电磁流量计 4-20mA 模拟量采集接入 ThingsCloud

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电磁流量计 4-20mA 模拟量采集接入 ThingsCloud

这个示例，我们介绍电磁流量计如何接入 ThingsCloud 平台，并上报测量速度。

我们用的电磁流量计采用 4-20mA 模拟量信号输出，所以还需要一台支持 4-20mA 模拟量输入和网络通信的 RTU。将电磁流量计和 RTU 连接后，RTU 采集模拟量信号，同时提供 Modbus 从机服务。

RTU 如何连接 ThingsCloud

自带网络通信的 RTU 接入 ThingsCloud 的方法和 DTU 完全相同，请浏览 DTU 接入及示例教程。本示例不限于特定的 DTU 产品。

对于另一些 RTU 支持 Modbus RTU 输出，请参考以下示例：

顺便说一下，有些电磁流量计也支持 RS485/Modbus 输出，这样就不需要单独的模拟量采集，只需要用支持 Modbus RTU 透传的 DTU 即可，具体步骤和以上示例相似。

添加属性定义

根据流量计口径的不同，这款的量程是 0.1-15m/s。我们在设备类型中，找到 功能定义，添加属性定义，如下图：

配置 Modbus 寄存器

接下来，确保设备类型的接入协议设置为Modbus RTU 透传，在设备类型的 Modbus 配置中，设置属性对应的设备端 Modbus 寄存器参数。

参考 RTU 的模拟量采集 Modbus 寄存器手册，我们知道第一路 AI 的寄存器是：

起始地址：0x00C0
寄存器数量：1
数值单位：uA

我们对设备类型的 Modbus 设置如下：

接下来，记得开启 属性智能转换，并设置正确的自定义数据流标识符，自定义数据流用于云平台和 DTU 之间收发 Modbus RTU 报文，通常默认创建的自定义数据流标识符为 stream，请您根据实际情况为准。

通过任务查询数据

Modbus 数据上报需要主机发起查询，也就是从云平台下发查询指令，通过 DTU 透传到终端设备。

我们来创建 Modbus 查询任务，如下图：

保存任务后，我们可以手动点击单次运行任务，也可以在任务的定时选项中，设置定时时间间隔，例如 5 分钟，这样便可以每 5 分钟获得最新的数据。

查看数据

通过云平台的智能 Modbus 解析，在设备概要页面的属性中，我们可以实时看到设备最新上报的属性数据，如下图：

这时采集到的电流信号是 6830uA，也就是 6.83mA。

通过模拟量生成流速数值

接下来还需要自动将电流模拟量转为数字量，使用 ThingsCloud 规则引擎可以轻松完成这个转换。

创建一个属性上报预处理规则。

在云函数中使用如下代码：

module.exports = function (report_attributes) {
    /**
     * report_attributes:   上报的属性对象，同时作为函数返回值。函数中可更新属性对象。
     */
     
    if (report_attributes.analog_value !== undefined) {
        // 得到电流信号 mA
        var analog_ma = report_attributes.analog_value / 1000;
        report_attributes.flow_speed = 14 + 
            (analog_ma - 4) / (20 - 4) * (140 - 14)
    }

    return report_attributes;
}

规则创建成功后，再次读取模拟量，会看到生成流速数值，如下图：

再来一些计算值

流量计设备只负责输出当前的测量速度，对于用户而言，还希望知道一些信息和数据，例如：

今日的最大流速、最小流速；
当前流速级别，是否超限？

我们以今日最大流速和最小流速为例，继续完善上边的预处理规则，增加一些代码，完整云函数如下：

module.exports = function (report_attributes) {
    /**
     * report_attributes:   上报的属性对象，同时作为函数返回值。函数中可更新属性对象。
     */
     
    if (report_attributes.analog_value !== undefined) {
        // 得到电流信号 mA
        var analog_ma = report_attributes.analog_value / 1000;
        report_attributes.flow_speed = 14 + 
            (analog_ma - 4) / (20 - 4) * (140 - 14);
            
        // 调用 ThingsCloud 内置函数，读取设备当前属性，也就是上次上报后的数据
        const attrs = Cloud.getCurrentAttributes();
        
        // 记录本次上报的年月日
        report_attributes.report_date = Cloud.Utils.dateFormat("YYYYMMDD");
        
        if (report_attributes.report_date !== attrs.report_date) {
            // 如果是新的一天首次上报
            report_attributes.min_speed = report_attributes.flow_speed;
            report_attributes.max_speed = report_attributes.flow_speed;
        } else {
            // 今日的非首次上报，计算最大值和最小值
            report_attributes.min_speed = Math.min(attrs.min_speed, report_attributes.flow_speed);
            report_attributes.max_speed = Math.max(attrs.max_speed, report_attributes.flow_speed);
        }
    }

    return report_attributes;
}

然后我们回到设备类型的功能定义，增加两个属性定义：

采集一段时间后，可以看到计算出的今日最大流速和最小流速。

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