Сбор метеоданных
БР-02 опрашивает уличные датчики по RS-485 и публикует метрики температуры, влажности, давления, скорости ветра и осадков в MQTT-брокер без участия оператора. Вся аналитика и хранение выполняются на вышестоящем сервере: роутер работает как надёжный прокси между полевым оборудованием и системой мониторинга.
Архитектурная роль БР-02
В сценарии метеостанции роутер выступает приёмо-передатчиком сигналов (прокси). Сложная обработка данных — усреднение, аномалии, BI-интеграция — выполняется на вышестоящем сервере, где нет ограничений по вычислительным ресурсам.
БР-02 не занимается сложными алгоритмами обработки — его задача доставить показания датчиков на сервер быстро и без потерь. Это разумное разделение ролей: роутер работает стабильно, сервер масштабируется независимо. При возникновении сетевых проблем данные буферизуются в локальном журнале и дублируются при восстановлении связи.
Схема связи оборудования
Датчики подключаются к шине RS-485 роутера последовательно и опрашиваются по протоколу Modbus RTU. Роутер публикует свежие показания в MQTT-брокер каждые 30 секунд; брокер доступен серверу мониторинга через LAN, Wi-Fi или LTE.
Подключение оборудования
Все датчики подключаются к клеммнику RS-485 роутера по топологии «шина»: в одну линию, витой парой МГШВ, с терминирующим резистором 120 Ом на дальнем конце. Каждому датчику присваивается уникальный Modbus-адрес (1–8). Роутер поочерёдно опрашивает адреса, собирает показания и немедленно публикует их через MQTT. Уличные датчики монтируются в герметичных боксах IP65 на мачте или кровле.
⚠️ Защита от опасности. Кабели RS-485 заводятся в бокс через сальниковые уплотнители. Обязателен отдельный молниезащитный разрядник на уличных участках линии — открытая скрутка в уличных условиях опасна из-за наводок и нарушает работу шины.
🔋 Резервный канал. БР-02 поддерживает Wi-Fi и LTE-режим — при обрыве основного LAN-канала данные автоматически идут через резервную сеть. До восстановления связи показания буферизуются в локальном журнале и дублируются на сервер после переподключения.
Настройка логических правил
Правила выполняются последовательно при каждом опросе шины. На самом роутере реализована только минимально необходимая логика: опрос, буферизация и публикация. Пороговые алерты и агрегация данных выполняются на вышестоящем сервере.
| № | Условие | Действие |
|---|---|---|
| 1 | Опрос датчиков (RS-485, каждые 30 сек) | T, RH, P, Wind, Rain |
| 2 | Показания получены — запись в локальный журнал | Event-logged |
| 3 | Есть доступ в сеть | MQTT-publish |
| 4 | Сеть недоступна — буферизация в журнал | Buffer-internal |
| 5 | Данные не отправлены 3 цикла подряд | Sensor-Error — уведомление |
| 6 | Датчик снова в сети | Отправка накопленных данных из буфера (Buffer-flush) |
Пример MQTT-топика: br02/meteo/zone1
payload: {"t":21.4,"rh":68,"pa":1013,"ws":4.2,"wd":270,"rain":0,"ts":1719225600}
Проверка после установки
После монтажа выполните три контрольных теста и убедитесь, что в журнале событий появились соответствующие записи, а MQTT-брокер получил сообщения.
| Тест | Описание | Результат |
|---|---|---|
| 1 | Данные со всех датчиков поступают | Sensor OK |
| 2 | MQTT-брокер получает сообщения раз в 30 сек | MQTT OK |
| 3 | Имитация отключения датчика фиксируется в журнале | Sensor-Error OK |
Пример журнала метеоданных
Локальный журнал хранит каждый цикл опроса. При восстановлении сети несинхронизированные записи автоматически дублируются в MQTT-брокер.
| Время | T, °C | RH, % | P, гПа | Ветер, м/с | Результат |
|---|---|---|---|---|---|
| 00:00:30 | +21.4 | 68 | 1013 | 4.2 | MQTT опубликован |
| 00:01:00 | +21.5 | 69 | 1013 | 5.1 | MQTT опубликован |
| 00:02:00 | +21.5 | 69 | 1013 | 5.0 | Буфер (нет связи) |
| 00:02:30 | — | — | — | — | Sensor-Error |
| 00:03:00 | +21.4 | 68 | 1014 | 3.8 | Данные из буфера отправлены на сервер |
Спецификация
| Параметр | Описание |
|---|---|
| Интерфейсы | RS-485 (Modbus RTU), LAN, Wi-Fi, LTE |
| Протоколы | Modbus RTU (опрос датчиков), MQTT (публикация метрик) |
| ПО | modbus-tools, mosquitto, cron |
| Макс. датчиков | До 8 на одной шине RS-485 (адреса 1–8) |
| Период опроса | 30 сек (настраивается) |
| Хранение данных | Локальный буфер на роутере + MQTT → сервер (Grafana, InfluxDB) |
| Питание датчиков | Внешний блок питания 12–24 В, IP54 |
Состав оборудования
Датчик T + RH RS-485
Modbus RTU, −40…+80 °C, 0–100 % RH. Исполнение IP65 для уличного монтажа.
Датчик осадков RS-485
Наличие и интенсивность осадков. Подогрев от обледенения в комплекте.
Анемометр RS-485
Скорость и направление ветра. Чашечный или ультразвуковой, IP65.
Блок питания 12 В
Питает роутер и датчики. Вход 220 В, выход 12 В / 3 А. IP54.
Датчик давления RS-485
Атмосферное давление, Modbus RTU, 800–1100 гПа, IP65.
Кабель МГШВ 0,35 мм²
Витая пара для RS-485. Снижает помехи на трассах до 50 м.
Роутер БР-02
RS-485, GPIO, Wi-Fi, LTE. Опрашивает датчики, буферизирует и публикует MQTT.
входит в ПС