RS-485 на длинной линии Опции

[avat]

Есть 10 устройств, размещенных в чистом поле в ряд общей длиной 500м в одну линию. Требуется объединить их цифровым интерфейсом связи (скорость не важна) с подключением, допустим, к ПК.
Каждому устройству нужно питание (5В, 50 мА). Предполагаю использовать RS-485, один источник питания в начале линии (напряжением побольше, чтобы скомпенсировать падение в линии), кабель (заказчик хочет использовать 4-х проводной, неэкранированный, не витой) будет закопан в землю. Главный критерий - безотказность. Есть некоторые вопросы, т.к. проектирую такую систему впервые.

1. Оправдано использование не витой неэкранированной пары на скорости, допустим, 1200 бод и длине линии 500м?
2. Будет ли использование одного ИП постоянного тока в начале линии напряжением 12-18В оправданным для питания системы в случае использования "-" ИП в качестве общего провода?
3. Не превысит ли разность потенциалов земли на устройствах допустимое для драйверов (MAX485)? Если да, как с этим можно бороться?
4. Стоит ли применять грозозащиту к цепям интерфейса и линиям питания?

Сделать нормальное заземление в грунт на каждом узле не представляется возможным - 30 см почвы, потом мел.

[rezident]

1. Оправдано использование не витой неэкранированной пары на скорости, допустим, 1200 бод и длине линии 500м?

Нет. Только витая пара. Иначе про свой главный критерий - безотказность - можете забыть.

2. Будет ли использование одного ИП постоянного тока в начале линии напряжением 12-18В оправданным для питания системы в случае использования "-" ИП в качестве общего провода?

Поясните, что значит "общий провод" в данном контексте? Он будет заземлен? Все устройства будут гальванически связаны? А интерфейсы RS-485 тоже будут гальванически связаны? И с общим проводом тоже? А вообще конечно это вполне логично запитать все устройства по одному кабелю.

3. Не превысит ли разность потенциалов земли на устройствах допустимое для драйверов (MAX485)? Если да, как с этим можно бороться?

Это можно посчитать, после того как выберите тип кабеля. Для большинства драйверов величина синфазного напряжения лежит в диапазоне -7В...+12В. Если же не хотите с этим бороться, то просто сделайте гальваническую изоляцию интерфейсов RS485 в каждом устройстве. Или изоляцию самого устройства от цепи питания. Второе даже удобнее, т.к. можно готовые модули изолированных DC/DC поставить.

4. Стоит ли применять грозозащиту к цепям интерфейса и линиям питания?

Линия связи будет в земле. А устройства где располагаться? В той местности часто грозы бывают? Вы думаете против "прямого попадания" молнии что-то поможет? Хотя если будет гальваническая изоляция, то она должна помочь спасти хотя бы часть устройств при таком катаклизме. Но для этого нужно изолировать каждое устройство и от линии общего питания и от линии связи.
P.S. кстати, предположение

Каждому устройству нужно питание (5В, 50 мА).

не верное. Это только для каждого устройства. А питание для RS485 почему вы не посчитали? Добавьте еще как минимум по 100мА для питания интерфейса RS485.