金水燕禹YCZ A 型遥测终端机产品说明书.docx
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金水燕禹YCZA型遥测终端机产品说明书
YCZ-2A-101型遥测终端机
YCZ-2A-101Telemeter
用户手册
Handbook
北京金水燕禹科技有限公司
第一章设备概述
YCZ-2A-101型遥测终端(以下简称101终端)是为满足水文遥测对多通信信道,大容量数据存储的要求而设计的新型遥测终端。
它以高性能微控制器为核心,具有众多传感器接口和多个通信接口,是集数据采集、显示、存储、通信和远程管理等功能于一体的智能遥测数字终端设备。
该型号终端已在国内几十个水情测报系统中得到了应用,实践证明其性能可靠,符合水利部“水文测报系统技术规范”和“国家防汛抗旱指挥系统一期工程水情分中心初步设计指导书”的要求。
101终端可以通过PSTN、专线等有线方式进行通信组网,也可通过短波、超短波、微波、GSM(短消息或数据业务)、GPRS以及卫星通信(北斗卫星、海事卫星、VSAT、全线通、全球通)等无线方式进行通信组网。
1.1终端机原理框图
原理框图
备注:
容量超过12AH的蓄电池一般放在加固密封机箱外面,并配备专用电池箱。
1.2终端机实物图
1.2.1外观图
1.2.2内部图
第二章主要功能
2.1设备功能
2.1.1可测量的参数
a.基本参数:
水位、雨量
b.其他参数:
风向风速、温湿度、气压、渗压、墒情、工情参数
(更换接口板可测量不同参数)
2.1.2可连接的传感器
A.水位传感器(浮子式、激光、超声波、压力式、气泡式等)
B.雨量传感器(1mm,0.5mm,0.2mm单/双簧翻斗式雨量计)
C.测风传感器
D.温湿度传感器
E.气压传感器
(注:
根据用户需要可连接其他数字传感器或模拟传感器)
2.1.3可选择的通信方式
A.GPRS数据通信
B.GSM短消息、GSM数据业务
C.卫星通信(北斗、海事、VSAT等)
D.超短波通信
E.PSTN通信
2.2软件功能
2.2.1按时段正点发报
首先101终端对GPRS/GSM通信模块加电,当显示器显示“GPRS”时(约30秒),表明GPRS/GSM通信模块与中心服务器成功连接。
若接着很快显示“G-OK”,则表明中心服务器已正常收到一组报文。
若显示“GPRS”后,显示“GERR”,则表明101终端未收到中心服务器的确认信息。
101终端加电后,无“GPRS”显示,两分钟内显示“GERR”,自动转发短消息,然后下电,表明GPRS网络未连通。
2.2.2雨量加报
雨量加报为30分钟加报,在每小时的30分钟,101终端自动检测这30分钟内每10分钟的降雨量,是否大于等于R1(10分钟雨量加报阈值),和这30分钟的降雨量是否大于等于R3(30分钟雨量加报阈值),若其中之一满足条件,则立刻加报。
通信过程见“时段正点报讯”。
2.2.3水位加报
水位采集每5分钟一次,每次采集水位时,101终端都将本次采集与上一次发送的水位值之差与Y1(加报水位以下时的水位加报阈值)或Y2(加报水位以上时的水位加报阈值)相比较。
若满足加报要求,则立刻加报。
通信过程见“时段正点报讯”。
2.2.4固态数据的读取
固态数据可以本地读取,也可通过无线或有线信道远程提取。
在每次正常通信结束后,中心服务器将检查是否有提取固态数据的任务,若有,则命令遥测站保持GPRS/GSM通信模块的加电状态,并发出取数命令,直到数据提取完毕。
101终端也具有现场提取固态数据的功能,当遥测终端通信线路损坏时,也可以用便携机现场提取固态数据。
2.2.5修改系统参数
在每次正常通信结束后,中心服务器将检查是否有需要修改配置参数的遥测站,若有,则命令遥测站保持GPRS/GSM通信模块的加电状态,并将事先写好的配置表发送下去。
收到遥测站回执,表明配置成功。
2.2.6系统时钟同步
在每次正常通信后,遥测终端均与中心服务器自动校时,从而使每一个分中心内的遥测站的时钟都与中心服务器保持一致。
2.2.7遥测数据和固态存储数据互为备份
要想利用遥测数据实现资料整编,就必须保证遥测数据的完整性以及与101终端固态数据的一致性。
101终端正点报送的数据均取自固态存储器,并且具有存储补发机制。
2.3技术参数
1.输入电压:
0~30VDC
2.值守电流:
小于5mA
3.工作电流(不含信道机):
小于15mA
4.工作温度:
-20~70℃
5.工作湿度:
<95%
6.平均无故障时间:
MTBF>25000小时
7.通信口:
3个RS-232C口,1个RS-485口
8.开关量输入:
13路
9.模拟输入:
8路单通道(4路差分)
10.数字输入:
8路
11.数字输出:
2路DO,1路OC
12.电源输出:
3路12VDC
13.数据存储容量:
512K字节
YCZ-2A可以通过PSTN、专线、短波、超短波、微波、GPRS/GSM移动通信网及卫星通信(北斗卫星、海事卫星、VSAT、全线通、全球通)等通信组网方式,实现高效可靠的数据传输,完成数据采集、处理、存储以及传输等任务,并可实现系统的远程管理。
它具有操作简单,易管理维护等优点。
YCZ-2A型遥测终端是为满足水文遥测多通信信道、大容量数据存储的要求而设计的新型遥测终端,它包括以下一些主要功能:
1.可接多种水位计(浮子式、激光、超声波、压力式、气泡式等)
2.可接三种规格的翻斗式雨量计:
1mm、0.5mm、0.2mm(软件设定)
3.可接单簧或双簧翻斗式雨量计(跳线设置)
4.配有键盘和液晶显示器,可以对配置进行修改,可发送人工观测数据,并可本地显示测站状态、电压、时间及水雨数据等
5.支持远程诊断和远程管理。
可配置的系统参数包括:
6.定时自报时段值、目的地址,当前雨量、水位加报阈值,雨量加报阈值(2个),定时唤醒开机后的等待时间长度、测报间隔、当前时间等
7.水位增量报、雨量增量报
8.配有4Mb大容量非易失存储模块,可存储两年的水位和雨量数据
9.测站数据可用便携机本地读取,也可通过GPRS/GSM信道远程提取,读取的最小时间间隔为1天。
10.固态存储器数据可本地或远程清除,清除以“年”为单位
11.具有命令确认和校验机制,不会发生误操作
12.具有增量口,并行口,串行口,频率口,模拟量口
13.可测量水位、雨量、风向、风速、气压、气温、湿度等参数
14.具有较强的通信能力:
三个RS-232C接口和一个RS-485接口,可连接以下通信设备:
⏹GPRS/GSM通信终端
⏹北斗卫星小站、Inmarsat-c型海事卫星小站、VSAT卫星小站
⏹MOD-FPC-300型超短波调制解调器和收发信机
⏹有线MODEM
⏹任何具有标准的RS-485接口或RS-232C接口的设备
15.具有自报、应答、自报加应答三种工作模式,可灵活自动调整
16.可发送人工置数
17.可现场或远程修改站址、发送前导时间、工作体制、报送密度、水位基值、雨量初值等参数
18.采用电源监控技术,对数据和时钟进行双重掉电保护
19.采用实时多任务的编程方法,使该设备具有更强的响应能力
20.完善的软件编程思想和硬件保护措施,增强了设备的可靠性
21.按键可进入测试状态,测试数据不存储,并可自动退出测试态
22.具有振铃检测功能,值守状态有线MODEM不加电,但可随时响应中心的召测命令
23.可定时自动唤醒,以完成定时测报、响应中心站提取固态存储数据和修改参数等指令
24.具备补发数据功能(主备信道通信均失败时,存储数据等待下次发送)
25.具有实时钟,可定时开机接收中心校时命令,并自动校时
26.具有定时自检功能、存储转发功能
27.具有看门狗,具备死机自动复位功能
28.平均无故障时间:
满足《水文自动测报系统规范》要求,MTBF>100000小时
29.具有休眠和掉电工作方式
第三章终端机电路板
3.1主板实物图
101终端主板电路图
3.2接口板实物图
第四章终端机跳线及接口
4.1主板接口定义
4.2主板跳线定义
4.3接口板接口定义
4.4外部接口
4.4.1接口实物图
4.4.2接口说明
A、GPRS/GSM通信终端天线接口
B、超短波天线接口
C、485接口
D、雨量计接口
双簧雨量计:
(1)-----IN1;
(2)----IN2
(3)-----GND
单簧雨量计:
(1)-----IN1
(3)-----GND
E、浮子水位计接口
(1)-----(12):
信号线;
(13)---(18):
空;
(19)---GND。
F、卫星接口
(1)-----12V电源正
(2)-----12V电源地
(3)-----TDA
(4)-----机箱大地
(5)-----RDB
(6)-----TDB
(7)-----RDA
G、电源接口
(1)----太阳能电池正极
(2)----外接蓄电池正极
(3)----太阳能负极、
(4)-----外接蓄电池负极
4.5键盘定义
键盘实物图
指示灯A:
串口3发送指示灯(主信道)
指示灯B:
串口3接收指示灯(主信道)
指示灯C:
串口1发送指示灯(备用信道)
指示灯D:
串口1接收指示灯(备用信道)
指示灯E:
串口3控制指示灯(表示“O-3”输出有效)
指示灯F:
串口2发送指示灯(智能传感器接口)
指示灯G:
串口2接收指示灯(智能传感器接口)
第五章操作说明
5.1设备加电
确认电源正确连接后,打开各设备电源开关,终端机上的电子钟启动运行,峰鸣器将有一次短促的鸣响,这表明设备进入正常工作状态。
在设备进入正常工作状态以后,需要对设备的某些参数进行设置,首先要对键盘有所了解。
“0---9”为数字键,“MAIN”为主菜单进入键,“MDI”为人工置数键,“RESET”为复位键,“F1---F4”为扩展功能键,“ENTER”为确认键,“ESC”为退出键,四个箭头分别为移动光标的上、下、左、右键。
在值守状态下,液晶屏上显示的内容是:
XX年XX月XX日XX时XX分XX秒
R1=XXXX.XR2=XXXX.X
1#=XX.XX2#=XX.XX
U=XX.XX
其中,R1为雨量累计值,R2为日雨量值,单位是毫米;1#为1号水位测量值,2#为2号水位测量值,单位是米;U为电池电压值,单位是伏特。
目前,本机可以对1#水位保存全年的数据,2#水位保存当前值。
5.2键盘功能及操作说明
5.2.1“MAIN”键
PASSWORD:
按一下“MAIN”键,屏幕上将显示:
要求输入密码,若输入不正确,程序将返回值守状态,若输入正确,则进入下一级菜单
1.SYSConfig<
2.Initialization
3.Option
4.Clock
1、SYSConfig:
系统配置项
将光标移到该处,按回车键,进入下一级菜单:
1.SYSConfig1<
2.SYSConfig2
3.SYSConfig3
4.SYSConfig4
JB=4095cmAW=4095cm
Y2=99cmTI=30
Y1=99cmWS=00
Done<
将光标移到1、SYSConfig1后,回车,屏幕将显示:
说明如下:
JB:
表示加报水位,单位是厘米,允许值为1----4095厘米。
Y2:
表示加报水位以上时的水位加报阈值,允许值为1----99厘米。
Y1:
在自报方式,该参数表示水位变化多少厘米发报。
在应答方式,表示加报水位以下时,水位加报阈值,允许值为1----99厘米。
AW:
表示危急水位,单位是厘米,允许值为1----4095厘米。
TI:
表示危急水位以上时,终端定时发报时间,单位是分,其值应能被60整除,如10,15,20,30,60……以此类推。
WS:
水位选择:
00:
表示无水位
01:
表示连接浮子式水位计(12位格雷码)
02:
表示接收远传水位(通过超短波、燕禹8字节格式)
03:
表示连接激光水位计
04:
表示连接昆仑海岸JCSY系列超声波水位计
05:
表示连接DX-120系列压力水位计
06:
表示连接伟思RS-485接口浮子式水位计
07:
表示连接LDD系列压力水位计
08:
表示连接昆仑海岸系列压力水位计
09:
风暴潮站
10:
表示连接pslight气泡水位计。
上面所显示的数值为系统默认值,用户可根据自己的需要修改。
参数修改完毕后,用上、下键将光标移到第四行(Done)后,按回车,屏幕会显示:
JB=4095cmAW=4095cm
Y2=99cmTI=30
Y1=99cmWS=00
DoneY 这时,要求你对输入的参数进行确认,若将光标移到“Y”处,回车,则将显示的信息保存并返回上一级菜单。 若将光标移到“N”处,回车,则程序会要求你重新修改参数。 按“ESC”键,程序不执行任何操作,退回上一级菜单。 将光标移到2、SYSConfig2后,回车,屏幕将显示: TS=01R1=20mm MK=02DS=8 R3=60mmCS=01 Done< 说明如下: TS: 表示“时段”允许的时段值为1、2、3、6、8、12、24。 例如: TS=01表示每小时中心巡测一次,或终端每小时发报一次。 MK: 表示终端所接雨量计的量程。 01---1毫米;02---0.5毫米;03---0.2毫米。 R3: 30分钟雨量加报阈值,该参数取值范围是1--99毫米。 R1: 10分钟雨量加报阈值,该参数取值范围是1--99毫米。 DS: 表示日起始时间,如8点或7点。 每天8: 00有一次卫星信道平安报,用于表示卫星信道是否完好。 CS: 信道选择,01表示仅主信道工作;02表示主、备信道均工作,备用信道为北斗卫星 上面所显示的数值为系统默认值,用户可根据自己的需要修改。 参数修改完毕后,用上、下键将光标移到第四行(Done)后,按回车,屏幕会显示: TS=01R1=20mm MK=02DS=8 R3=60mmCS=01 DoneY 这时,要求你对输入的参数进行确认,若将光标移到“Y”处,回车,则将显示的信息保存,并返回上一级菜单;若将光标移到”N”处,回车,则程序会要求你重新修改参数。 按“ESC”键,程序不执行任何操作,退回上一级菜单。 将光标移到3、SYSConfig3后,回车,屏幕将显示: B1=0000cmT1=05 B2=----cmRS=01 WF=01cmRN=01 Done< 说明如下: B1、B2: 水位基值。 对于超声波水位计,该值减去水位计到水面的距离,就是实际水位值。 对于压力水位计,该值加上测量值,就是实际水位值。 该运算已由采集终端完成,所以,屏幕上显示的水位值就是实际水位值。 WF: WF=0,COM2接超短波发送,WF=XX,COM2无超短波发送。 波特率为9600bps,发送的数据报格式与主信道相同,无应答。 RS: 表示本终端作为中继使用时,通过本中继的测站首地址;或者RS-485总线上连接的从机的首地址。 RN: 表示本终端作为中继使用时,通过本中继的测站数目;或者RS-485总线上连接的从机数目。 T1: 水位采集的时间间隔,默认5分钟采集一次。 TD=15S RB=04 WI=07 Done> 将光标移到4、SYSConfig4后,回车,屏幕将显示: ⏹说明: TD=15s,表示COM2的发送延时为15s。 ⏹ND250A电台接口速率为9600bps,空中速率为2400bps,且上电延时10秒以上才允许发送。 ØRB: 超短波通信波特率 ✧01: 300bps; ✧02: 600bps; ✧03: 1200bps; ✧04: 2400bps; 2、Initialization: 系统初始化 若将光标移到该处,回车,屏幕会显示: SureDone? Yes No< 让你确认是否真要进行初始化,用上、下键将光标移到“Yes”处,回车,程序将对系统进行初始化,同时,屏幕会显示: Initializing PleaseWait...... 表明程序正在进行初始化,请等待十几秒钟,待初始化完毕,程序会自动退回上一级菜单。 若将光标移到“No”处回车,或按“ESC”键,程序将退回上一级菜单。 初始化将清除所有存储的数据,复位所有指针,系统配置参数设成默认值,所以,只有在第一次安装或固态存储器数据被取走时才可使用。 3、Option: 功能选项 若将光标移到该处回车,屏幕会显示: 1.TELNumber< 2.SetRain 3.StationAddr 4.WSAddr TELNumber: 输入电话号码,若将光标移到该处回车,屏幕会显示: PleaseInputTEL TEL=_________ PleaseInputGSM GSM=_________ TEL表示卫星站号,要求你输入8位卫星站号,最少8位.不足8位前面加0,输入完毕后,按回车,返回上一级菜单,若不想执行,按“ESC”键,返回上一级菜单. 确认有线电话号码输入正确后,按回车键,光标移到下面,请求输入手机电话号码,输入完毕,按回车,返回上一级菜单. 若输入有错,想要修改,可继续按数字键,当输入的数字超过12位时,光标会自动回到第一位,你可以再次输入,或者按“ESC”退出后,重新进入。 SetRain: 设置雨量累计值的初值选项。 利用该功能,在更换设备时,可以使该测站雨量累计值连续。 将光标移到该处回车,屏幕会显示: PleaseInputR R1=XXXX R2=XXXX 这时,你可以输入新的雨量累计值,其值为: 0----4095,输入完毕后,按回车,返回上一级菜单。 若不想执行,按“ESC”键,返回上一级菜单。 StationAddr: 设置本终端站站号和中心站站号选项。 将光标移到该处回车,屏幕会显示: PleaseInputSA TSA=051 CSA=050 TSA: 表示终端站号,默认值为051。 CSA: 表示中心站号,默认置为050。 输入允许值为0---255的十进制数。 输入完毕后,按回车,返回上一级菜单,若不想执行,按“ESC”键,返回上一级菜单。 WSAddr: COM2接收远传水位站号。 PleaseInputWSA WSA=051 输入完毕后按回车,返回上一级菜单,若不想执行,按“ESC”键,返回上一级菜单。 4、Clock: 时钟读/写 将光标移到该处,回车,屏幕会显示: NewClockTime: XX年XX月XX日 XX: XX: XX 要求输入新的时间,若输入不在允许范围内,如: 小时超过24,分或秒大于60等,程序自动要求你重新输入。 输入完毕后按回车,返回上一级菜单,若不想执行,按“ESC”键,返回上一级菜单。 注意,输入正确一位数字后,按右箭头,光标移动一位。 5.2.2“MDI”---人工置数键 按一下“MDI”键,屏幕上将显示: MDI200: _ 请求输入5位电报码。 输入完毕后,按下箭头,屏幕将显示: MDI200: XXXXX 01: _ 请求输入第一组5位电报码……,以此类推,每输入完一组参数,按下箭头,再输入下一组参数,直至输入完毕,按回车,发送出去。 每次可以发送22组参数,若超过22组则分几次发送。 若终端未得到中心站的确认信息或中心站请求重发,则终端将重发,重发三次还不成功,终端自动切换到备用信道(PSTN等)发送,发送过程与主信道相同。 “F2”: 表示“X”,可发旬雨和月雨。 “F3”。 “F4”: 分别代表括号“(” 、“)”。 可以输入7位,在无括号时,只有前5位有效。 5.2.3“F1”---测试键 该键是为方便安装调试而设计的,它的功能是: 水位(浮子式格雷码)和电压每秒测一次,而不是值守状态的5分钟测一次。 按一下该键,屏幕将显示: XX年XX月XX日XX时XX分XX秒 R1=XXXX.XR2=XXXX.X 1#=XX.XX2#=XX.XX U=XX.XXT 表示现在终端机处于测试状态,当安装调试完毕后,按“ESC”键或“RESET”键,系统将回到正常的值守状态。 该状态维持4分钟,4分钟后测试状态自动解除。 在测试状态,测试数据只显示、发送,不写入固态存储器。 中心收到后只显示,不存储。 测试完毕,应人工恢复雨量累计值。 5.2.4“F2”---显示气象参数按键 按“F2”显示气象参数 例如: 表示: 风向为: 208度(从正北方向,按顺时针方向旋转) 风速为: 3.6米/秒 温度为: 21.5度 湿度为: 13.3%RH 气压为: 102.1KPa 注意: 查看完毕后,必须按复位键退出! ! 第六章安装步骤及注意事项 6.1安装步骤 1、接好雨量计和水位计等传感器。 2、检查GPRS/GSM通信终端天线是否连好。 3、用便携机对GPRS/GSM通信终端进行基本参数配置(包括: 中心IP;PORT;专线号,中心手机号码) 4、确定终端机所有电源线连接正确。 5、打开终端机电源开关,这时你会听到峰鸣器的响声,液晶显示器将显示值守状态的信息(时钟,雨量,水位,电压)。 6、进行初始化。 7、输入当前时间。 8、输入终端站号和中心站号。 9、设定加报参数。 10、根据系统要求设定其他参数。 11、设定完毕后,退回到监控状态(即值守状态)。 12、检查雨量采集、水位采集等功能,确定传感器已正常工作。 13、通过修改时钟来检查定时报功能。 14、检查人工置数功能。 15、检查GPRS数据通信以及GSM短信发送功能。 16、按“MAIN”键进入主菜单,检查系统参数是否设置正确。 17、检查完毕,退回到监控状态。 6.2注意事项 1、太阳能电池板应朝向南方,并且不受其他设备、树木或其它建筑的遮挡。 2、太阳能电池板不能有裂纹。 3、雨量线、太阳能电池线应加套管(塑料软管或PVC硬管)保护。 4、电缆线进入室内时应有回水弯。 第七章故障判断及排除 7.1故障判断 1、工作电流小于15mA,值守电流小于5mA 测试方法: 将主板电源开关关掉,万用表设于电流档(应大于100mA),万用表正表笔接主板的电源输入“IN”端,负表笔接主板电源开关的中间脚。 若电流小于15mA,则可认为主板工作电流正常。 继续等待10秒钟,将会显示值守电流,该值应小于5mA。 2、测试状态发送一组报文 测量方法: 按“F1”键,101进入测试状态,液晶屏显示“T”。 模拟降雨超过“R1”(10分钟雨量加报阈值)时,则进行GPRS通信。 若通信正常,可认为终端机通信接口正常。 同时也验证了雨量接口正常、测试功能正常。 3、在测试状态改变水位计的数值 终端机显示的水位数值也相应改
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