无线数据传输设备的种类有哪些？怎么选择比较可靠的？

无线数据传输设备的选择主要根据采集信号的类型和应用环境来选择。

不同的信号如485、232、4~20mA、电压信号等要采用不同的数据传输设备。

不用的应用环境如工厂、户外、室内要选用不同的防护等级。如户外采用IP67防护等级。

电池供电低功耗无线数据传输设备示意图

另外，根据不同的供电条件，选择不同的供电方式，如电池供电，220V供电的数采仪。

NHR系列智能显示控制仪表RS-485通信中应用

01摘要
NHR系列智能显示控制仪表是经过多年开发制造经验而设计生产，集诸多全新功能于一身的新一代智能显示控制仪表。针对现场温度、压力、液位、速度、流量等各种信号进行采集、显示、控制、远传、通讯、打印等处理，构成数字采集系统及控制系统，广泛运用于电力、石化、冶金、轻工、制药、航空等诸多领域。产品的EMC设计符合GB/T176262-11相关规定，同时产品取得了CE认证。
02产品的市场背景
在自动化控制领域，随着分布式控制系统的发展，在产业上的分布式控制系统中，经常需要采用串行通讯来达到远程信息交换的目的。目前，用于串行通讯的接口标准包括：RS-232、RS-422、RS-423和RS-485。RS-232是最早的串行接口标准，广泛应用在短间隔、较低波特率串行通讯中。其后发展起来的RS-422、RS-485是平衡传送的电气标准，比起RS-232非平衡的传送方式在电气指标上有了大幅度的进步。RS-485串行接口的电气标准实际上是RS-422的变型，它属于七层OSI (open system interconnection，开放系统互连)模型物理层的协议标准。由于性能优异、结构简单、组网轻易，RS-485总线标准得到了越来越广泛的应用。下面是关于虹润NHR 系列智能显示控制仪表在RS-485通信中的应用。
03产品的技术原理
1、系统技术方案
工业场合中,经常要用一些仪表去控制如温度、液位、流量等。在某些场合,需要1台控制器灵活地控制多台仪表,以达到设计控制目的。
本文利用标准的MODBUS RTU通讯协议与 RS-485通信指令,方便的实现与多台虹润NHR系列仪表的串行通信成功的实现了用单台控制器对多台仪表的灵活控制。可编程控制器允许在一个RS-485通信接口上连接多达100台虹润仪表,仪表大于60台时,需加一个RS-485中继器，RS-485通信口通信距离长达1KM以上。
2、RS-485总线的硬件设计
考虑到此控制系统中网络节点数较多，整个网络超过100个节点，为保证通讯的可靠性和通讯效率按照仪表在系统中实现的不同功能、数据流量、实时性要求把各仪表分布到两条总线上，而且所选器件中的RS-485芯片驱动能力均达到255点，通讯速率选96Kbps，离主站最远的节点不超过50m。
3、网络协议
为了能使具体的命令、数据在网络上正确地传输，在数据链路层必须提供一定的网络协议，保证在物理层的比特流出现错误时进行检测和校正，同时实现数据帧和命令帧的功能。然而，为保证数据传输质量，对每个字节进行校验的同时，应尽量减少特征字和校验字，而常用的数据包格式由引导码、长度码、地址码、命令码、数据、校验码、尾码组成，每个数据包长度达20～30字节，在RS-485系统中显得又有些繁杂。由于MODBUS协议是公然的通讯协议，而且被很多的工控产品生产厂家支持，该协议已广泛应用于水利、水文、电力等行业设备及系统的国际标准中，因此，本系统采用MODBUS协议作为此控制系统的网络协议。
在此控制中由于对PLC和变频器的通讯数据量小而且实时性要求不高，因此采用MODBUS ASCII方式，而对单片机的数据通讯量较大且实时性要求高,因此采用MODBUS RTU方式。
04产品的应用
考虑到100台仪表在RS485总线上的实时性、有效性、正确性，现将100台虹润NHR系列智能控制仪表通讯组网分为两条总线，分别由PLC的串口扩展口分别定义为A1、B1和A2、B2 ；下面是虹润NHR系列智能控制仪表与PLC主机连接图，见图1、图2：

图1：虹润仪表与PLC组网图

图2：虹润仪表与PLC组网图
1、虹润NHR系列智能显示控制仪表通信参数配置
(1)、通信方式为RS-485, (1个起始位，1个或2个停止位，8位数据，无奇偶校验)
(2)、通信传输数据的波特率（12K 24K 48K 96K 192K）可在仪表叁数baud中设定
(3)、通信协议为标准Modbus Rtu 模式
这里重点突出可编程控制器与虹润NHR仪表RS-485接口部分。在工业现场,RS-485通信是应用较多的一种通信方式，图中可编程控制器通过RS-485通信接口与多个NHR仪表相连接,最多可达到100台,每台仪表被赋予各自的地址码,用以识别身份，( 地址码可在仪表叁数Addr中设定)，子单元和主单元采用地址轮询方式。这样可编程控制器的RS-485通信口便能通过RS485总线对挂在下面的所有仪表进行控制 *** 作。
2、虹润NHR系列智能数字显示控制仪通信数据流解析
本通信协议采用标准ModBus协议，采用RTU（十六进制数）传输模式。ModBus协议是一种主---从式协议。任何时刻只有一个设备能够在线路上进行发送。由主站管理信息交换，且只有主站能发起。主站会依次对从站进行轮流查询。只有当从站地址与轮询地址相匹配，从站才能回复消息。从站之间不能进行直接通信。协议桢中不包含任何消息报头及消息结束符，消息的开始和结束依靠间隔时间来识别，当间隔时间长于或等于35个字符时，即作为检测到桢结束。如果网络内没有与查询地址相一致的从站或从站接收时CRC校验出错，主站将不会接收到返回桢，这时主站根据超时设定判断是否超时，如超时，作出重发或d出异常错误窗口动作。
协议桢定义如下：

从站地址：地址必须在1---247之间。
在同个主站网络中每个从站地址必须唯一。
0为广播地址，从站接收消息并作相应处理，但不能回复消息。
功能代码：包含读、写寄存器。
数据：以二进制代码传输。
CRC16：循环冗余校验，校验从从站地址到数据区最后一个字节，计算多项式码为A001(hex)。
（1）、通讯口设置
通讯方式 异步串行通讯接口，如RS-485，RS-232等。
波 特 率 2400～9600bps（可由设定仪表二级参数自由更改，设定仪表二级参数BT，默认4800）。
（2）、字节数据格式 HEX
一位起始位、八位数据位、一位停止位、无校验

（3）、消息桢格式（读、写功能是从主站角度定义的）
读寄存器桢

读寄存器返回桢

写寄存器桢

写寄存器返回桢

错误返回桢

功能代码表：1

错误代码表：2

3、产品

05结论
本文利用标准的MODBUS协议和虹润NHR系列智能显示控制仪表进行RS-485通信，实现了单台控制器控制多台NHR仪表的任务，并能实时检测各仪表的运行状态，整个系统控制灵活方便, 方案结构简单，开发成本低，周期短，既使在恶劣的工业环境下也能稳定工作。

一、性质不同

1、RTU：构成企业综合自动化系统的核心装置。

2、DTU：专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。

二、硬件组成不同

1、RTU硬件组成：RTU的硬件主要包括CPU、存储器和各种输入输出接口。这些模块集成在电路板中，RTU的功能模块通过电路板布线连接。

2、DTU硬件组成：DTU 硬件组成部分主要包括CPU控制模块、无线通讯模块以及电源模块。

三、应用不同

1、RTU应用：适用于较恶劣的温湿度环境，提供更多的计算功能。rtu产品广泛应用于油气、水利、电力调度、市政调度等行业的SCADA系统中。

2、DTU应用：DTU已广泛应用于电力、环保、LED信息发布、物流、水文、气象等行业。虽然应用行业不同，但应用原理是一样的。其中大部分是与工业设备如PLC，单片机等自动化产品连接，然后与后台建立无线通信连接。

参考资料来源：百度百科-RTU

参考资料来源：百度百科-DTU

供水管网水质对于我们的身体健康和周围环境至关重要，水是人类赖以生存与经济社会发展不可替代的基础性资源，也是生存环境的基本要素。随着网格化管理大城市的基本建设，随着科学技术的不断进步，随着大家自然环境观念的提高，供水管网水质在线监测系统应运而生。
国内十大供水管网水质在线监测系统是怎么样的？下面让我们一起来看看吧。

一．上海敢创供水管网水质在线监测系统

上海敢创供水管网水质在线监测系统WQCE 200成套设备，运用新起的物联网、云计算技术等，对水资源的监测能做到24小时不间断监测和远程监控，达到及时掌握水质的动态变化，并可实现对各监测点的远程实时数据采集和分析处理，对可能出现的问题及时进行了解处理，并为管理人员提供快捷、方便的日常 *** 作与维护管理。
不仅如此，它的设计主要是针对传统的水质监测设备在无市电的情况无法使用，同时需要试剂的缺陷，而进行电池供电低功耗多参数水质自动监测设计开发的。设备监测的水质参数主要有：余氯、浊度、电导率、PH值及温度。终端采用GPRS/NB-iOT无线通讯方式，并通过互联网将水质数据发送到监控中心，同时终端支持MODBUS通讯协议。
除此之外，水质监测终端内置锂电池，无需外接电源，IP68防护等级，适合在恶劣环境条件下正常工作。采用集成全光谱在线技术，多参数在线自动测量，无需化学试剂，无二次污染，适用于无人值守的饮水安全水质监测站点， *** 作简便，即插即测。
二．甘丹科技水质在线监测系统

甘丹科技GD33-101B型标准五参数水质监测仪是一款可持续检测水质各项指标的仪器，同时连接多种参数传感器同时运行测量，又称多参数水质监测仪。采用了小型、便携式的壁挂式设计，重量轻、体积小可在有限空间里实现对水质的实时监测，中文交互菜单，功能设置简单易 *** 作。除标配五参数外，根据客户需求灵活配置参数，达到实时监测水质动态是产品突出的亮点。可选配参数包括：ORP、余氯、COD、氨氮、悬浮物、叶绿素、蓝绿藻、水中油等
三．凯纳福科技水质在线监测系统

凯纳福科技KNF-400A型水源地水质监测系统，可实时在线监测多个指标如：pH，浊度，温度，电导率，氨氮，COD等，无需试剂，即插即用，具备物联网云平台数据管理系统，可进行数据导出，曲线绘制，短信/微信/邮件等预警接收方式，报警值可设置。
四．哈希水质在线监测系统

MS6100水质在线自动分析仪作为一款多参数在线水质分析仪，可连续监测余氯、总氯、浊度、pH、ORP、电导率和温度7 种参数。该款水质在线自动分析仪的浊度模块采用360°X90°检测技术，更加准确。维护量低，配置灵活。MS6100 多参数在线水质分析仪针对7种参数分别采用如下检测方法：

余氯/总氯：N,N-二乙基-1,4-苯二胺光度法（DPD法）

浊度：90°散射比浊法，在入射光束周围360°收集散射光；

pH/ORP/电导率：电化学法；

温度：NTC30K
五．广州正虹水质在线监测系统

正虹水质在线监测仪采用国际领先的微流体进液控制技术（专利保护），每种试剂的进液量只有常规在线分析仪的1/2~1/3，每种试剂仅为05mL~07mL，而进液精度则高达2μL。基于独特的正虹水质在线监测仪技术，仪器的流路系统得以大大简化，仅含四个核心器件：蠕动泵、十通道多位阀、进液导管、消解比色装置。正虹水质在线监测仪控制软件直接提供了“仪器校准”、“质控样校验”、“零点/量程漂移”、“数据分类查询”、“数据合规补足”等“数据有效性审核”要求的功能，易于客户企业方便快捷地测试并统计出相应数据，完成污染源在线监控系统运行的现场核查。
六．中信水质在线监测系统

中信DH334DS多参数水质在线分析仪是常规五参数水质在线监测仪，常规五参数有PH、温度、溶氧、电导率、浊度。监测仪采用模块化设计，分析仪主机连接PH、温度、溶氧、电导率、浊度4支传感器，水质常规五参数可以直接并综合反映水体受有机和无机污染的程度以及水体本身的一些相关物理指标。
七．隆力德水质在线监测系统

隆力德在线多参数水质测试系统 2020XT可测：ph/ORP，温度，溶解氧，电导率，浊度和悬浮固体，COD，BOD，盐度，NH4-N，NO3-N，NO2-N，TSS／SAC／TOC，PO4。IQ SENSOR NET是一套全新的智能化测试系统，能自动识别IQ SENSOR传感器，具有模块化扩展系统功能。
八．湖南菲尔斯特水质在线监测系统

菲尔斯特FST100-SZXT-01多参数水质在线分析仪一体化集成设计，可测量多种水质参数；水质参数酸碱度、余氯、溶解氧、电导率、浊度和温度，其它需监测项可作说明；测量参数可选，精度高，重复性好；传感器可任意组合，安装简单易行，维护方便；无须填加试剂，没有试剂消耗；在一定范围内对电极进行自动补偿；多种输出方式可选（RS485 MODBUS-RTU，4G，以太网口）；可集成流通消泡、自动清洁、数据采集、数据远程传输等功能，降低了系统集成难度和工作量。
九．陕西正大水质在线监测系统

陕西正大ZDA-2000系列多参数水质监测仪采用多合一结构设计，每支传感器带有防水连接器，校准数据存储，在传感器内，可现场校准和替换。最多可以同时接6支数字传感器，可选荧光法溶解氧、四电极电导率、 浊度、pH、 ORP、 叶绿素传感器。配备自动清洁装置，可消除气泡，防止微生物生长，可以从容应对如河流、湖泊、海洋及地下水等多种水环境监测需求。具有极佳的可靠性，可在无人值守的环境中运行数月无需维护。
10 ．石家庄圣启水质在线监测系统

石家庄圣启水质在线监测系统，通过建立无人值守实时监控的水质自动监测站，可以及时获得连续在线的水质监测数据(常规五参数、COD、 氨氮、重金属、生物毒性等)，利用现代信息技术进行数据采集并将有关水质数据传送至环保信息中心，实现环保信息中心对自动监测站的远程监控，有利于全面、科学、真实地反映各监测点的水质情况，所能检测的参数有：PH、温度、溶氧、电导率、浊度、氨氮、COD、重金属含量等。

工业物联网无线数据采集系统，是一套基于信立 XLSN无线传感器网络技术的，具有终端数据采集，无线数据传输和数据应用分析等多功能的智能化数据采集和监控系统，它在市政供排水管网、供汽管网、热力管网、石油天然气管网、地下管沟监控；游泳池水箱水塔液位、大坝、河道水位、泵房浸水监控；蔬菜蘑菇、针金菇、水果、花卉、育苗等农业大棚智能环境监控；畜牧、家禽、水产等农业养殖智能环境监控；化工危化品石油天然气储罐区、电池、面粉仓库智能环境监控；电信机房、实验室、医院药房、生产车间、冷柜冰箱、图书馆、博物馆、档案室、粮库、烟草、酒糟酒曲酒窖等仓储馆藏智能环境监控；社区楼宇、港口工业园区、公园景区、校园广场、超市商场等大气环境质量智能监控；发动机、变频器等生产机器设备运行状态、仪器仪表能耗及生产缺料的智能监控等多个领域有着广泛的应用。
近年来，工业物联网无线数据采集系统的发展趋势是简化终端结构，在数据采集终端与主机之间采用无线通信，以代替复杂、不灵活的现场布线。该阶段数据采集系统采用更先进的模块式结构，根据不同的应用要求，通过简单的增加和更改模块，并结合系统编程，就可以扩展或修改系统，满足不同领域的需要。基于XLSN无线传感器网络24GHz或433MHz模块技术、MES制造执行系统技术及无线传感器、无线测控装置RTU等的智能制造工厂生产车间无线数据采集系统是工业物联网无线数据采集系统的典型应用案例。

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