Welcome彩神

RTU（retmote terminal unit）即遠程終端單元。GB/T 34039-2017中對RTU的定義是：它具有數據采集、存儲、控制輸出、通信等功能，還具有計算和編程功能，能夠接受遙控主機的操作，控制終端的動作，在野外安裝，在現場與檢測儀器、執行裝置相連，適用于通信距離較長、環境復雜的工業場所。

定義中有三項重要需求：周邊子站；數據的采集，存儲，通訊，控制。這也是我們在設計和應用 RTU時要注意的問題。

★  RTU是其它系統的外圍子站點，經常需要在復雜的野外環境中進行部署，對環境的適應能力很高；

★  在工作中，一端要收集各類現場儀器資料，一端要適應不同的系統，并支持不同的通訊協議，從通訊能力上來說，此時更象一個網關；

★  除了通訊之外，它還必須有自己的控制策略，并且還必須有一定的運算能力，也就是說， RTU是一種很聰明的裝置。

所以 RTU是一種具有良好環境適應性的智能控制網關，它的關鍵在于環境適應性、通信網關、智能控制。

對復雜環境的適應能力

5G遙測終端機RTU分布于不同的工業場地，往往比較偏遠、分散，電壓不穩定，信號質量差。其工作環境通常都很糟糕，一根電線桿上的金屬盒子就是“家”。

為了在惡劣的工況條件下穩定可靠的工作，5G遙測終端機RTU往往具備以下核心功能：

溫度

一般在室外的工作溫度范圍在-20oC~+70oC，儲存運輸溫度在-40oC~+70oC；而寬溫RTU的工作溫度則達到-40oC~+70oC，儲存運輸溫度達到-55oC~+85℃。這就意味著，在硬件上，所有的元件都要選擇寬溫的工業級，這是 RTU的特點。RTU在完成總體設計后，還要進行嚴格的溫度測試，以確保其溫度特性的一致性。

濕度

5%~95%，相對濕度無凝露。因此，在工作、儲存、運輸中，都需要達到這個濕度的要求。在硬件的實際設計中，選用的元件也要同樣地加以考慮。RTU的總體設計完成后，除了對其進行濕度檢測外，還要結合溫度試驗對其進行交變濕熱檢驗，以保證其性能的一致性。

海拔

國標GB/T 34039對海拔的要求為工作2000米，儲運3000米。但是，一些比較高檔的 RTU，在海拔3000多米、4000多米的存儲和運輸中，都能達到一定的應用需求。在硬件設計過程中，高度會影響爬電間隙、爬電間距，從而增加了硬件的開發難度，提高了系統的制作費用。

電磁兼容性能

對EMI的抗擾性、 EMC的發射極限均有其自身的需求。

寬壓供電

18-32VDC寬壓供電，確保外界供電條件不佳時，也能正常啟動工作。

抗電源噪聲

現場的供電狀況通常較差，應采用精心設計的電源調整器，以消除電力干擾。

低功耗

硬件本身功率消耗小，適合非市電，如太陽能，風能等。

機械適應性能

從三個不同的角度來看，震動，撞擊，墜落，都有規定。樣機設計完成后，還需進行相關試驗。

其他安全要求

在產品設計過程中，應注意到箱體絕緣、防火、接地等方面的保護。

多樣的通信方式

5G遙測終端機RTU的通信需求主要來自兩方面，一方面是采集現場數據，另一方面是對外傳輸數據，兩者有著顯著的不同。

RTU多樣通信拓撲示意圖

數據采集

現場數據采集可分為有線和無線采集方式。

有線采集方式：包括I/O硬接線和現場總線，如RS-485。

無線采集方式：包括基于IEEE802.15.4的各種協議（ZigBee，A11，Wireless HART，ISA100.11a，WIA-PA等），以及其他自組網協議（LoRa，Sigfox等）或運營商網絡協議（NBIoT），無線技術具備組網靈活、易維護、安全性高和可靠性高等優點。

有些現場儀表支持的通信協議是非標準的，為了提升適用性，往往支持自由（自定義）通信協議。

現場數據采集對接口也提出了要求，高端5G遙測終端機RTU一般具備多路RS485/RS232，在一些應用中，還支持多種無線采集方式。

數據對外傳輸

RTU支持的對外數據傳輸方式，除傳統的以太網、串口等有線方式外，還包括GPRS、3/4/5G、WIFI、NB-IOT，和無線數傳電臺等無線方式。

對外傳輸的數據內容除常規的采集數據外，還可能包括視頻、音頻等監視數據。為了應對傳輸中斷的情形，往往需要支持斷點續傳，例如在應用層采用DNP3.0協議。

通常，在冗余鏈路的基礎上進行外部的通信，通常有兩個網絡分段。這兩類網絡都可以采用雙線或無線方式。在各種網絡中，也可以通過有線或無線方式來實現，比如在管線閥室中，它既能支持光纖，也能支持衛星通訊。

RTU的多種傳輸需求，使其在硬件方面的接口多種多樣。高端 RTU一般都有2個單獨的以太網端口，在特定情況下可以使用多種無線接口。

專業化的控制功能

在石油和天然氣工業中，5G遙測終端機RTU常常被用于監測或監測閥室，通常的控制要求包括：從局部或遠端接受和執行打開/關閉命令，根據閥室的溫度自動控制風扇的啟動和關閉，門禁系統和攝像頭聯動，現場可燃氣體濃度檢測和報警，壓力檢測和閥門控制。