防雷監測系統不是一堆設備的並列堆疊，而是一條自下而上、逐級抽象的資料鏈路。按知識庫的劃分，監測系統通用架構分為四層，自下而上依次是感知層、邊緣層、平台層與應用層。感知層負責把雷電、接地、電涌等現場狀態變成可採集訊號；邊緣層負責協定轉換、邊緣計算與本機快取；平台層由 FEXCloud 物聯網雲平台承擔設備接入、時序資料庫與 AI 推理引擎；應用層面向使用者，提供 Web/App 視覺化、告警管理、分析報表與行動巡檢。下面逐層說明各層職責與產品歸屬，幫助系統整合商與方案工程師判斷「哪一層該放什麼產品」。

這裡需要先明確一點：四層架構是一種職責劃分。同一專案中設備的形態可以不同，但只要它承擔的是「採集」，就屬於感知層；承擔的是「轉換、計算與暫存」，就屬於邊緣層；承擔的是「接入、儲存與推理」，就屬於平台層；承擔的是「呈現、告警、報表與巡檢」，就屬於應用層。

一、感知層：把現場狀態變成可採集訊號

感知層是資料鏈路的起點，職責是「採集」。按知識庫，這一層包含電涌保護器監測儀、接地電阻監測儀、雷電流/瞬態電流監測儀與 ES 系列監測模組，以及智能電錶與感測器。落到具體產品上，感知層的主要成員包括：

  • FS 電涌保護器監測儀（FS-00011）：面向電涌保護器狀態監測的採集裝置；
  • FR 接地電阻監測儀（FR-01311）：面向接地電阻監測的採集裝置；
  • FL 雷電流/瞬態電流監測儀：面向雷電流與瞬態電流的採集裝置；
  • ES 系列監測模組：覆蓋更廣電氣量監測的模組族；
  • 智能電錶，以及羅氏線圈、NTC、微安級漏流感測器等感測器元件。

可以把感知層理解為系統的「神經末梢」。它只對單個測點或單類物理量負責，把現場狀態轉換成電訊號或數位訊號，再由邊緣層統一收斂。感知層分散在現場，其介面形態、安裝方式與供電條件會直接影響後續接入的難度。

感知層輸出的原始或初步狀態量，不負責跨系統編排，也不負責長期儲存。選型時應先回答「要採什麼物理量」，再決定用哪一類監測模組或感測器，而不是反過來先挑閘道。

二、邊緣層：協定轉換、邊緣計算與本機快取

邊緣層承接感知層、向上對接平台層，是整條鏈路的「翻譯與匯聚」環節。按知識庫，邊緣層由防雷智能閘道、智能邊緣計算閘道與工業閘道，以及工業手環、雲 PLC 組成，共同承擔協定轉換、邊緣計算與本機快取三項職責。

  • 協定轉換：現場監測模組與感測器的通訊方式並不統一，需要閘道把下行資料規整為可上行的協定。FG 防雷智能閘道即為協定轉換型閘道，並依型號區分下行介面：FG 防雷智能閘道（FG-0221-ER）向下支援 RS485，FG 防雷智能閘道（FG-0221-EZ）向下支援 Zigbee，兩者向上皆以 Ethernet 輸出。
  • 邊緣計算與本機快取：以 ESX 智能邊緣計算閘道（ESX-0223-GR）為例，該型號接入能力為 30 台設備 / 2000 個資料點，向下通訊為 RS485，向上通訊為有線 4G；協定轉換、邊緣計算與本機快取即在這一層完成。
  • 現場閘道形態補充：CW 工業閘道、CX 工業手環與 CC 雲 PLC 同樣歸入邊緣層，用於就地側的資料採集與控制處理。

把協定轉換、邊緣計算與本機快取三項職責放在邊緣層，而不是全部上移到平台層，原因在於現場設備種類多、協定不統一，且現場網路條件未必始終穩定。邊緣層靠近設備側，先完成一次收斂與暫存，平台層面對的就是相對規整的資料流。

這一層解決的是「現場資料怎麼匯聚上網」的問題，因此選型時要看接入容量、下行介面與上行方式，而不是只看設備外觀。感知層決定能採什麼，邊緣層決定能接多少、怎麼送出去。

三、平台層：設備接入、時序資料庫與 AI 推理引擎

平台層是四層架構的資料中樞。按知識庫，平台層為 FEXCloud 物聯網雲平台，承擔三項職責：

  • 設備接入：承接來自邊緣層的上行連接，把現場資料納入平台側管理；
  • 時序資料庫：按時間順序儲存連續監測資料，為趨勢與對比分析提供資料底座；
  • AI 推理引擎：在平台側運行推理能力，對連續資料做進一步分析。

平台層的職責是「匯聚與計算」。它不直接接觸現場感測器，而是等邊緣層完成協定收斂之後統一接入。設備接入解決「資料進得來」，時序資料庫解決「資料存得住」，AI 推理引擎解決「資料用得上」；三者是遞進關係，缺一環，應用層的能力就無從談起。設備側到平台側的通訊關係，由知識庫的通訊協定矩陣界定：設備下行採用 Modbus RTU（RS485）、Zigbee（Modbus）與 LoRa；設備上行採用 Modbus TCP / MQTT（Ethernet、4G），並可在閘道級選用 IEC 61850。換言之，IEC 61850 在架構中處於閘道級、可選的上行位置，而不是感知層的現場協定。

四、應用層：視覺化、告警、報表與行動巡檢

應用層直接面向使用者。按知識庫，應用層提供 Web/App 視覺化、告警管理、分析報表與行動巡檢四項能力，對應到實際角色大致如下：

  • Web/App 視覺化：把平台側資料呈現為可讀的介面；
  • 告警管理：對監測資料形成告警並組織處置；
  • 分析報表：沉澱週期性的統計分析結果；
  • 行動巡檢：支撐現場人員的行動端巡檢作業。

應用層的作用，是把前幾層沉澱的資料轉化為「可看、可管、可查、可巡」的日常動作。對甲方電氣/安全負責人與防雷維運負責人而言，應用層往往是他們唯一直接接觸的介面。

五、四層職責與產品對應一覽

把上述分工集中到一張表，可以更直觀地看到「職責—產品」的對應關係：

| 層級 | 核心職責 | 主要產品 |

|:--|:--|:--|

| 應用層 | Web/App 視覺化、告警管理、分析報表、行動巡檢 | 應用側 Web/App |

| 平台層 | 設備接入、時序資料庫、AI 推理引擎 | FEXCloud 物聯網雲平台 |

| 邊緣層 | 協定轉換、邊緣計算、本機快取 | FG 防雷智能閘道、ESX 智能邊緣計算閘道、CW 工業閘道、CX 工業手環、CC 雲 PLC |

| 感知層 | 採集雷電、接地、電涌與用電狀態 | FS 電涌保護器監測儀、FR 接地電阻監測儀、FL 雷電流/瞬態電流監測儀、ES 系列監測模組、智能電錶、感測器 |

判斷分工時，可以依次追問四個問題：現場要採哪些物理量（感知層）；這些量如何接入、如何上行（邊緣層）；資料在哪裡存、在哪裡算（平台層）；最終由誰看、怎麼處置（應用層）。四個問題對應四層職責，也就對應四類產品的歸屬，避免在方案中把採集、閘道與平台能力混為一談。

需要說明的是，四層並非嚴格的設備一一對應關係，而是一種判斷工具。專案中最常見的分工混亂，是把本應在平台層完成的統計與推理壓到閘道側，或把本應由邊緣層收斂的協定差異留到平台層處理。用四層視角逐層核對，可以較早發現這類錯配。

適用範圍與限制

本文以知識庫為唯一事實邊界，僅說明四層架構的職責劃分與產品歸屬，不涉及具體專案的設備數量、點位規模、通訊選型與部署結論。文中提及的 ESX-0223-GR 接入能力（30 台設備 / 2000 個資料點）僅為該型號在知識庫中的既有參數，不代表其他型號或實際工程配置。知識庫未在本主題範圍內給出認證、準確率、案例與效果資料，本文亦不據此擴展。IEC 61850 在知識庫中列為閘道級可選上行協定，實際採用與否以專案方案為準。