DEVELOPER & SCADA INTEGRATION HUB

Gateway GW22 / GW22-D Modbus TCP & MQTT Protocol Integration Guide

Official technical specification extracted from VTI Gateway Installation & Configuration Guide Firmware V2.0.0. Complete Modbus TCP register map, MQTT telemetry payload syntax, configuration keys, and field troubleshooting.

Engineering Quick Reference

The VTI Gateway GW22 / GW22-D operates simultaneously as an industrial Modbus TCP Server (Port 502, 32-bit Float Word-Swapped) and an MQTT Client (Broker aiplatform.vn:1883, QoS 1). Up to 1,000 wireless temperature sensors (VTI-TS-22 / VTI-TS-26) and RS485 sub-meters (PD, PT100, MFM384, MRJ4M, Noise) are mapped into standardized registers for seamless SCADA, DCS, and utility EMS integration via IEC 60870-5-104 Master/Slave.

Giao diện Live View & Sơ đồ Thu Thập Dữ liệu Cảm biến Gateway

Giao diện điều khiển giám sát tập trung thu thập dữ liệu từ cảm biến tự cấp nguồn VTI-TS-26 / VTI-TS-22 và đẩy lên SCADA / Cloud:

VTI Corp EDGE GATEWAY GW01 / GW22-D Live View Interface monitoring >1,000 wireless thermal sensors via Modbus TCP Port 502, MQTT QoS 1, and IEC 60870-5-104 SCADA — **Giao diện Live View EDGE GATEWAY GW01 / GW22-D:** Giám sát đồng thời trên 1.000 điểm đo nhiệt độ không dây, hỗ trợ giao thức Modbus TCP Port 502, MQTT QoS 1 và SCADA IEC 60870-5-104 kết nối trung tâm điều độ.

VTI-TS-26 (TBR22-STE) >=1A Inductive Energy Harvesting Circuit Principle Diagram: L3, C1, C2 -> Voltage Detector -> Voltage Converter -> MCU -> Temperature Sensor (±0.2°C) & LoRa AS923 3km Antenna for 22kV-500kV High Voltage Grid — **Sơ đồ nguyên lý mạch thu năng lượng VTI-TS-26 (TBR22-STE):** Thu năng lượng từ dòng tải ≥ 1 A thông qua cuộn cảm ứng L3, bộ tụ cộng hưởng C1, C2, mạch giám sát ngưỡng điện áp Voltage Detector, bộ chuyển đổi nguồn Voltage Converter cấp điện cho MCU, đầu đo nhiệt độ (±0.2°C) và anten LoRa AS923 truyền xa 3 km trên lưới 22kV – 500kV.

1. Modbus TCP Register Map (Port 502, 32-bit Float Word-Swapped)

All analog measurements are stored as IEEE 754 32-bit floating point numbers across two consecutive 16-bit registers using Word-Swapped byte ordering.

Data Group	Register Address	Data Format	MQTT PointID	SCADA Technical Description
System Information	`0 / 2 / 4 / 6`	32-bit Float (Word-Swapped)	`{ID}_Stt`	Firmware version, Hardware version, Device ID, License & Heartbeat (Uptime, RAM, % thẻ nhớ SD, trạng thái mạng).
Liquid Level (Mức dầu MBA)	`10`	32-bit Float (Word-Swapped)	Cổng Analog (`liquidSensor = 1`)	Giám sát liên tục mức chất lỏng / mức dầu máy biến áp từ xa qua cổng Analog 4-20mA (mm hoặc %).
Noise Sensor (Cảm biến Tiếng ồn)	`100 + i * 2`	32-bit Float (Word-Swapped)	`{ID}_N{slave}`	Độ ồn từ trường lõi thép máy biến áp và âm thanh phóng điện (dB) thu thập qua bus RS485 (`noiseID`).
Partial Discharge - PD (Phóng điện cục bộ)	`200 + i * 168`	84 Floats / thiết bị (Word-Swapped)	`{ID}_PD{slave}_{0..83}`	84 thông số Float chuyên sâu trên mỗi bộ đo phóng điện cục bộ PD qua RS485 (`pdID`), biểu diễn phổ pha PRPD.
PT100 Arrays (Nhiệt độ PT)	`4000 + i * 250`	32-bit Float (Word-Swapped)	`{ID}_PT{slave}_{0..N-1}`	N điểm đo nhiệt độ cuộn dây/dầu qua RS485 (`ptID`, mặc định `ptSensorNumber = 8`).
MFM384 Multifunction Meter	`9000 + i * 60`	30 Floats / đồng hồ (Word-Swapped)	`{ID}_MFM{slave}_{0..29}`	30 thông số điện năng cơ bản trên mỗi đồng hồ đa năng Selec MFM384 qua RS485 (`mfm384ID`): V, A, kW, kVA, PF, Hz.
MRJ4M Power Quality Meter	`11000 + i * 336`	168 Floats / đồng hồ (Word-Swapped)	`{ID}_MRJ{slave}_{0..167}`	168 thông số chất lượng điện năng & sóng hài trên mỗi đồng hồ MRJ4M qua RS485 (`mrj4mQuadID`): THD, sóng hài bậc cao.
Wireless Thermal Sensors (VTI-TS)	`30000 + i * 2`	32-bit Float (Word-Swapped)	Mã UUID trong mảng `uuid`	Nhiệt độ thời gian thực (°C) từ mạng cảm biến không dây VTI-TS-22 / VTI-TS-26 (hiệu chuẩn sai số qua `tempArrOfset`).
Wireless Environment Sensors	`40000 + i * 6`	3 Floats / cảm biến (Word-Swapped)	Mã UUID trong mảng `uuidEnvi`	Bộ 3 thông số môi trường trạm: Nhiệt độ môi trường (°C), Độ ẩm không khí (%RH) và Áp suất / Điểm sương.

2. MQTT Protocol Payload Specification (QoS 1)

High-reliability telemetry uplink pushing packets at regular intervals with circular SD card buffer backup.

MQTT Broker mặc định: aiplatform.vn (hoặc IP trạm nội bộ) | Port: 1883 (TCP) / 8883 (TLS)
Chất lượng Dịch vụ (QoS): 1 (At least once delivery)
Chu kỳ gửi (Send Interval): 180s (3 phút, tự động kích hoạt cờ Resync khi mạng phục hồi)
Cấu trúc Topic: td.thermal/bulk/str/{Marker ID}/{Device ID}

Standard Payload String Structure

*DateTime*<YYYYMMDDHHMMSS>*DataType*0*PointID*<id1;id2;...>*Data*<v1;v2;...>#

Practical Telemetry Example

*DateTime*20261019120000*DataType*0*PointID*101;102;103;104*Data*45.2;48.6;51.0;44.8#

3. System Configuration Parameter Reference (Firmware V2.0.0)

Complete parameter registry configured via Gateway local web interface at 192.168.27.10 or pushed remotely from VTI AI Platform.

Configuration Key	Data Type / Default	Technical Purpose & Configuration Range
`deviceType`	Integer (`0` hoặc `1`)	Chế độ Gateway: `0` = Master (đẩy dữ liệu Cloud/SCADA), `1` = Slave (thu gom cụm chuyển tiếp về Master).
`markerID`	String	Mã định danh trạm biến áp / nhà máy trên VTI AI Platform (ví dụ: `TBA_22KV_AOHAI`).
`deviceID`	String	Mã định danh duy nhất của thiết bị Gateway trong cây phân cấp tài sản.
`mqttIP`	String (`aiplatform.vn`)	Địa chỉ tên miền hoặc IP tĩnh máy chủ MQTT Broker tiếp nhận dữ liệu.
`mqttPort`	Integer (`1883`)	Cổng dịch vụ MQTT (1883 cho TCP chuẩn, 8883 cho MQTT bảo mật qua TLS).
`modbusTCPPort`	Integer (`502`)	Cổng dịch vụ Modbus TCP Server tích hợp sẵn cho SCADA / DCS trạm kết nối.
`modbusTimeout`	Integer (`3600`)	Thời gian chờ kết nối Modbus TCP (giây), duy trì phiên kết nối an toàn với Master SCADA.
`uuid`	Array of Strings	Danh sách các mã UUID (12 ký tự hex) của cảm biến nhiệt độ không dây VTI-TS-22 và VTI-TS-26 gán vào Gateway (hỗ trợ cấp phát động tới 5,000 khe).
`uuidEnvi`	Array of Strings	Danh sách các mã UUID của cảm biến môi trường (nhiệt độ, độ ẩm trạm).
`tempArrOfset`	Array of Floats	Mảng giá trị dịch bù hiệu chuẩn nhiệt độ (°C) cho từng cảm biến đo để triệt tiêu sai số lắp đặt thực tế.
`liquidSensor`	Integer (`0` hoặc `1`)	Kích hoạt thu thập cảm biến mức chất lỏng / mức dầu MBA qua cổng Analog (`1` = enable, `0` = disable).
`mfm384ID`	Array of Integers	Mảng địa chỉ Slave ID (1..247) cho các đồng hồ đa năng Selec MFM384 qua bus RS485.
`mrj4mQuadID`	Array of Integers	Mảng địa chỉ Slave ID (1..247) cho các đồng hồ phân tích chất lượng điện MRJ4M qua RS485.
`pdID`	Array of Integers	Mảng địa chỉ Slave ID (1..247) cho các module đo phóng điện cục bộ cao tần PD qua RS485.
`ptID`	Array of Integers	Mảng địa chỉ Slave ID (1..247) cho các module đo nhiệt độ điện trở PT100 qua RS485.
`noiseID`	Array of Integers	Mảng địa chỉ Slave ID (1..247) cho các cảm biến tiếng ồn phát hiện phóng điện qua RS485.
`rtuBaudRate`	Integer (`9600`)	Tốc độ truyền thông RS485 Modbus RTU, mặc định 9600 bps (cấu hình 8 data bits, no parity, 1 stop bit - 8N1).
`ptSensorNumber`	Integer (`8`)	Số lượng kênh cảm biến PT100 trên mỗi module phần cứng mở rộng (mặc định 8 kênh).
`selfWifiSSID`	String (`VTI_GW22-XXXX`)	Tên mạng WiFi Access Point phát nội bộ để kỹ sư hiện trường kết nối cấu hình cục bộ; địa chỉ IP tĩnh quản trị là `192.168.27.10`.
`sensorScanTime`	Float (`0.76s`)	Thời gian mở cửa sổ vô tuyến quét và thu thập gói tin từ cảm biến không dây VTI-TS (0.76 giây).
`sleepTime`	Float (`0.49s`)	Thời gian nghỉ ngủ năng lượng thấp giữa các chu kỳ quét cảm biến (0.49 giây) tối ưu công suất và giảm nghẽn RF.
`mqttSendInterval`	Integer (`180s`)	Chu kỳ đóng gói và đẩy dữ liệu lên MQTT Broker (180 giây = 3 phút). Tự động kích hoạt cờ `Resync` khi mạng phục hồi.
`waPhone`	String	Danh sách số điện thoại nhận thông báo khẩn cấp qua ứng dụng WhatsApp.
`waApiKey`	String	Khóa API Key tích hợp CallMeBot API gửi cảnh báo WhatsApp tự động (tối đa 6 cảm biến/tin nhắn, rate limit 15 phút/lần).

4. Field Troubleshooting Procedures (Firmware V2.0.0 - Section 10)

Step-by-step resolution workflows for field deployment and maintenance engineers.

4.1. Loss of Local WiFi Access Point Configuration

Inspect the Power LED on the Gateway: solid green confirms nominal 12V–24V DC supply. If SSID VTI_GW22-XXXX is not visible, press and hold CFG button for 3 seconds to re-enable local AP. Connect and navigate to static IP http://192.168.27.10/ without proxy or VPN.

4.2. Diagnostic Heartbeat Telemetry Verification ({ID}_Stt)

Subscribe to MQTT topic {ID}_Stt to verify: Uptime (detect unexpected power resets), Free RAM (>20% required), SD_Usage (format FAT32 if >95%), and 4G LTE signal CSQ (requires 12 to 31; if CSQ < 10, mount external extension antenna outside metallic enclosure).

4.3. SCADA Modbus TCP Server Port 502 Verification

If SCADA reads corrupted NaN or abnormal exponent numbers: Gateway registers store IEEE 754 32-bit Float Word-Swapped values. Configure master poller to "Word Swap" or "Byte Swap" mode. Ensure port 502 is not blocked by station network firewall and modbusTimeout is set to >= 3600s.

4.4. RS485 Sub-Bus Verification

Verify baud rate synchronization (rtuBaudRate = 9600 bps, 8N1). Verify no duplicate Slave IDs exist on the same line. Measure differential voltage between A and B lines (2V to 6V DC nominal). Ensure 120 Ohm termination resistors are installed at both ends and surge protection grounding is bonded.

4.5. Circular MicroSD Storage & Automated Resync Verification

During extended 4G or Ethernet outages, Gateway automatically stores measurements in a circular MicroSD buffer. Once network connectivity is restored, the Resync flag activates, sequentially streaming historical telemetry to aiplatform.vn:1883 alongside real-time data until Resync_Done is achieved.