盛钟铭++许朝勇++陈超

【摘 要】 通过工业级无线wifi距离远，大数据，实时传输的特性，我们可以构建在缆道水文测流的中距离范围内的ADCP，罗经及GPS的无线串口传输数据和采集，实现较短波VHF更具优势的无线缆道水文ADCP测流新方法。

【关键词】 ADCP 工业级wifi RS232 缆道水文

1 缆道水文无线传输方法概述

目前船用ADCP可以直接采用电脑通过RS232接口直接采集测流数据，而在国内许多水文站使用的是缆道测流，而缆道ADCP数据采集和传输就是普遍都面临的问题。目前普遍在采用的缆道ADCP数据传输方式是与遥测方式相同的电台VHF短波传输方式。本文就是介绍一种更新的途径，利用无线wifi的原理来实现中远距离的缆道水文数据传输。

2 无线wifi路由器的基本参数

我们根据工业级无线wifi的poe供电路由器，作为无线网络的构架，其无线路由器具有以下特点：

频段和信道：2.3～2.7GHz；5MHz、10MHz、20MHz、40MHz

调制方式：DBPSK、DQPSK、CCK、OFDM、16-QAM、64-QAM

数据与工作参数

自动速率选择：802.11n：6.5-300Mbps；802.11b：11/5.5/2/1Mbps；802.11g：108/54/48/36/24/18/12/9/6Mbps

标准：IEEE802.11n，IEEE802.11g，IEEE802.11b，IEEE802.3u，IEEE802.3af

支持的协议：CSMA/CA，TCP/IP，IPX/SPX，NetBEUI，DHCP，NDIS3，NDIS4，NDIS5

管理基于Web管理支持SNMP MIB支持Telnet支持

安全性：MAC地址控制支持

加密：WEP加密64/128bits，WPA，WPA2，802.1x

频率范围（MHz）：2300-2700

3 串口RS232与无线路由器的通讯

我们需要具有映射物理地址或带ip设置功能的网络转串口RS232双向透明传输的客户端。

3.1 串口模块的功能

网络串口模块是用来将TCP网络数据包或UDP实现数据透明传输的设备，模块体积小巧，功耗低，稳定性高，搭载ARM处理器，速度快，多功能型嵌入式以太网串口数据转换模块。它内部集成了TCP/IP协议栈，用户利用它可以轻松完成嵌入式设备的网络功能。模块集成10M/100M自适应以太网接口，串口通信最高波特率高达230.4kbps，具有TCP Sever，TCP Client，UDP工作模式，通过软件轻松配置。

3.2 功能特点

10/100M自适应以太网接口；支持AUTO MDI/MDIX，可使用交叉网线或平行网线连接；波特率在115.2kbps以上并且可以设置；工作方式可选择TCP Server，TCP Client，UDP工作模式；工作端口，目标IP地址和端口均可设定；网络断开后自动断开连接，保证整个网络可靠的建立TCP连接；灵活的串口数据分帧设置，满足用户各种分包需求；提供配套的TCPIP编程资料；TCP Server模式下支持4个客户端同时连接。

3.3 产品特性

32位ARM CPU；LA以太网：10/100Mbps；保护：内建2KV电磁隔离；串口RS232×1：TXD、RXD、GND；串口速率：波特率：从2400到115.2kbps可设置，最高可达3Mbps；协议：ETHER ET、ARP、IP、UDP、TCP；工具软件：模块配置软件、TCP/UDP测试工具、串口调试软件；配置方式：串口和网络均支持。

4 无线wifi实现缆道水文ADCP测流传输设计

在缆道普遍在一公里跨度范围内，其实有更好的，更简单更快速，无需大缓存，且可以实现实时海量数据传输的方式：工业级无线wifi数据传输。

此方式较VHF有诸多优势：（1）从采集到传输，到终端，直至最终进入电脑，全程数据透明传输，无损无错且海量。工业级wifi有300M/S的最高传输速率。（2）工业级无线wifi可实现1公里甚至远达5公里的传输距离。（3）工业级wifi传输数据无需大容量缓存，更是低延时，较短波VHF传输更简单实用，反应更快速。

10/100M自适应以太网接口。

5 结语

支持AUTO MDI/MDIX，可使用交叉网线或平行网线连接；波特率在115.2kbps以上并且可以设置。

工业级无线wifi作为在中等距离范围内，有其较其他无线传输方式的诸多优势。且缆道水文ADCP结合罗经和GPS都使用RS232串口作为采集方式，并在工业级wifi传输使用的有效范围内，功耗低，无需缓存，实时大数据，所以此技术是在ADCP缆道水文测流中更高效可靠，稳定节能的方式。

参考文献：

[1]深圳长鹰科技有限公司.工程级无线路由器说明书.http：//szcykj86sz.ce.c-c.com/，2013-01-14.

[2]济南有人物联有限公司.网络转串口模块说明书.http：//usrzgm.cn.china.cn/，2013-04-28.endprint