МОДУЛЬ СОПРЯЖЕНИЯ ДАТЧИКОВ ПОГРУЖАЕМОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНТЕРФЕЙСА MODBUS

А. Л. Оленин

doi:10.29006/1564-2291.JOR-2025.53(4).14

А. Л. Оленин Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН

DOI 10.29006/1564-2291.JOR-2025.53(4).14

Ключевые слова гидрологический комплекс, Modbus, датчик, система сбора данных, парсинг данных, двухпроводная шина

Аннотация

Представлена функциональная схема модуля сопряжения датчиков погружаемого измерительного гидрологического комплекса, обладающего определенными функциональными преимуществами. Он состоит из комплекта контроллеров интерфейсов и протоколов RS-232 в Modbus, собирающих данные с датчиков по интерфейсам RS232. Контроллеры выполняют преобразование интерфейса RS232-RS485, преобразование протокола и скорости обмена различных цифровых датчиков в единый протокол Modbus. Контроллеры реализованы на основе широко распространенных готовых микроконтроллерных плат. Контроллеры присоединены к шине Modbus RTU на основе электрического двухпроводного интерфейса RS485. Данные из Modbusрегистров контроллеров считываются мастером сети, в качестве которого может выступать, например, интерфейсное программное обеспечение судового компьютера, оператора комплекса с привязкой времени к текущему времени операционной системы. Спроектирован и изготовлен действующий макет модуля для интеграции датчиков с целью обеспечения фоновых гидрофизических измерений при подводной рекогносцировочной съемке в прибрежных водах, представлены его упрощенная электрическая схема и внешний вид. Реализуется подключение дополнительных датчиков за счет добавления новых контроллеров в сеть. Возможно подключение готовых измерительных устройств с интерфейсом Modbus RS485 сторонних производителей. Модуль входит в состав зондирующей аппаратуры с аккумуляторным питанием и используется в текущих морских экспедиционных работах ИО РАН.

Литература

Кочетов О. Ю., Островский А. Г., Волков С. В., Ольшанский В. М. Унифицированная аппаратно-программная платформа системы управления автономных подводных профилирующих аппаратов // Подводные исследования и робототехника. 2018. № 1 (25). С. 59–66. EDN: UTGUCG

Левашов Д. Е. Техника экспедиционных исследований: инструментальные методы и технические средства оценки промыслово-значимых факторов среды. Москва: Всероссийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии, 2003. 400 с. EDN: HVJRKX

Оленин А. Л. Многоканальный комплекс для разработки новых океанологических измерительных каналов: специальность 25.00.28 «Океанология»: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Оленин Антон Леонидович. Москва, 2012. 24 с. EDN: QFYNIN

Океанология: средства и методы океанологических исследований / Ред. Г. В. Смирнов и др.; Междунар. ассоц. Акад. наук, Рос. акад. наук, Нац. акад. наук Украины. Москва: Наука, 2005. 794 с. ISBN 5-02-033669-6. EDN: OTPCMK

NE-4100 Series 10/100 Mbps embedded serial device servers [Электронный ресурс] https://moxa.ru.com/moxa-ne-4100-series-datasheet-v1.3.pdf.(дата обращения 21.10.25).

Как общаются машины [Электронный ресурс] https://habr.com/ru/companies/advantech/articles/450234.(дата обращения 21.10.25).

MODBUS over Serial Line Specification & Implementation guide V1.0 [Электронный ресурс] https://www.modbus.org/file/secure/modbusoverseriallegacy.pdf.(дата обращения 21.10.25).

Arduino Hardware [Электронный ресурс] https://www.arduino.cc/en/hardware/#nano-family.(дата обращения 21.10.25).

X3-SUB Submersible data logger Электронный ресурс] https://www.nexsens.com/products/data-loggers/x3-sub-submersible-data-logger.(дата обращения 21.10.25).

SeaGuardII platform [Электронный ресурс] https://www.aanderaa.com/media/pdfs/td303-seaguardii-platform-pdf.pdf.(дата обращения 21.10.25).

Trace Mode. In: https://ru.wikipedia.org/wiki/Trace_mode.(дата обращения 21.10.25).