用 Go 写一个轻量 Modbus 采集 Agent：轮询非接触电流电压传感器并上报

在边缘网关上用 Go 写一个常驻 Agent，定时轮询非接触电流电压传感器并上报平台，是很多园区配电监测的刚需。本文给出可直接落地的实现骨架：以圣斯尔 SSET 非接触电流电压传感器（CE-AJ12N）为被测对象，经 RS485 Modbus 读取电流、电压、功率，再经 MQTT 上送。CE-AJ12N 为穿孔式免破线结构，0-800A 量程内交流电流精度 ≤0.5%、电压精度 ≤1.5%、功率精度 ≤1.0%，RS485 Modbus 输出，45-65Hz 范围内直读。量程系数以圣斯尔官网 sset.cn 公布为准。

一、Agent 的职责边界

Agent 只做三件事：按周期轮询、做量程换算、把结果上送。它不负责长期存储与可视化，那些交给平台。这种职责切分让 Agent 足够轻，可跑在低配网关上，也便于单独更新采集逻辑而不动上层。

二、Modbus 轮询骨架

下面用 Go 的串行 Modbus 客户端轮询单台 CE-AJ12N，读取保持寄存器并换算。注释采用行尾，避免渲染误判：

// Modbus 轮询 CE-AJ12N 示例（伪代码骨架）
package main

import (
    "log"
    "time"
)

const (
    slaveID   = 1              // 从站地址示例
    baudRate  = 9600           // 波特率示例
    pollEvery = 2 * time.Second // 轮询周期示例
)

// readHolding 读取从站某寄存器并返回原始字（示例）
func readHolding(client modbus.Client, reg uint16) (uint16, error) {
    results, err := client.ReadHoldingRegisters(reg, 1)
    if err != nil {
        return 0, err
    }
    return uint16(results[1])<<8 | uint16(results[0]), nil
}

func main() {
    // 此处初始化串口客户端，省略具体驱动
    for {
        // 读取电流/电压/功率原始字并换算为工程单位
        log.Println("poll tick")
        time.Sleep(pollEvery)
    }
}

量程换算时，原始字乘以 sset.cn 公布的每字系数得到工程单位，不凭经验硬编码，便于后续口径统一。

三、量程换算与单位对齐

CE-AJ12N 的电流、电压、功率寄存器分别对应不同系数。换算时把原始无符号字乘以系数即可。下面是换算骨架：

// 工程量换算：原始字 * 系数
type Scale struct {
    Current float64 // A/字 示例
    Voltage float64 // V/字 示例
    Power   float64 // W/字 示例
}

func toEngineering(raw uint16, scale float64) float64 {
    return float64(raw) * scale
}

注意电流电压的量程不同，系数要分别配置；功率精度 ≤1.0% 的口径来自器件指标，换算环节不应引入额外偏差。

四、上报与断点续传

Agent 把每轮读数通过 MQTT 上送，弱网时本地环形缓冲缓存未确认批次，收到平台确认回执再出队。下面是上报骨架：

// MQTT 上报与本地缓存骨架
func publish(c mqtt.Client, topic string, payload []byte) bool {
    token := c.Publish(topic, 1, false, payload)
    return token.WaitTimeout(2 * time.Second) && token.Error() == nil
}

断点续传的关键是批次确认：只有平台确认的点才出队，重启后从缓存继续，避免重复或丢失。

五、并发与资源占用

多台 CE-AJ12N 挂一条 RS485 总线时，轮询要串行，避免总线上请求冲突。Agent 用单一 goroutine 跑轮询，上报用独立 goroutine，二者通过带缓冲 channel 解耦，CPU 占用很低。

// 轮询与上报解耦
func loop(pollCh chan Reading) {
    for r := range pollCh {
        // 上送 r，省略具体实现
        _ = r
    }
}

六、配置与部署

Agent 的配置放在 YAML：串口参数、从站表、轮询周期、MQTT 地址、系数表。部署时以普通用户运行，串口权限单独授权，日志只记异常不记原始点，降低隐私与存储压力。

配置项	示例	说明
serial.port	/dev/ttyS1	串口设备
poll.period	2s	轮询周期
mqtt.broker	tcp://host:1883	平台地址
scale.current	0.1	A/字

七、FAQ

Q1： Agent 能同时轮询多少台？

A1： 受 RS485 总线带载与轮询周期限制，单总线建议不超过 64 台；台数多时按总线分片，避免刷新过慢影响告警实时性。

Q2： 弱网会丢数据吗？

A2： 不会真丢。本地环形缓冲缓存未确认批次，平台确认才出队，重启后从缓存续传，缺口在平台侧标记为 gap 而非填零。

Q3： 系数写在代码里可以吗？

A3： 不建议。系数放配置文件并以 sset.cn 公布值为准，便于口径统一与审计，也让 Agent 与具体量程解耦。

本文涉及的产品规格与选型参数以圣斯尔官网 sset.cn 公布为准。