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public:mrt:mqtt

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目錄表

MQTT 通訊協定

系統概述

本文檔描述小碧潭捷運站與侑盈能源管理系統之間的 MQTT 通訊協定，涵蓋設備監控數據傳輸、警戒值管理及復歸控制等功能。

連線資訊

  • MQTT 版本：v3.1.1
  • 連接埠：1883、8883 (SSL)
  • 連線網址：emst.yo-win.com
  • 連線帳密：與技術窗口聯絡取得
  • 數據更新頻率：每秒
  • 訂閱主題 (Topic)：
    • 正式機
      • 規則：/mrt/xiaobitan/{站號}/{資料類型}
      • 範例：/mrt/xiaobitan/1/raw_data
    • 測試機
      • 規則：/test/mrt/xiaobitan/{站號}/{資料類型}
      • 範例：/test/mrt/xiaobitan/1/raw_data
  • 站號定義：
    • 該站點設備的流水號，主要用途為定義出口。
    • 此設計是為了保留其他站點可配置多道門的彈性。
    • 以 小碧潭捷運站 為例，其站號為 1。
    • 以 台北火車捷運站 為例，站號可為 1:東、2:西、3:南、4:北門，以此類推。

Topic 命名規則

/mrt/xiaobitan/{station_id}/{data_type}
參數 說明 範例
station_id 站台編號 1, 2, 3…
data_type 資料類型 raw_data, alert_setting, alert_log, switch_light

系統架構圖

使用者案例圖

時間序列圖

%%{init: {'theme':'dark', 'themeVariables': { 'primaryColor': '#bb2528', 'primaryTextColor': '#fff', 'primaryBorderColor': '#7C0000', 'lineColor': '#F8B229', 'secondaryColor': '#006100', 'tertiaryColor': '#fff', 'background': '#1a1a1a', 'mainBkg': '#2d2d2d', 'secondBkg': '#3d3d3d', 'tertiaryBkg': '#4d4d4d'}}}%% sequenceDiagram participant M as MRT participant E as EMS participant U as User Note over M, E: 功能 1: 數據傳輸 loop 監控 M->>E: 原始數據 Note right of E: 顯示於畫面 end Note over M, E: 功能 2: 警戒報告 alt 超過警戒值 M->>E: 警戒報告 Note right of E: 顯示警戒 end Note over U, M: 功能 3: 修改警戒值 U->>E: 修改警戒值 E->>M: 新警戒值 Note over U, M: 功能 4: 復歸操作 U->>E: 復歸按鈕 E->>M: 燈號變更

MQTT 資料格式定義

1. 原始監控資料 (Raw Data)

基本資訊

  • Topic: /mrt/xiaobitan/{station_id}/raw_data
  • 方向: 捷運站 → 侑盈系統
  • 頻率: 每秒傳送
  • 用途: 即時設備狀態監控

資料結構

  1. {
  2.     "temperature": 25.3,
  3.     "x_displacement": 2,
  4.     "y_displacement": 3,
  5.     "z_displacement": 4,
  6.     "x_frequency": 2,
  7.     "y_frequency": 4,
  8.     "z_frequency": 5,
  9.     "avg_ele_current": 1.5,
  10.     "avg_ele_volt": 220.0,
  11.     "light": 0,
  12.     "info": {
  13.         "position": "xiaobitan_station",
  14.         "device_id": "IRM-001",
  15.         "timestamp": "2025-06-04 12:47:11"
  16.     }
  17. }

欄位說明

欄位名稱 資料型別 單位 說明 最小值 最大值 間距 警戒值 備註
position String 安裝位置 xiaobitan_station
device_id String 裝置編號 IRM-001
temperature Float °C 環境溫度 20 50 5 49
x_displacement Integer um X軸位移量 0 40 10 30
y_displacement Integer um Y軸位移量 0 40 10 30
z_displacement Integer um Z軸位移量 0 40 10 30
x_frequency Integer Hz X軸頻率 0 50 10 45
y_frequency Integer Hz Y軸頻率 0 50 10 45
z_frequency Integer Hz Z軸頻率 0 50 50 45
avg_ele_current Float A 平均電流 0 5 1 4
avg_ele_volt Float V 平均電壓 190 250 10 198
242
light Integer 燈號啟動狀態 0為異常燈號（橘）
1為正常燈號（綠）

2. 警戒值設定資料 (Alert Settings)

基本資訊

  • Topic: /mrt/xiaobitan/{station_id}/alert_setting
  • 方向: 侑盈系統 → 捷運站；當使用者在侑盈 EMS 上進行數值變更的時候，通知捷運站 IPC
  • 用途: 動態調整監控閾值

資料結構

  1. {
  2.     "v_high": 242,
  3.     "v_low": 198,
  4.     "i_high": 1.9,
  5.     "i_low": 0,
  6.     "dxyz_displacement_high": 30,
  7.     "dxyz_displacement_low": 0,
  8.     "dxyz_fz_high": 45,
  9.     "dxyz_fz_low": 0,
  10.     "temp_high": 48.0,
  11.     "temp_low": 0,
  12.     "info": {
  13.         "position": "xiaobitan_station",
  14.         "device_id": "IRM-001",
  15.         "timestamp": "2025-06-04 12:47:11"
  16.     }
  17. }

警戒值對照表

監控項目 高警戒值 低警戒值 正常範圍 備註
電壓 242V 198V 190V~250V Y軸監控
電流 1.9A 0A - 超過即警報
位移量 30mm 0mm 0~50mm XYZ軸綜合
頻率 45Hz 0Hz 0~50Hz XYZ軸綜合
溫度 48.0°C 0°C - 環境溫度

告警值接收資料欄位說明

鍵（Key） 資料說明 型別 單位
v_high 電壓過高警報 Float V
v_low 電壓過低警報 Float V
i_high 電流過高警報 Float A
i_low 電流過低警報 Float A
dxyz_displacement_high 三軸位移過高警報 Integer um
dxyz_displacement_low 三軸位移過低警報 Integer um
dxyz_fz_high 三軸頻率過高警報 Integer Hz
dxyz_fz_low 三軸頻率過低警報 Integer Hz
temp_high 溫度過高警報 Float °C
temp_low 溫度過低警報 Float °C

3. 警報記錄資料 (Alert Log)

基本資訊

  • Topic: /mrt/xiaobitan/{station_id}/alert_log
  • 方向: 捷運站 → 侑盈系統
  • 用途: 異常事件記錄與追蹤

資料結構

  1. {
  2.     "v_high_alert": 250, // 電壓過高警報
  3.     "temp_low_alert": 10, // 溫度過低警報
  4.     // ... (略)
  5.     "info": {
  6.         "position": "xiaobitan_station", // 小碧潭捷運站
  7.         "device_id": "IRM-001", // 設備代號
  8.         "timestamp": "2025-06-04 12:47:11" // 發生時間戳
  9.     }
  10. }

事件記錄範例

時間戳記 事件類型 詳細內容
2025-10-11 03:05:06 系統操作 執行復歸程序
2025-10-10 03:05:06 觸及警戒值 電壓過高警報：250V
2025-10-10 03:05:06 觸及警戒值 溫度過低警報：10°C

4. 復歸控制訊號 (Switch Light)

基本資訊

  • Topic: /mrt/xiaobitan/{station_id}/switch_light
  • 方向: 侑盈系統 → 捷運站
  • 用途: 遠端復歸控制

資料結構

  1. {
  2.     "light": 0,
  3.     "info": {
  4.         "position": "xiaobitan_station",
  5.         "device_id": "IRM-001",
  6.         "timestamp": "2025-06-04 12:47:11"
  7.     }
  8. }

燈號說明

指令值 功能 說明
0 橘燈 異常燈號
1 綠燈 正常燈號

公共資料結構

Info 物件規格

  • 所有 MQTT 訊息都包含統一的 info 物件
  • 符合 ISO 8601 標準的一個變體，台灣日光節約使用 +8
"info": {
    "position": "xiaobitan_station",    // 站台識別碼
    "device_id": "IRM-001",            // 設備編號
    "timestamp": "2025-06-04 12:47:11" // 資料時間戳記 (YYYY-MM-DD HH:mm:ss)
}

注意事項

QoS 設定建議

  • 原始監控資料: QoS 0 (頻繁傳輸，允許遺失)
  • 警戒值設定: QoS 1 (確保送達)
  • 警報記錄: QoS 1 (重要事件記錄)
  • 復歸控制: QoS 2 (關鍵控制指令)

錯誤處理

  • 連線中斷時自動重連
  • 資料格式驗證失敗時記錄錯誤
  • 超過警戒值時立即發送警報

安全考量

  • 建議使用 TLS/SSL 加密傳輸
  • 實作適當的認證機制
  • 定期更新密碼或憑證
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