过程

1. PLC程序配置

在TIA Portal中，工程师为PLC程序添加数据块（DB1），用于存储配电室关键运行参数，包括：

· 三相电压（U_A, U_B, U_C）

· 三相电流（I_A, I_B, I_C）

· 功率因数（PF）

· 温度（变压器温度、环境温度）

· 断路器状态（分/合闸）

所有变量均设置为“保持性”并启用“可从HMI/OPC访问”，确保网关可通过以太网协议读取。

2. 网关硬件连接

将JM-WG310-4G无线数传网关通过以太网口与PLC连接，确保两者处于同一网段。网关供电为24V DC，安装于配电室壁挂箱内，具备良好的电磁兼容性。SIM卡插槽插入工业级物联网卡，启用4G网络。

3. 网关参数配置

通过网关内置的Web配置界面（默认IP：192.168.1.100），工程师完成以下配置：

· 网络设置：启用4G拨号，设置APN、用户名、密码；

· 设备连接：添加西门子PLC设备，输入其IP地址（如192.168.1.10），选择协议为“S7以太网”，端口默认为102；

· 变量映射：在网关中创建变量表，映射PLC DB1中的数据，如：

o U_A → DB1.DBD0（Real型）

o I_A → DB1.DBD4（Real型）

o Temp → DB1.DBD20（Real型）

o Breaker_Status → DB1.DBX40.0（Bool型）

4. 调试与验证

配置完成后，工程师在网关日志中查看数据采集状态，确认所有变量读取正常。随后通过Postman工具模拟客户端接收数据，验证Http数据包格式正确、字段完整。最终，客户端平台成功接收到来自网关的实时数据，并正确解析入库。

四、运行效果与价值体现

系统上线运行后，企业运维人员可通过客户端平台实时查看各配电室的运行状态，包括：

· 实时电压、电流曲线；

· 功率因数趋势分析；

· 温度超限报警；

· 断路器变位记录；

· 历史数据导出与报表生成。

通过该系统的部署，企业实现了以下价值：

· 提高运维效率：无需人工巡检，即可远程掌握配电室运行状态；

· 故障响应及时：温度、电流异常时，系统自动报警，提前预防事故；

· 数据可追溯：所有运行数据自动存储，便于后期分析与审计；

· 系统扩展性强：后续可增加更多配电室节点，仅需部署网关即可接入平台。

五、总结

本案例充分展示了捷米特JM-WG310-4G工业智能网关在配电室远程监控系统中的强大应用能力。通过与西门子S7-1200 PLC的无缝对接，利用Http协议实现数据上传，不仅简化了通信流程，也为企业构建轻量级、低成本、易维护的物联网监控系统提供了可行路径。未来，该系统还可进一步扩展至能耗分析、预测性维护等高级应用，助力企业实现智能化配电管理。

· （具体内容配置过程及其他相关咨询可联系杨工。）