https://github.com/600888/ems_simulate
一个用于模拟能源管理系统（EMS）中关键设备行为的软件系统，主要用于测试和开发场景。系统支持多种工业通信协议（Modbus TCP/RTU、IEC104、IEC61850、DL/T645-2007），可模拟真实工业设备（如PCS储能变流器、BMS电池管理系统、电表等）的数据交互
https://github.com/600888/ems_simulate
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一个用于模拟能源管理系统（EMS）中关键设备行为的软件系统，主要用于测试和开发场景。系统支持多种工业通信协议（Modbus TCP/RTU、IEC104、IEC61850、DL/T645-2007），可模拟真实工业设备（如PCS储能变流器、BMS电池管理系统、电表等）的数据交互
- Host: GitHub
- URL: https://github.com/600888/ems_simulate
- Owner: 600888
- License: apache-2.0
- Created: 2026-01-16T14:58:31.000Z (5 months ago)
- Default Branch: main
- Last Pushed: 2026-05-10T11:45:38.000Z (about 1 month ago)
- Last Synced: 2026-05-10T13:45:15.892Z (about 1 month ago)
- Topics: dlt645, ems, iec104-client, iec104-server, iec104-server-simulator, iec61850, iec61850-client, iec61850-server, modbus, python
- Language: Python
- Homepage: https://600888.github.io/ems_simulate/
- Size: 20.5 MB
- Stars: 9
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- Forks: 3
- Open Issues: 0
-
Metadata Files:
- Readme: README.md
- Changelog: CHANGELOG.md
- License: LICENSE
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# EMS Simulate - 能源管理系统模拟器
一个用于模拟能源管理系统（EMS）中关键设备行为的软件系统，主要用于测试和开发场景。系统支持多种工业通信协议（Modbus TCP/RTU、IEC 60870-5-104、DL/T 645-2007），可模拟真实工业设备（如PCS储能变流器、BMS电池管理系统、电表等）的数据交互。
> 📖 **[查看在线文档 / Online Documentation](https://600888.github.io/ems_simulate/)**
## 功能特性
- 🔌 **多协议支持**：Modbus TCP/RTU、IEC 60870-5-104、DL/T 645-2007
- � **设备模拟**：PCS储能变流器、BMS电池管理系统、电表、断路器等
- 🎯 **数据模拟**：支持随机模拟、步进模拟等多种方式
- ⚙️ **灵活配置**：支持数据库配置和CSV文件导入
- 📊 **Web界面**：Vue3 + TypeScript 构建的现代化前端界面
- � **热重载**：支持运行时修改测点属性
## 技术架构
### 技术栈
| 层次 | 技术 |
|------|------|
| **前端** | Vue 3, TypeScript, Vite, Element Plus |
| **后端** | Python 3.11+, FastAPI, SQLAlchemy |
| **协议** | pymodbus 3.12, c104, dlt645 |
| **数据库** | SQLite (默认) / MySQL |
## 界面展示
1. 主界面
2. 添加设备分组
3. 添加子设备组
4. 新增设备
5. 展开列表行可以编辑测点值
6. 设置数据模拟方式
7. 编辑测点信息
8. 以DL/T645-2007协议为例，测试读取值是否正确，需要结合乘法系数和加法系数，可以看到数据读取正确
---
## 快速开始
### 环境要求
- Python >= 3.11
- Node.js >= 18
- pip, npm
### 安装依赖
```bash
# 1. 安装 Python 依赖
pip install -r requirements.txt -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
# 2. 前端开发环境
cd front
npm install
npm run dev
# 3. 启动后端服务
python start_back_end.py
```
---
## 文档资源
- 📚 **[项目文档](docs/index.md)**: 完整的项目使用说明和 API 参考
- 📦 **[Debian 打包与部署指南](docs/packaging_deb.md)**: 详细介绍了如何在 Linux 环境下构建 deb 安装包
---
## 核心概念
### 测点类型
系统支持四种测点类型：
| 类型 | 代码 | 说明 | 典型用途 |
|------|------|------|----------|
| **遥测 (YC)** | frame_type=0 | 模拟量测量 | 电压、电流、功率、温度 |
| **遥信 (YX)** | frame_type=1 | 开关量状态 | 运行状态、故障标志 |
| **遥控 (YK)** | frame_type=2 | 开关量命令 | 启停命令、合分闸 |
| **遥调 (YT)** | frame_type=3 | 模拟量命令 | 功率设定、温度设定 |
### 协议类型
| 协议 | 服务端 | 客户端 | 默认端口 |
|------|--------|--------|----------|
| Modbus TCP | ✅ | ✅ | 502 |
| Modbus RTU | ✅ | ✅ | 串口 |
| IEC 60870-5-104 | ✅ | ✅ | 2404 |
| DLT/T 645-2007 | ✅ | ✅ | 8899 |
---
## 解析码系统 (Decode)
解析码定义了 Modbus 寄存器数据的解析方式，包括数据类型、字节序和位数。
### 解析码一览表
#### 16位整数 (1个寄存器)
| 解析码 | 名称 | 说明 | 字节序 |
|--------|------|------|--------|
| `0x20` | UINT16_BE | 16位无符号整数 | 大端 (AB) |
| `0x21` | INT16_BE | 16位有符号整数 | 大端 (AB) |
| `0xC0` | UINT16_LE | 16位无符号整数 | 小端 (BA) |
| `0xC1` | INT16_LE | 16位有符号整数 | 小端 (BA) |
| `0xB0` | UINT16_BE_SWAP | 16位无符号整数 | 大端字交换 |
| `0xB1` | INT16_BE_SWAP | 16位有符号整数 | 大端字交换 |
#### 32位整数/浮点 (2个寄存器)
| 解析码 | 名称 | 说明 | 字节序 |
|--------|------|------|--------|
| `0x40` | UINT32_BE | 32位无符号整数 | 大端 (ABCD) |
| `0x41` | INT32_BE | 32位有符号整数 | 大端 (ABCD) |
| `0x42` | FLOAT_BE | 32位浮点数 | 大端 (ABCD) |
| `0xD0` | UINT32_LE | 32位无符号整数 | 小端 (DCBA) |
| `0xD1` | INT32_LE | 32位有符号整数 | 小端 (DCBA) |
| `0xD2` | FLOAT_LE | 32位浮点数 | 小端 (DCBA) |
| `0x43` | UINT32_BE_SWAP | 32位无符号整数 | 大端字交换 (CDAB) |
| `0x44` | INT32_BE_SWAP | 32位有符号整数 | 大端字交换 (CDAB) |
| `0x45` | FLOAT_BE_SWAP | 32位浮点数 | 大端字交换 (CDAB) |
| `0xD4` | UINT32_LE_SWAP | 32位无符号整数 | 小端字交换 (BADC) |
| `0xD5` | INT32_LE_SWAP | 32位有符号整数 | 小端字交换 (BADC) |
| `0xD3` | FLOAT_LE_SWAP | 32位浮点数 | 小端字交换 (BADC) |
#### 64位整数/浮点 (4个寄存器)
| 解析码 | 名称 | 说明 | 字节序 |
|--------|------|------|--------|
| `0x60` | UINT64_BE | 64位无符号整数 | 大端 |
| `0x61` | INT64_BE | 64位有符号整数 | 大端 |
| `0x62` | DOUBLE_BE | 64位双精度浮点 | 大端 |
| `0xE0` | UINT64_LE | 64位无符号整数 | 小端 |
| `0xE1` | INT64_LE | 64位有符号整数 | 小端 |
| `0xE2` | DOUBLE_LE | 64位双精度浮点 | 小端 |
#### 8位字符 (1个寄存器)
| 解析码 | 名称 | 说明 |
|--------|------|------|
| `0x10` | CHAR_8_BE | 8位无符号字符 |
| `0x11` | CHAR_8_BE_SIGNED | 8位有符号字符 |
### 字节序说明
以32位浮点数 `1234.5` 为例，其十六进制表示为 `449A5000`：
| 字节序类型 | 存储顺序 | 说明 |
|------------|----------|------|
| **大端 (BE)** | `44 9A 50 00` | 高字节在前，标准网络字节序 |
| **小端 (LE)** | `00 50 9A 44` | 低字节在前，x86架构常用 |
| **大端字交换 (BE_SWAP)** | `50 00 44 9A` | 寄存器内大端，寄存器间交换 |
| **小端字交换 (LE_SWAP)** | `9A 44 00 50` | 寄存器内小端，寄存器间交换 |
### 代码使用示例
```python
from src.enums.modbus_register import Decode, DecodeCode
# 方式一：使用解析码字符串
info = Decode.get_info("0x41")
print(f"寄存器数量: {info.register_cnt}") # 2
print(f"是否有符号: {info.is_signed}") # True
print(f"字节序: {info.endian}") # >
# 方式二：使用枚举（推荐）
info = DecodeCode.FLOAT_BE.value
print(f"解析码: {info.code}") # 0x42
print(f"描述: {info.description}") # 32位浮点数(大端)
# 数据打包/解包
packed = Decode.pack_value(info.pack_format, 1234.5)
value = Decode.unpack_value(info.pack_format, packed)
# 获取所有解析码（供前端下拉菜单使用）
all_codes = Decode.get_all_codes()
```
### 真实值转换
遥测和遥调类型支持系数转换：
```
真实值 = 寄存器值 × 乘法系数 + 加法系数
寄存器值 = (真实值 - 加法系数) ÷ 乘法系数
```
| 属性 | 说明 | 默认值 |
|------|------|--------|
| `mul_coe` | 乘法系数 | 1.0 |
| `add_coe` | 加法系数 | 0.0 |
---
## 项目结构
```
ems_simulate/
├── src/ # 后端源码
│ ├── config/ # 配置管理
│ │ ├── config.py # 全局配置
│ │ └── log/ # 日志配置
│ ├── data/ # 数据层
│ │ ├── dao/ # 数据访问对象
│ │ └── service/ # 业务服务
│ ├── device/ # 设备模拟器 ⭐
│ │ ├── core/ # 核心类
│ │ │ ├── device.py # Device 主类
│ │ │ ├── point_manager.py # 测点管理
│ │ │ └── data_exporter.py # 数据导出
│ │ ├── protocol/ # 协议处理器
│ │ │ ├── base_handler.py # 基类
│ │ │ ├── modbus_handler.py # Modbus
│ │ │ ├── iec104_handler.py # IEC104
│ │ │ └── dlt645_handler.py # DLT645
│ │ ├── simulator/ # 模拟控制
│ │ ├── factory/ # 设备工厂
│ │ └── types/ # 设备类型
│ ├── enums/ # 枚举和数据结构
│ │ ├── modbus_register.py # 解析码定义 ⭐
│ │ └── points/ # 测点类型
│ ├── proto/ # 底层协议实现
│ │ ├── pyModbus/ # Modbus 服务端/客户端
│ │ ├── iec104/ # IEC104 服务端/客户端
│ │ └── dlt645/ # DLT645 协议库
│ └── web/ # Web API
│ ├── device/ # 设备控制接口
│ └── data/ # 数据管理接口
├── front/ # 前端源码 (Vue3)
│ ├── src/
│ │ ├── components/ # 组件
│ │ ├── views/ # 页面
│ │ └── api/ # API封装
│ └── package.json
├── data/ # SQLite 数据库
├── start_back_end.py # 后端入口
└── requirements.txt # Python依赖
```
---
## 开发指南
### 添加新设备类型
1. 在 `src/device/types/` 下创建新设备类
2. 继承 `Device` 基类
3. 实现 `setSpecialDataPointValues()` 方法（可选）
```python
from src.device.core.device import Device, DeviceType
class MyDevice(Device):
def __init__(self):
super().__init__()
self.device_type = DeviceType.Other
def setSpecialDataPointValues(self):
# 设置特殊测点关联逻辑
pass
```
### 扩展新协议
1. 在 `src/device/protocol/` 下创建处理器
2. 继承 `ServerHandler` 或 `ClientHandler`
3. 实现抽象方法
```python
from src.device.protocol.base_handler import ServerHandler
class MyProtocolHandler(ServerHandler):
def initialize(self, config):
pass
async def start(self) -> bool:
self._is_running = True
return True
async def stop(self) -> bool:
self._is_running = False
return True
def read_value(self, point):
pass
def write_value(self, point, value):
pass
def add_points(self, points):
pass
```
---
## 许可证
Apache License 2.0
## 贡献
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