RS-485/串口仪表数据采集到 Web 与 MQTT

很多电表、称重仪表、流量计没有以太网口，只有 RS-232/RS-485 串口。把它们的数据采集到上位机 Web 或 MQTT 平台，通常需要三步：接线对上、协议说清、软件轮询。本文以 nscada 为例说明落地方法。

一、接线与端口参数

• 一台设备单点对连用 RS-232；多台同总线建议 RS-485（A/B 双绞线，两端加 120Ω 终端电阻）；
• 先确认设备说明书里的波特率、数据位、停止位、校验位，例如 9600-8-N-1；
• Windows 看设备管理器里的 COM 号；Linux 通常是 /dev/ttyUSB0 或 /dev/ttyS0，注意把运行用户加入 dialout 组。

二、把“协议”变成点表

仪表协议一般就是：发送一帧请求（HEX），设备回一帧数据。nscada 的做法是把“读指令”配在设备上：

读指令：txHex = "01 03 00 00 00 02"，CRC = crc16-modbus
点表：  地址 = 指令代号:响应字节偏移（如 R1:4 → float32）

点表地址格式：<指令代号>:<响应内偏移>，如 R1:0、DATA:4；类型支持 bool/int16/uint16/int32/uint32/float32/float64，字节序 big/little 可配。

三、串口上的常见坑

1. 串口占用冲突：一个串口只能被一个进程打开；多个采集任务共口必须串行——采集引擎对同串口做了事务互斥；
2. 一帧读不全/粘帧：按“静默窗口”切帧（无新字节超过设定毫秒即认为一帧结束），响应边界可调；
3. CRC 不匹配：核对是 CRC16-Modbus 还是和校验，nscada 支持发送前自动追加 none/crc16-modbus/sum8；
4. 电平/驱动：RS-485 要 A/B 别接反，USB 转 485 线驱动装好。

四、从串口到 MQTT/HTTP

采集到数据后与网络设备并无差别：数据写本地 SQLite 的同时进入 Outbox 队列，由转发器发布到 MQTT 主题（如 cx/{deviceId}/data，支持 QoS）或 HTTP 批量上送。这样即使总线上某台仪表临时离线，其它设备照常采集，历史数据也不丢。