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第 1 章 产品概述
1.1 产品概览
GH-G801A-MQ 工业网关是用于连接客户自己平台的工业网关，客户可自定义平台协议，设计 完全满足工业级标准和工业用户的需求，采用高性能的工业级 ARM9 处理器和4G 通信模组，通过 软件多级检测和硬件多重保护机制来提高设备稳定性。GH-G801A-MQ 可以通过 4G/2G 网络或有线 连接客户平台。具备隔离防护，EMC 防护等多项保护设计，适合于恶劣的工业现场。
GH-G801A-MQ 支持西门子、三菱、欧姆龙、施耐德、台达和 MODBUS 系列 PLC 等主流协议解 析，实现 PLC 远程数据监控，PLC 远程调试和编程，PLC 程序远程上下载，PLC 远程控制等功能。 当设备出现异常（数据、通讯等异常），GH-G801A-MQ 会向客户指定平台的指定主题发布异常信 息。用户通过高华 MQTT 网关配置工具可以远程配置 GH-G801A-MQ 各项参数，简单易用，轻松创 建可靠的数据通信网络。
工业智能网关主图
1.2 产品支持与应用环境
<1>、实现工业现场设备远程控制；
<2>、太阳能光伏、锅炉、冷库、粮库、农业养殖、智能制造、智慧交通、国家电网等各个领域 <3>、实现设备固件远程升级，程序上下载，可灵活接入各种设备管理平台；
<4>、实现工业现场触摸屏远程控制和组态画面远程映射，可同时与多台PLC 或触摸屏远程通讯； <5>、实现西门子、三菱、施耐德、台达、信捷、和利时、松下、永宏、海为和 MODBUS 系列等； <6>、实现 PLC 远程监控、远程调试和编程、远程上下载、远程控制，数据采集，PLC 远程通讯；
<7>、支持标准的 ModBus-TCP 主站，从站和 ModBus-RTU 主站，从站协议。 <8>、支持海康萤石摄像机视频透传；
<9>、支持 MQTT 协议自定义连接任意平台。
1.3 产品特点
<1>、支持全网通 4G/2G 通讯，支持网线直连（WAN）上网，优先使用网线上网。 <2>、具备通信隔离和端口防护，特别适合于工业现场的应用。
<3>、宽电源输入（DC12~48V），电源接口内置反相保护和过压保护。 <4>、WDT 看门狗设计，保证系统稳定。
<5>、采用完备的防掉线机制，保证数据终端永远在线 ,上电即可进入数据传输状态。
<6>、支持标准工业主流 PLC 通讯协议，232/485/网口，支持同时连接下位机设备进行通讯。 <7>、支持 PLC 程序远程调试、下载功能。
<8>、提供边缘节点数据优化、实时响应、快速连接、智能应用，有效分担云计算资源负荷。 <9>、支持对网关的远程配置、远程程序在线升级功能。
<10>、支持标准 DIN35mm 导轨安装。
<11>、网关支持对历史数据本地存储，实现断点续传功能。
1.4 接口说明
GH-G801A-MQ 网关拥有一路固定的 RS485 接口，另外一路可选择 RS232 或 RS485 接口(可通过 拨动开关进行选择)；两个网口（一个 WAN 口，一个 LAN 口），一个 RTS 按钮，2 路 DI、2 路 DO、 2 路AI 检测，如下图所示：
<1>、RS232/RS485 接口
当拨动开关的位置在左侧时，启用的是 RS232 接口；当拨动开关的位置在右侧时，启用的是 RS485 接口；另外一路固定为 RS485 接口。
<2>、LAN/WAN 接口
网口 1 默认是 LAN 口，用于接下行 PLC 设备或网口接口的设备； 网口 2 默认是 WAN 口，接路由器可以实现联网功能。
<3>、恢复出厂设置按键
长按按键 3 秒左右，可恢复出厂默认的参数(注：非特殊情况，请勿触发按键)。
产品接口图
<4>、DI/DO/AI 接口
DI1～DI2：数字量输入，与上图中的 GND 配合使用；输入电压不能大于设备的供电电压。 DO1～DO2：数字量输出，与上图中的 GND 配合使用；输出电压为设备的供电电压。
AI1～AI2：模拟量输入，与图中的 GND 配合使用(注：选配功能，支持 4~20mA 和 0~5V 信号)。
<5>、电源接口
V+为电源正极，V-为电源负极。
1.5 指示灯说明
名称 | 状态 | 状态说明 |
PWR | 灯灭 | 电源无供电或供电异常 |
| 灯长亮 | 电源供电正常 |
LINK | 灯灭 | 没有识别到SIM 卡 |
| 灯交替闪烁 | 识别到SIM 卡 |
| LINK 灯闪烁且 RSSI 交替闪烁 | 识别到 SIM 卡，SIM 卡欠费停机 6 |
| 灯长亮 | 连接网络成功，成功注册登陆平台 |
RSSI | 灯亮 闪烁 5 下、灭 1 秒 | 4G 信号强度：80%-100% |
| 灯亮 闪烁 4 下、灭 1 秒 | 4G 信号强度：60%-80% |
| 灯亮 闪烁 3 下、灭 1 秒 | 4G 信号强度：50%-60% |
| 灯亮 闪烁 2 下、灭 1 秒 | 4G 信号强度：30%-50% |
| 灯亮 闪烁 1 下、灭 1 秒 | 4G 信号强度：0%-30% |
| 灯灭 | 无 4G 信号或 WAN 口上网故障 |
2G | 灯长亮 | 网关处于 2G 联网状态 |
4G | 灯长亮 | 网关处于 4G 联网状态 |
WAN | 灯亮 0.5 秒，灭 0.5 秒 | 网口 2 未联网 |
| 灯长亮 | 网口 2 联网正常 |
232 | 灯亮 0.5 秒，灭 0.5 秒 | 与下位机通讯异常 |
| 灯长亮 | RS232/485 串口和下位机通讯正常 |
485 | 灯亮 0.5 秒，灭 0.5 秒 | 与下位机通讯异常 |
| 灯长亮 | RS485 串口和下位机通讯正常 |
LAN | 灯亮 0.5 秒，灭 0.5 秒 | 网口 2 与下位机通讯异常 |
| 灯长亮 | 网口 2 与下位机通讯正常 |
1.6 技术规格
名称 | 描述 | 规格说明 |
|
硬件参数 | RS232/RS485_1 | 波特率：600bp s - 115200bp s |
|
| RS485_2 | 波特率：600bp s - 115200bp s |
|
| DI | 2 路 |
|
| DO | 2 路 |
|
| AI | 2 路(4~20mA/0~5V)(依据客户需求选配) |
|
| WIFI | 支持(依据客户需求选配) |
|
| GPS | 支持(依据客户需求选配) |
|
| LAN 口 | 10/100M 自适应以太网口， 满足 IEEE802.3-2005 标准 |
|
| WAN 口 | 7 | 10/100M 自适应以太网口， 满足 IEEE802.3-2005 标准 |
| 工作电压 | 直流 12~48V，防反接，防浪涌,过流保护 |
|
软件参数 | 断点续传 | 支持 |
|
| 断电报警 | 支持 |
|
| 短信报警 | 支持 |
|
| 通讯协议 | 串口 | 西门子，三菱 FX 系列，施耐德， 台达 DVP 系列，信捷，永宏等 |
| | 网口 | 西门子，三菱 Q 系列，Fins_Ethernet， 台达 DVP 系列，永宏等 |
| 分频上传 | 自定义变化上传，自定义定时上传 |
|
| 远程升级 | 支持远程固件升级 |
|
| PLC 远程调试 | 支持远程 PLC 调试、PLC 程序下载 |
|
云平台 功能 | 云组态 | 支持 |
|
| 数据存储 | 支持 |
|
| 移动端监测 | 支持 |
|
| 组织架构 | 支持 |
|
| 角色权限 | 支持 |
|
| 短信报警 | 支持 |
|
| 物联卡管理 | 支持 |
|
| 风格定制 | 支持 |
|
第 2 章 安装
2.1 安装要求及说明
工业智能网关必须正确安装方可达到设计的功能，通常设备的安装必须在高华信息认可合格 的工程师指导下进行。通风良好，信号覆盖良好。温度和湿度要满足仪表技术指标的要求。设备 应远离电磁干扰源和热源，避免机械震动。
注意事项：
1. 请不要带电安装 SIM 卡；
2. 设备必须与大地连通，接地电阻小于 4 欧姆。
3. 请不要带电安装设备。
用卡针按卡槽黄色按扭，取出卡托，将 SIM 卡放入到 SIM 抽屉内，向下轻轻推入卡座。如下 图：
注意：如果 SIM 卡插入不到位，将导致设备无法识别到SIM 卡，导致设备不能正常工作。为 防止 SIM 卡插入不到位，SIM 卡插入后，请仔细检查 SIM 卡是否安装好。退卡时，用卡针按黄色 按钮，SIM 卡将自动沿导向槽向外弹出。
上图中的黄绿线为设备地线,防止触电或保护设备安全，设备地线与大地作为电流回路。
开箱配件
当您开箱时请保管好包装材料，以便日后需要转运时使用。清单如下：
GH-G801A-MQ 工业智能网关 1 台
合格证一份
4G 天线一个
3 个 5 孔端子
说明书一份
GH-G801A-MQ 工业智能网关通常应用于复杂的外部环境。为了适应复杂的应用环境，提高系 统的工作稳定性，网关采用了先进的宽电压技术。用户可采用 12—48VDC 电源适配器给网关 供电，当用户采用外接电源给 网关供电时，必须保证电源的稳定性（纹波小于 300mV， 并 确保瞬间电压不超过 48V），并保证电源功率大于 4W 以上。
第 3 章 高华 MQTT 网关配置工具
3.1 配置工具登录
配置工具地址：http://www.gaohuacloud.com:10071
使用分配的账号密码登录配置工具，输入登录账号和密码(如下图)
点击 MQTT 网关，显示已添加的设备，可以编辑已经添加的设备或新增未添加的设备，如下图：
3.2 基本信息
在配置界面填写设备的基本信息，添加设备图片、设备名称、设备编号、设备型号和备注 信息、保存并点击下一步。（如下图）
3.3 添加网关驱动管理
在网关驱动管理界面，点击通讯口配置---（LAN 口配置、RS485 、RS232）,选择自己所需 端口进行设置，这些都是配置网关设备的端口，根据提示依次填写，具体操作如下图:
<1> 、LAN 口(网口 1）：填写 IP 地址、子网掩码
<2> 、RS485 接口：填写 波特率、数据位、数据校验、停止位。
<3> 、RS232 接口：填写 波特率、数据位、数据校验、停止位。
<4>、通讯口配置填写完成后点击新增：新增信息为终端设备配置信息，根据提示依次填写，具体如下图：
3.4 变量管理
在变量管理界面点击--新增--添加变量相关参数--仪表/PLC、变量名称、单位、寄存器类 型、数据类型、寄存器地址、读写方式、小数点位、死区设置、等相关信息。添加完成点击确 定。如下图。
配置完成后可通过变量调试查看是否配置是否正确：
3.5 DI/DO 、AI
在 DI、DO、AI 界面，DI 开关量输入，输入电压为设备供电电压。DO 开关量输出，输出电 压为设备供电电压不大于 130mA，AI模拟量采集,采集公式，小数点位，映射上限，映射下限， 单位、类型。如下图：
3.6 MQTT 连接配置
MQTT 连接配置可用于配置连接的 MQTT 服务器的参数，配置完成后，网关即可连接 MQTT 服务器，如图
【客户端 id】 ：clientdi ，勿将不同网关客户端 id 设为一致 ，否则无法正常连接 MQTT 服务器。clientid 可以${imei}通配符来使用设备号码替换
【用户名】【密码】 ：登录 MQTT 服务器的用户名和密码。需要 MQTT 服务器端提供。
【IP/域名】 ：MQTT 服务器的地址。需要 MQTT 服务器端提供。
【端口】 ：MQTT 推送的服务器地址的端口号。需要 MQTT 服务器端提供。
【超时时间】 ：客户端连接服务器连接开始到失败的等待响应时间。
【心跳时间】 ：在没有任何其他控制报文从客户端发送给服务端的时间间隔。 【 SSL/TLS】 ：可选择关闭认证 ，单向认证或双向认证。
单向认证 ：指的是只有客户端校验服务器的合法性 ，需要上传服务器的根证书 ；
双向认证 ：指的是相互校验 ，服务器需要校验每个客户端 ，客户端也需要校验服务器 ，需上传服务器根 证书和客户端的公钥和私钥文件。
3.7 数据上报配置
数据上报配置中可对数据上报给 MQTT 服务器的方式等进行配置，如图：
【上报方式】：支持定时上报和变化上报；
定时上报：按照设置的时间间隔定时将数据上报。 变化上报：按照设定时间仅上报变化的数据。
【断点续传】 ：在异常断网的情况下 ，可将报文缓存到网关存储中 ，等再次联网后 ，补发缓存的报文 ； 【上报主题】 ：可自定义设置网关上报数据的主题 ，默认为空不上传。
${i mei}为通配符 ，可替代网关 i mei。您可根据需要在其它 MQTT 客户端对该主题进行订阅 ，接收网关上
报的数据 ；
【QoS 等级】：主题后面可设置消息发布的服务质量，其中有三个等级的 QoS
0 ：该等级表示“最多分发一次 ”。消息不会得到确认，消息可能送达一次也可能根本没送达。 1 ：该等级表示“至少分发一次 ”。确保消息到达，但消息重复可能会发生。
2 ：该等级表示“仅分发一次”。确保消息到达一次。
【加工函数】 ：支持默认格式和自定义脚本方式 ；可见 4.1 实时数据上报格式 ；自定义脚本格式 ，可通过编 写脚本实现数据格式的自定义。关于自定义脚本介绍请参考 4.1 上报变量脚本示例
3.8 写变量配置
写变量配置中是对设备写入变量数值功能的配置，如图
配置完成后 ，可在其他 MQTT 客户端对设备进行写入数值 【请求主题】 ：可自定义设置写变量的请求主题。
${i mei}为通配符 ，可替代网关 i mei。可在其它 MQTT 客户端对该主题发布写入的变量及数值消息 ，网
关可接收到写入您发布的写入变量消息 ，并对变量进行写入数值操作。 【响应主题】 ：可自定义设置写变量的响应主题。
${i mei}为通配符 ，可替代网关 i mei。您在其它 MQTT 客户端对该主题进行了订阅时 ，当您请求写入变
量 ，并且写入成功后 ，会接收到写入变量成功以及写入数值的响应消息。【QoS 等级】：主题后面可设置消息发布的服务质量，其中有三个等级的 QoS
0 ：该等级表示“最多分发一次 ”。消息不会得到确认，消息可能送达一次也可能根本没送达。 1 ：该等级表示“至少分发一次 ”。确保消息到达，但消息重复可能会发生。
2 ：该等级表示“仅分发一次”。确保消息到达一次。
【请求解析函数】 ：支持默认格式和自定义脚本方式 ；默认格式可见 4.2 写变量数据格式 ；自定义脚本格式 ， 可通过编写脚本实现请求数据格式的自定义。关于自定义脚本介绍请参考 4.2 写变量脚本示例。
【响应加工函数】 ：支持默认格式和自定义脚本方式 ；默认格式可见 4.3 写变量响应数据格式 ；自定义脚本 格式 ，可通过编写脚本实现响应数据格式的自定义。关于自定义脚本介绍请参考 4.3 写变量响应脚本示例。
3.9 读变量配置
读变量配置中是对主动读网关中某个变量的数值功能的配置，如图
配置完成后 ，可在其他 MQTT 客户端主动读取某一个或多个变量的数值 【请求主题】 ：可自定义设置读变量的请求主题。
${i mei}为通配符 ，可替代网关 i mei。可在其它 MQTT 客户端对该主题发布读变量的消息 ，网关可接
收到您读变量的消息。
【响应主题】 ：可自定义设置读变量的响应主题。
${i mei}为通配符 ，可替代网关 i mei。您在其它 MQTT 客户端对该主题进行了订阅时 ，当您请求读变
量 ，会接收到读取到的该变量数值的消息。
【QoS 等级】：主题后面可设置消息发布的服务质量，其中有三个等级的 QoS
0 ：该等级表示“最多分发一次 ”。消息不会得到确认，消息可能送达一次也可能根本没送达。 1 ：该等级表示“至少分发一次 ”。确保消息到达，但消息重复可能会发生。
2 ：该等级表示“仅分发一次”。确保消息到达一次。
【请求解析函数】 ：支持默认格式和自定义脚本方式 ；默认格式可见 4.4 读变量数据格式 ；自定义脚本格式 ， 可通过编写脚本实现请求数据格式的自定义。关于自定义脚本介绍请参考 4.4 读变量脚本示例。
【响应加工函数】 ：支持默认格式和自定义脚本方式 ；默认格式可见 4.5 读变量数据格式 ；自定义脚本格式 ， 可通过编写脚本实现响应数据格式的自定义。关于自定义脚本介绍请参考 4.5 读变量脚本示例。
3.10 系统变量配置
可添加系统变量在设备中，这些系统变量将会作为参数传入上传脚本，供脚本使用，后续会 有详细说明。
3.11 透传配置
透传指与传输网络的介质、调制解调方式、传输方式、传输协议无关的一种数据传送方式。 在数据的传输过程中，通过无线的方式这组数据不发生任何形式的改变，仿佛传输过程是透明 的一样，同时保证传输的质量，原封不动地到了最终接收者手里。
开启透传，进入透传模式后，网关将不再主动采集和上报数据，现场设备上报的数据网关将做任何处理上传给 MQTT 服务 器。
【请求主题】 ：您可自定义配置进行透传的请求主题。
${i mei}为通配符，可替代网关 i mei 。您可根据需要在其它客户端对该主题发布消息，现场设备可原样接收到您发布的消
息。
【响应主题】 ：您可自定义配置进行透传的响应主题 ，默认为。
${i mei}为通配符，可替代网关i mei 。根据需要在其它客户端对该主题进行订阅，便可接收现场设备上报给服务器的消息。
【通信口】：可选择进行透传时通信的串口
【QoS 等级】：请求主题和响应主题后分别对应可设置消息发布的服务质量，其中有三个等级的 QoS
0 ：该等级表示“最多分发一次 ”。消息不会得到确认，消息可能送达一次也可能根本没送达。 1 ：该等级表示“至少分发一次 ”。确保消息到达，但消息重复可能会发生。
2 ：该等级表示“仅分发一次 ”。确保消息到达一次。
注意：开启透传时，数据上报、读写变量功能都将停用。
3.12 采集异常配置
当网关采集设备数据异常时，会将异常消息上报给服务器，您需要订阅此主题接收异常消息，用于分析 设备的异常情况。
【主题】 ：可自定义设置网关采集异常的上报主题。
${i mei}为通配符 ，可替代网关 i mei。根据需要在其它客户端对该主题进行订阅 ，便可接收网关采集异常
的消息。
【QoS 等级】：主题后面可设置消息发布的服务质量，其中有三个等级的 QoS
0 ：该等级表示“最多分发一次 ”。消息不会得到确认，消息可能送达一次也可能根本没送达。 1 ：该等级表示“至少分发一次 ”。确保消息到达，但消息重复可能会发生。
2 ：该等级表示“仅分发一次 ”。确保消息到达一次。
3.13 状态异常配置
第 4 章 数据格式和脚本规则
4.1 实时数据上报格式
默认 json 格式：
[{"t":"bool","n":"开关 1","u":"","v":"0"},{"t":"bool","n":"开关 1","u":"","v":" 1"}]
其中t：数据类型 n:配置的变量名称 u:配置的变量的单位 v:变量的值
数据类型 t 包含 bool short int float
脚本示例与说明：
. function functionReport(signalArray1, system1){ . var signalArray=JSON.parse(signalArray1);
. var system=JSON.parse(system1);
. var json ={
. id: system.msgId, . version:" 1.0",
. sys:{ ack : 0},
. method: "thing.event.property.post", . params:{}
. }
. var time = new Date().getTime();
. for(var i=0; i<signalArray.length; i++){ . var signal = signalArray[i];
. json.params[signal.n] = {
. time:time,
. value:signal.v
. }
. }
. return JSON.stringify(json); . }
（ 1 ）函数名必须为 ：reportToJson
（ 2 ）入参为 ：signalArray,system
（ 3 ）signalArray 的数据格式是 ：
[{"t":"bool","n":"开关 1","u":"","v":"0"},{"t":"bool","n":"开关 1","u":"","v":" 1"}]
（ 4 ）system 的 数 据 格 式 是 ：{"msgId":"39 ","imei":"863763059773076","csq":"100 "," 手 机 号 ":"123456789"} 注 ：msgId 每次上传+1 ，下发指令可以强制修改 ，后面写变量和读变量会介绍到 ；i mei 为设备 imei 号 不可修改 ；csq 为设备信号值 ，此三项每次调用都会传进来 ；后面手机号等为 3.10 配置的系统变量 ，可根据需要自行修改 ；
（ 5 ）返回数据将直接上传指定 mqtt 服务器 断网续传功能使用相同函数
4.2 写变量请求格式
示例传入格式：
.开关 1=1 脚本示例与说明：
. function functionWrequest(str){
. var args = str.split('=')
. var json = { n:args[0], v:args[1]}
. return JSON.stringify(json)
. }
返回参数示例：
{"n":"开关 1","v":"0"}
（ 1 ）函数名必须为 ：functionWrequest
（ 2 ）返回格式必须为 ：{"n":"开关 1","v":"0"}
（ 3 ）可以通过返回值设置 msgId {"msgId ":"0","n":"开关 1","v":"0"}
4.3 写变量响应格式
默认 json 格式：
{"t":"bool","n":"开关 1","u":"","v":"0"}
其中t：数据类型 n:配置的变量名称 u:配置的变量的单位 v:变量的值
数据类型 t 包含 bool short int float
脚本示例与说明：
. function functionWresponse(signal1, system1){
. var signal=JSON.parse(signal1);
. var system=JSON.parse(system1);
. var json = {
. msgId: system.msgId,
. data:{
. key:signal.n,
. value:signal.v
. }
. }
. return JSON.stringify(json)
. }
此函数返回示例：{"msgId":"80","data":{"key":"DO1","value":" 1"}}
（ 1 ）函数名必须为 ：functionWresponse
（ 2 ）入参为 ：signal,system
（ 3 ）signal 的数据格式是 ：
{"t":"bool","n":"开关 1","u":"","v":"0"}
（ 4 ）system 的 数 据 格 式 是 ：{"msgId":"39 ","imei":"863763059773076","csq":"100 "," 手 机 号 ":"123456789"} 注 ：msgId 每次上传+1 ，下发指令可以强制修改 ，后面写变量和读变量会介绍到 ；i mei 为设备 imei 号 不可修改 ；csq 为设备信号值 ，此三项每次调用都会传进来 ；后面手机号等为 3.10 配置的系统变量 ，可根据需要自行修改 ；
（ 5 ）返回数据将直接上传指定 mqtt 服务器
4.4 读变量请求格式
示例传入格式：
.开关 1 脚本示例与说明：
. function functionRrequest(str){ . var json = { n:str}
. return JSON.stringify(json)
.} 返回参数示例：
{"n":"开关 1}
（ 1 ）函数名必须为 ：functionRrequest
（ 2 ）返回格式必须为 ：{"n":"开关 1"}
（ 3 ）可以通过返回值设置 msgId {"msgId ":"0","n":"开关 1"}
4.5 读变量响应格式
默认 json 格式：
{"t":"bool","n":"开关 1","u":"","v":"0"}
其中t：数据类型 n:配置的变量名称 u:配置的变量的单位 v:变量的值
数据类型 t 包含 bool short int float
脚本示例与说明：
. function functionRresponse(signal, system){
. var signal=JSON.parse(signal1);
. var system=JSON.parse(system1);
. var json = {
. msgId: system.msgId,
. data:{
. key:signal.n,
. value:signal.v
. }
. }
. return JSON.stringify(json)
. }
此函数返回示例：{"msgId":"80","data":{"key":"DO1","value":" 1"}}
（ 1 ）函数名必须为 ：functionRresponse
（ 2 ）入参为 ：signal,system
（ 3 ）signal 的数据格式是 ：
{"t":"bool","n":"开关 1","u":"","v":"0"}
（ 4 ）system 的 数 据 格 式 是 ：{"msgId":"39 ","imei":"863763059773076","csq":"100 "," 手 机 号 ":"123456789"} 注 ：msgId 每次上传+1 ，下发指令可以强制修改 ，后面写变量和读变量会介绍到 ；i mei 为设备 imei 号 不可修改 ；csq 为设备信号值 ，此三项每次调用都会传进来 ；后面手机号等为 3.10 配置的系统变量 ，可根据需要自行修改 ；
（ 5 ）返回数据将直接上传指定 mqtt 服务器
