实现UPS设备 Modbus转IEC61850协议接入平台的应用案例

一、项目背景与需求

某数据中心需要对关键电力设备——UPS（不间断电源）进行集中监控与管理。UPS设备本身支持Modbus RTU协议，输出包括电压、电流、频率、电池状态、负载率等关键参数。中心平台采用IEC 61850标准协议，要求所有接入设备统一以61850模型进行通信。

客户需在不改变UPS原有通信结构的前提下，将其数据接入61850系统中。现场图片显示，UPS设备具备RS485接口，网关已安装在标准导轨上，设备已通电运行。

二、解决方案概述

采用上海仰科VFBOX协议转换网关，实现：

采集UPS的Modbus数据

转换为IEC 61850模型与报文

通过以太网上传至61850主站平台

网关型号选用VB301-1200（1网口 + 2串口），支持Modbus采集与61850服务转发，适用于工业导轨安装环境。

三、实施步骤

1. 硬件连接

UPS的RS485接口（A、B线） → 网关COM1（A接A、B接B）

网关Ethernet1 → 交换机 → 61850主站平台

电源：DC 12V/24V接入网关V+、V-

网关通过背卡扣安装在标准导轨上（见现场图）

2. 电脑配置

电脑IP设为 192.168.1.198

网关默认IP为 192.168.1.199

使用网线直连网关，ping通后打开VFBOX Studio软件

3. 新建工程与设备

打开VFBOX Studio → 新建工程 → 选择设备类型：VB301-1200

“新建设备” → 选择“Modbus RTU”驱动

设备名称建议按61850规范命名为 GGIO1 或 UPS1

设置串口参数（与UPS一致）：波特率、数据位、停止位、校验位

设置Modbus从站地址（如UPS地址为1）

4. 添加UPS数据标签

根据UPS协议手册，添加关键数据点，并遵循61850标签命名规范：

数据点描述	Modbus地址	数据类型	61850标签名
输入电压	40001	Float	AnIn1
输出电压	40003	Float	AnIn2
输出电流	40005	Float	AnIn3
输出频率	40007	Float	AnIn4
电池电压	40009	Float	AnIn5
负载率(%)	40011	Float	AnIn6
UPS运行状态	00001	Boolean	Ind1
电池低电压告警	00002	Boolean	Ind2
旁路状态	00003	Boolean	Ind3

说明：遥测使用 AnIn1…AnInN，遥信使用 Ind1…IndN

5. 配置61850服务

点击“服务” → “IEC61850”

启用61850服务，端口默认102

启用上报功能，设置上报间隔（如5000ms）

IED名称填写：UPS_Gateway

逻辑设备名称填写：UPS1

6. 添加61850数据对象

将采集的标签映射到61850模型：

SPS单点状态 → 选择 Ind1、Ind2、Ind3

MV测量值 → 选择 AnIn1…AnIn6

7. 下载工程至网关

点击“下载” → 等待完成

点击“查看数据” → 确认UPS数据实时更新

8. 导出ICD文件供主站导入

使用IEDScout软件连接网关（IP:192.168.1.199）

发现IED后，导出SCL文件（版本选Schema V1.4）

将ICD文件提供给61850主站系统导入

四、平台对接与验证

主站平台导入ICD文件，建立数据模型

平台作为61850客户端连接网关（IP:192.168.1.199:102）

实时接收UPS的遥测、遥信数据

支持遥控指令下发（如远程开关机，需配置SPC点）

五、案例优势总结

即插即用：不改动UPS原有系统，快速接入61850网络

标准化输出：符合电力行业61850规范，兼容南瑞、南自等主流系统

灵活扩展：支持多逻辑设备/节点，适用于多台UPS集中监控

工业级可靠：网关适应导轨安装，宽温宽压设计，适合数据中心环境

配置简单：图形化配置工具，无需编程，实施周期短

六、技术支持与资料

网关详细配置请参考：《VFBOX 网关采集和转发数据使用说明》

IEC61850配置专项指南：《采集modbus设备数据转61850使用说明》

审核编辑 黄宇