水利RTU产品系统

水文、水资源监测站点多位于河道、水库、山区野外，无市电、无固定网络，环境恶劣，需要定时采集水位、雨量、流量等要素并上报省市水文/水资源平台。传统遥测设备存在功耗高（连阴雨天断电）、断网丢数据、平台规约对接麻烦等痛点。本项目开发了一款工业级低功耗水利遥测终端机（RTU），打通“传感器接入—数据采集—本地存储—4G 上报—平台对接”全链路。

本 RTU 是一款面向工业仪表、能耗计量与无人值守站点的数据采集终端，集多协议采集、协议转换、4G/以太网通信、本地存储和远程运维于一体，可替代人工抄表与现场值守。

多协议采集：支持 RS485/Modbus RTU 轮询，兼容 DL/T 645、DL/T 698、CJ188 等仪表规约；可接红外抄表头，非接触读取电表数据；按点表配置寄存器，批量采集电压、电流、功率、电量、流量、温度等参数。
通信与上报：4G 全网通，支持 TCP/UDP/MQTT/HTTP；可选 RJ45 以太网；支持注册包、心跳包、断线重连和多中心上报。
协议转换：Modbus RTU 与 Modbus TCP 互转，Modbus 转 JSON 主动上报，支持透传模式，方便对接组态软件、触摸屏和云平台。
本地存储与补传：内置 Flash/RTC，断网自动缓存，网络恢复后按时间顺序补传，历史数据不丢。
远程运维：支持远程参数配置、点表下发、OTA 升级，以及设备状态、信号质量和日志查看。
低功耗（可选）：电池/太阳能供电版本，定时唤醒采集上报，休眠功耗低，适合无市电现场。
报警与联动（可选）：阈值越限、设备离线、采集故障报警；支持 DI/DO 或继电器联动。
工业可靠性：宽压输入、防反接/过流/浪涌保护、硬件看门狗、RS485 隔离，适应恶劣现场。
平台对接：Web/云平台查看实时数据、历史曲线和报表，支持多设备统一管理。
安装调试：串口自适应/免配置，PC 配置工具快速完成点表和平台参数设置。

我负责 RTU 的需求拆解、硬件方案与器件选型、嵌入式固件开发，以及 SL651-2014、SZY206-2016 规约栈、4G 通信、低功耗管理、本地存储补传和省市平台联调。

技术栈：ARM Cortex-M MCU（STM32/GD32）、C 语言、RT-Thread、RS485/Modbus RTU（传感器接入）、模拟量/开关量/脉冲量采集、4G 全网通、TCP/UDP、SL651-2014、SZY206-2016、MQTT/自定义 TCP（自建平台）、SPI Flash + RTC、OTA。

架构采用分层设计：驱动层（UART/RS485、ADC、DI/DO、Flash、RTC、4G）→ 规约层（SL651/SZY206 报文组包/拆包、遥测站与中心站交互）→ 业务层（定时采集、阈值报警、缓存补传、低功耗调度）→ 通信层（4G 拨号、主备中心切换、注册/心跳、远程配置/OTA）；用多线程和消息队列解耦采集与通信。

亮点与难点：一是双规约兼容，可按项目切换 SL651-2014/SZY206-2016，直接对接省市水文/水资源平台；二是多要素采集与统一点表，水位、雨量、流量、电压、温度等按周期上报；三是断网缓存、恢复后按时间补传，保证数据到报率；四是低功耗设计，定时唤醒 + 休眠，适配太阳能/蓄电池供电；五是难点在规约报文时序、中心站联调、RS485/模拟量抗干扰，以及弱网重连和补传顺序。最终实现无人值守站点的自动采集与远程运维。