基于国产 Web 组态软件 TopStack 搭建隧道照明控制系统

前言

TopStack 是一款轻量型 Web 组态软件，提供多种核心功能，包括设备数据采集、定时任务、控制策略、联动控制、设备告警等，支持移动端访问，可满足中小企业快速上云需求。TopStack 被广泛应用于制造业、电力、石油、化工、能源、交通、冶金、水务等行业。

本文介绍的是用 TopStack 搭建的一个隧道照明控制系统。本文将重点介绍 TopStack 在该项目中的使用到的一些重点功能，对于隧道照明控制系统的相关业务知识请读者参考其它资料。

隧道级监控画面

项目背景和痛点

大量设备接入：该系统之前采用的是传统组态软件进行建设，随着接入的设备数量越来越多，旧系统已经无法支撑更多的设备接入。TopStack 可以支持海量设备接入，可以支持几万测点。

标准 Web 支持：客户要求支持通过现代化浏览器访问系统。现有的传统组态软件，虽然提供了 Web 发布能力，但只支持 IE 浏览器，还需要安装插件，这显然无法满足要求。TopStack 采用标准 HTML5 技术进行开发，不依赖插件，支持现代代浏览器访问。

可靠性要求：为保障软件系统可以长期无故障运行，软件系统需要支持双机冗余布置。TopStack 支持分布式部署、同时也支持双机冗余方式部署，支持基于虚动 IP 的自动故障切换。

设备数据采集

TopStack 平台支持以下几种方式实现设备接入：

直连接入：可在本地部署时使用，支持 Modbus、OPC UA、OPC DA等通讯协议，可直接与 PLC、仪表等设备直接进行通讯。
网关接入：可应用于适用于物联网场景，支持 MQTT 协议，平台部署在云服务器无法直接与设备进行通讯，需要通过物联网网关实现平台与设备的互联互通。
自主接入：在不依赖网关的情况下，实现设备直接跟平台进行通讯，支持 MQTT、CoAP、HTTP 三种协议。

本项目设备接入方式采用的是直连接入。每条隧道有多个洞室，每个洞室配备 1 台西门子 PLC Smart 200，1 台 EPS 和 1个照明控制器。我们只需要将 PLC 接入到平台，就可以对 EPS 和照明控制器进行监测和控制。

截至到目前为止，本项目已完成了 12 条隧道的接入工作，共接入了 199 台 PLC，总测量数量 8557 个。

为方便快速实施项目，我们均采用 Excel 方式进行配置。涉及的表格模板如下：通道点位表、模型表、设备表。

设备表

设备模型表

通讯状态监测

各条隧道的洞室分布距离都很远，需要我们的平台具备远程运维的能力。尤其是通道通讯状态需要实时关注，一旦通讯出现问题，我们将无法对现场设备进行监控。

通讯状态实时监测

告警

TopStack 可基于设备模型定义告警规则，支持多种触发方式，包括单点触发、设备通讯状态触发、表达式触发、长时间不上数据触发告警、长时间数据不变化触发告警。支持设置持续时长（如超过阈值持续十秒后生成告警）。支持告警联动，当发生告警后，可触发设备联动输出。支持短信、邮件、站内消息、钉钉机器人、飞书机器人、企业微信机器人等多种通知方式。可设置灵活的推送条件，支持延迟通知、重复通知、升级上报。