SMARTDATA-2000F水文遙測終端機使用說明書

SMARTDATA-2000F遙測終端機使用說明書PAGEPAGE81北京微瑪特科技有限公司SMARTDATA-2000F遙測終端機使用說明書2005年3月編寫人員：苗珺、馬春武制圖： 石小林審核： 李嘉批準： 謝堅

目錄TOC\o"1-4"\h\z\u1 SMARTDATA-2000F遙測終端機概述 52 設備規(guī)格及技術指標 52.1設備規(guī)格 52.2設備技術指標 53 設備結構 63.1設備組成 63.2SMARTDATA-2000F測控單元結構 83.2.1PowerIn 83.2.2Battery 93.2.3PowerOut1 93.2.4PowerOut2 93.2.5Com1 93.2.6Com2 93.2.7Ext 103.2.8Radio 103.2.980列端子排接口 103.2.10主板跳線 133.2.11指示燈定義及相關操作方法 134 主要功能 154.1數(shù)據(jù)采集 154.2數(shù)據(jù)通信方式 154.3數(shù)據(jù)采集過程控制 164.4數(shù)據(jù)處理功能 164.5數(shù)據(jù)自記 164.6數(shù)據(jù)發(fā)送 174.7數(shù)據(jù)格式 184.8通信體制 184.9主備通信信道 194.10測試 204.11可配置 204.13功耗控制 214.14蓄電池保護 214.15避雷保護 224.16設備自檢 224.17中繼站功能 224.18便攜式工具 224.19現(xiàn)場顯示及人工置數(shù)設備 234.20移動式中心設備 235 外部傳感器接口說明 235.1雨量計接口 235.2水位計接口 245.2.1格雷碼水位計 255.2.2RS-485水位計 265.3模擬量接口 295.4天線接口 315.4.1超短波電臺 315.4.2GSM(GPRS\CDMA)通訊設備 325.5太陽能板（電源）接口 335.6配置接口 346 配置設備操作 356.1配置前準備 356.1.1計算機及運行環(huán)境 356.1.2通信連接 356.1.3設備上電 356.2工具軟件運行 366.2.1RS232.exe程序運行 376.2.2CommServer.exe運行程序 37多監(jiān)控中心功能： 37CommServer.exe程序界面： 37CommServer.ini配置界面： 38實現(xiàn)多監(jiān)控中心設置方法： 396.2.3Smartdata.exe程序運行 416.3SMARTDATA-2000F基本參數(shù)配置 416.3.1通訊連接頁面 426.3.2主MCU配置頁面 436.3.2.1遙測站地址配置 476.3.2.2從MCU配置 486.3.2.3主MCU的系統(tǒng)狀態(tài)配置 516.3.2.4系統(tǒng)時間配置界面操作 536.3.2.5雨量配置界面操作 546.3.2.6水位配置界面讀取或修改格雷碼傳感器操作 556.3.2.7模擬量配置界面操作 576.3.2.8人工置數(shù)的配置界面操作 586.3.3自記數(shù)據(jù)操作 597 固態(tài)存儲器使用方法 617.1設備組成部分 617.2通訊口的數(shù)據(jù)讀取 628 顯示器及人工置數(shù) 698.1顯示終端安裝方式 698.2顯示終端數(shù)據(jù)讀取 698.2.1雨量數(shù)據(jù)的讀取 698.2.2格雷碼水位數(shù)據(jù)的讀取 708.2.3485水位計（SDI-12水位）數(shù)據(jù)的讀取 708.2.4模擬量數(shù)據(jù)的讀取 718.2.5時間的讀取 728.2.6合成參數(shù)的讀取 728.2.7水位基數(shù)的讀取 738.3寫入設備設置各項值的方法 748.3.1設置時間 748.3.2設置水位基數(shù) 758.3.3設置合成參數(shù) 758.4人工置數(shù)的設置方法 768.4.1讀取人工所記數(shù)據(jù) 768.4.2設置人工所記數(shù)據(jù) 779 典型配置系統(tǒng)及應用 7810 機箱安裝方法（掛件安裝） 7911 簡單的故障判別與分析 79SMARTDATA-2000F遙測終端機概述SMARTDATA-2000F遙測終端機是一種微功耗、多功能、適合于惡劣環(huán)境下的數(shù)據(jù)采集設備，它有強大的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)通信能力，特別適用于水文自動測報系統(tǒng)，水資源與水環(huán)境動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，供水自動監(jiān)控系統(tǒng)，氣象自動監(jiān)測系統(tǒng)，空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，地下水自動監(jiān)測系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)灌溉自動監(jiān)控系統(tǒng)，室內(nèi)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，森林火災自動監(jiān)測系統(tǒng)，橋梁及建筑物監(jiān)測系統(tǒng)，隧洞及礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)，污水自動監(jiān)測系統(tǒng)，海洋環(huán)境自動監(jiān)測系統(tǒng)。SMARTDATA-2000F遙測終端機用于野外環(huán)境下對各項水文、水資源、數(shù)據(jù)進行自動監(jiān)測，具有數(shù)據(jù)采集、存儲和傳輸功能，通常監(jiān)測的參量有：雨（雪）量、水位、閘位、流速、流量、水量、溫度、濕度、水質(zhì)參量等。設備規(guī)格及技術指標2.1設備規(guī)格SMARTDATA-2000F產(chǎn)品規(guī)格主要分為筒式和箱式兩種，如圖1、圖2。筒式機箱(AT60)：外形尺寸：240mm（直徑）×510mm（高）；包裝尺寸：300mm（長）×300mm（寬）×510mm（高）；重量：4kg。圖1：筒式機箱圖箱式機箱(A1038)：外形尺寸：380mm(長)×380mm(寬)×210mm（高）；包裝尺寸：435mm(長)×435mm(寬)×265mm（高）；重量：8Kg。圖2：箱式機箱圖2.2設備技術指標電源：10.2-16V直流。充電保護電壓：14.6V±5%；放電保護電壓：10.4V±5%；充電保護功率：≦20W。傳感器電源供電（受控）：≦200mA(直流12V)≦100mA(直流24V)通訊設備電源供電（受控）：≦10A(直流12V)功耗：最大小于50uA(自報值守工作體制)；最大小于150mA（工作狀態(tài)，不含通信設備）。工作環(huán)境：溫度-10℃～+45℃，-40℃～+55℃（備選）；濕度100%無凝結。高精度時鐘：1.53分鐘/月(無溫補情況下)并可完成與中心時鐘同步（或GPS時鐘）。平均無故障時間（MTBF）：30000小時（備選可增至80000小時）。固態(tài)存儲內(nèi)存：256k/512k，歷史和當前數(shù)據(jù)現(xiàn)場讀取或遠程讀取。調(diào)制解調(diào)器（內(nèi)置）：數(shù)據(jù)傳輸速率：300波特或1200波特 調(diào)制方式：FSK 副載頻頻率：300波特 傳號 980Hz 空號 1180Hz1200波特傳號 1300Hz 空號 2100Hz輸出電平：1.4V（Vp-p，±20%）雨量：分辨率：0.1、0.2、0.5、1毫米可選格雷碼水位：分辨率：水位±1厘米變幅：10米、40米可選模擬量：精度：0.1%分辨率： 16位電壓量程：0～5V，0～1V電流量程：4～20mA電阻量程：0～80KΩ弦式頻率量程：400～5500Hz設備結構3.1設備組成SMARTDATA-2000F標準配置為：SMARTDATA-2000F測量控制單元+T60筒式/1038箱式機箱。SMARTDATA-2000F機箱內(nèi)部由以下設備組成：SMARTDATA-2000F測量控制單元；SMARTDATA-2000DIS顯示模塊（根據(jù)需要配置）；主（或第一）通訊設備（超短波、移動通訊設備、衛(wèi)星、有線通訊設備中的一種）；備用（或第二）通訊設備（超短波、移動通訊設備、衛(wèi)星、有線通訊設備中的一種）；12AH電池（大于12AH電池不能放入機箱）；CIE-3通信擴展模塊（根據(jù)需要配置）；CDW-1通信端口觸發(fā)上電模塊（根據(jù)需要配置）；電話線避雷模塊（根據(jù)需要配置）；傳感器避雷模塊（根據(jù)需要配置）；DC12-24V電源轉換模塊（根據(jù)需要配置）；以上設備可集成在筒式或箱式箱內(nèi)。如果集成設備較多，可選用微瑪特公司提供的1045機箱。SMARTDATA-2000F遙測終端機設備結構圖見圖3。圖3：SMARTDATA-2000F設備結構圖3.2SMARTDATA-2000F測控單元結構SMARTDATA2000測量與控制單元1路差分模擬量可編程混合輸出/輸入SMARTDATA2000測量與控制單元1路差分模擬量可編程混合輸出/輸入2路低功耗事件觸發(fā)數(shù)字量輸入16路數(shù)字量輸入8路數(shù)字量輸出Com1：SDI-12總線或RS232/RS485智能儀器接口SPI內(nèi)部總線:連接各種數(shù)據(jù)采集，通信擴展摸板及其他現(xiàn)場設備256k/512k固態(tài)存儲器Com2：RS232/RS485標準可擴展為3個接口;均直接可與PC（PDA）、有線電話、移動電話、衛(wèi)星、微波、光纖通信系統(tǒng)連接（通信程序已內(nèi)置）Radio：可編程調(diào)制輸出與超短波電臺或雙絞專線連接圖4：SMARTDATA-2000F測控單元結構框圖圖5：SMARTDATA-2000F測控單元接口圖3.2.1PowerIn太陽能板接口：用于接入太陽能板（僅限于小功率充電≤20W）。SMARTDATA-2000F測量控制單元提供太陽能電池板接口可直接接入功率小于等于20W的太陽能電池板。太陽能電池板的+極與SMARTDATA-2000F測量控制單元的POWERIN+相接，太陽能電池板的負極與SMARTDATA-2000F測量控制單元的POWERIN-相接。注意：在接入太陽能電池板以前，一定要先接好蓄電池，否則太陽能電池板產(chǎn)生的高電壓可能損壞SMARTDATA-2000測量控制單元內(nèi)的蓄電池充放電保護電路。3.2.2Battery蓄電池接口：用于接入電池（12V）或直流穩(wěn)壓電源（12V）。蓄電池的正負級分別與SMARTDATA-2000F測量控制單元的蓄電池接口的BATTERY+和BATTERY-相接。3.2.3PowerOut1通訊設備可控電源輸出接口：用于通信設備供電（12V）。通訊設備電源的正負級分別與SMARTDATA-2000F測量控制單元的PowerOut1的+和-相接。通訊設備上電由SMARTDATA-2000F測量控制單元控制，由用戶設置。3.2.4PowerOut2有源傳感器可控電源輸出接口：用于傳感器供電（12V）。有源傳感器電源的正負級分別與SMARTDATA-2000F測量控制單元的PowerOut1的+和-相接。傳感器上電由SMARTDATA-2000F測量控制單元控制，由用戶設置。3.2.5Com1智能傳感器接口：可接入智能傳感器RS232或RS485總線，可用于接入符合美國USGS野外總線標準SDI－12的智能傳感器，也可接入其它廠家符合RS232/RS485標準廠家自定義（公開協(xié)議）的智能傳感器。通信接口采用的信號標準由SMARTDATA-2000F測量控制單元內(nèi)部跳線S3選擇。連接S3時通信接口采用RS232信號標準，斷開S3時通信接口采用RS485標,參見3.2.10。Com1口RS-232接線關系如表1所示，Com1口RS-485接線關系如表2所示。表1：Com1口RS-232通信接口接線關系表SMARTDATA-2000F測控單元COM1接口123456789空接收數(shù)據(jù)RXD發(fā)送數(shù)據(jù)TXD數(shù)據(jù)終端準備好DTR信號地空請求發(fā)送RTS清除發(fā)送CTS空表2：Com1口RS-485通信接口接線關系表SMARTDATA-2000F測控單元COM1接口123456789空空TX-空GND空TX+空空3.2.6Com2RS232/485通信接口：通信口采用的信號標準由SMARTDATA-2000F測量控制單元內(nèi)部跳線S5選擇。連接S5時通信接口采用RS232信號標準，斷開S5時通信接口采用RS485標準，參見3.2.10。Com2接口，可接入各種以RS232標準的通信設備，如電話調(diào)制解調(diào)器、移動電話（GSM/GPRS/CDMA）、衛(wèi)星收發(fā)器(海事/VSAT/全線通/全球通/北斗)、微波、光纖等通信網(wǎng)絡。多種通信介質(zhì)通信協(xié)議已在程序中設置，可直接連接上述多種通信設備。也可直接與SMARTDATA-2000DIS、PDA或電腦連接可完成現(xiàn)場設置、現(xiàn)場顯示、存貯數(shù)據(jù)讀取、人工置數(shù)等功能。外接通信口擴展模塊可將此數(shù)據(jù)通信接口擴展為三個接口。Com2口RS-232接線關系如表3所示，Com2口RS-485接線關系如表4所示。表3：Com2口RS-232通信接口接線關系表SMARTDATA-2000F測控單元COM2接口123456789空接收數(shù)據(jù)RXD發(fā)送數(shù)據(jù)TXD數(shù)據(jù)終端準備好DTR信號地空請求發(fā)送RTS清除發(fā)送CTS空表4：Com2口RS-485通信接口接線關系表SMARTDATA-2000F測控單元COM2接口123456789空空DATA-空GND空DATA+空空 3.2.7Ext內(nèi)總線擴展接口：該接口用于輸入輸出擴展，SMARTDATA-2000F未提供該功能。3.2.8Radio超短波電臺接口：用于連接超短波電臺音頻輸入/輸出信號接入。輸入輸出信號及PTT控制與SMARTDATA-2000F測量控制單元電臺接口互連。超短波電臺與SMARTDATA-2000F測量控制單元接線關系如表5所示：表5：超短波電臺接口接線關系SMARTDATA-2000F測控單元Radio接口12345調(diào)制輸出信號地解調(diào)輸入PTT信號地超短波電臺接口音頻輸入信號地音頻輸出PTT輸入地超短波電臺電源由SMARTDATA-2000F測量控制單元PowerOut1提供可關斷的+12VDC電源。3.2.980列端子排接口端子排分布于SMARTDATA-2000F測控單元一側，分上下兩排，1-40列為上層端子排，41-80列為下層端子排，接線端子定義如表6所示：表6：80列端子排接線端子定義表端子號信號定義端子號信號定義端子號信號定義端子號信號定義1DO-1A21AI-0+41LAN-A61DI-02DO-1B22AI-0-42LAN-B62DI-13DO-0A23AI-1+43GND63DI-24DO-0B24AI-1-44R-RTS/Y064DI-35GND25GND45R-TXD/Z065GND6DO-3A26AI-2+46R-CTS/A066DI-47DO-3B27AI-2-47R-RXD/B067DI-58DO-2A28AI-3+48GND68DI-69DO-2B29AI-3-49+12VDC69DI-710GND30GND50GND70GND11DO-5A31AI-4+51SDI-DAT71DI-812DO-5B32AI-4-52GND72DI-913DO-4A33AI-5+53RAIN-A73DI-1014DO-4B34AI-5-54RAIN-B74DI-1115GND35GND55GND75GND16DO-7A36AI-6+56EVT-076DI-1217DO-7B37AI-6-57EVT-177DI-1318DO-6A38AI-7+58EVT-278DI-1419DO-6B39AI-7-59EVT-379DI-1520GND40GND60GND80GND以上表中各種符號意義如下：DO：數(shù)字量輸出，數(shù)字表示序號，A、B表示接點的兩端。SMARTDATA-2000F測量控制單元提供2路數(shù)字量輸出接口類型為無源接點，復用于控制+12VDC電源輸出。SMARTDATA-2000F測量控制單元控制某一通道DO時，與該通道對應的輸出接點對接通（同時對應的+12VDC電源接通），否則斷開（對應的+12VDC電源斷開）。SMARTDATA-2000F測量控制單元未提供DO-2、DO-3、DO-4、DO-5、DO-6、DO-7通道，數(shù)字量輸出端子定義如表7所示：表7：數(shù)字量輸出接口接線關系SMARTDATA-2000F接線端子1、23、4數(shù)字量輸出通道DO-0DO-1POWEROUT2電源+POWEROUT1電源+ GND：信號地。AI：模擬量輸入輸出，數(shù)字表示序號，+、-表示信號的極性，SMARTDATA-2000F只提供AI-0模擬量輸入輸出端口?？赏ㄟ^程序設定接入電壓、電流（需外接250歐標準電阻）、電阻、頻率（振弦）等類型的傳感器?？赏ㄟ^程序輸出恒流源、掃頻等激勵信號?？赏ㄟ^程序設定各傳感器數(shù)據(jù)采集時間、周期、越限值、傳輸條件。動態(tài)零點和增益率定。SMARTDATA-2000F測量控制單元未提供AI-1、AI-2、AI-3、AI-4、AI-5、AI-6、AI-7通道，模擬量輸入輸出端子定義如表8所示：表8：模擬量輸入輸出接口接線關系SMARTDATA-2000接線端子2122模擬量輸入輸出通道AI-0+AI-0-LAN：音頻總線輸入輸出，A、B表示信號線的兩端，SMARTDATA-2000F未提供該功能。R-RTS/Y0： RS-232接口請求發(fā)送信號/RS-422接口非反向輸出信號/RS-485接口非反向輸入輸出信號，SMARTDATA-2000F未提供該功能。R-TXD/Z0： RS-232接口發(fā)送數(shù)據(jù)信號/RS-422接口反向信號輸出信號/RS-485接口反向輸入輸出信號，SMARTDATA-2000F未提供該功能。R-CTS/A0： RS-232接口清除發(fā)送信號/RS-422接口非反向輸入信號，SMARTDATA-2000F未提供該功能。R-RXD/B0： RS-232接口接收數(shù)據(jù)信號/RS-422接口反向輸入信號，SMARTDATA-2000F未提供該功能。EVT：接線端子56、57、58和59提供4路事件輸入，用負脈沖輸入表示事件。事件0：由56接線端子輸入，用作單簧翻斗式雨量信號輸入。每輸入一個脈沖，計數(shù)一次雨量。事件1：由57接線端子輸入，與56共同構成雙簧翻斗式雨量信號輸入（暫時不提供該功能）。事件2：由58接線端子輸入，用于觸發(fā)SMARTDATA-2000F測量控制單元上電。事件3：由59接線端子輸入，用于電話振玲檢測。檢測到該事件時，觸發(fā)SMARTDATA-2000F測量控檢單元上電并采用AT命令集通信。DI：數(shù)字量輸入，用于接入格雷碼軸編碼傳感器（如浮子式水位計、閘位計等）和外部狀態(tài)檢測。格雷碼軸編碼傳感器輸入：SMARTDATA-2000F測量控制單元接線端子61~64、66~69和71~74用于格雷碼軸編碼傳感器輸入?？赏ㄟ^程序設定接入數(shù)字編碼式、脈沖增量式、開關狀態(tài)式、頻率式傳感器?？赏ㄟ^程序設定各傳感器數(shù)據(jù)采集時間、周期、越限值、傳輸條件。各接線端子的定義如表9所示：表9：格雷碼傳感器接線關系SMARTDATA-2000F接線端子61~6466~6971~7475格雷碼傳感器信號B0-B3B4~B7B8~B11信號地信號檢測：SMARTDATA-2000F測量控制單元接線端子79用于外部信號檢測。當79檢測到低電平時，SMARTDATA-2000F測量控制單元工作于不掉電方式（主要用于配置）。3.2.10主板跳線S5S6S4S3SMARTBOARD-2000主板跳線圖S1S2Com1、Com2通訊口可提供標準RS232/RS485端口，信號標準由SMARTDATA-2000F測量控制單元主板內(nèi)部跳線選擇。Com1口信號標準由SMARTDATA-2000F測量控制單元主板內(nèi)部跳線S3選擇，連接S3與S4時，通信接口采用RS232信號標準，斷開S3時通信接口采用RS485標準。Com2口信號標準由S5S6S4S3SMARTBOARD-2000主板跳線圖S1S2圖6主板條線圖3.2.11指示燈定義及相關操作方法SMARTDATA-2000F測控單元具有指示燈狀態(tài)指示及功能鍵操作功能，由L1～L6六個指示燈及R、F兩個功能鍵組成，如圖7所示。圖7：指示燈狀態(tài)及功能鍵位置圖由L4、L5和L6指示燈以不同的點亮方式組合表示SMARTDATA-2000F工作狀態(tài)，L1、L2和L3以不同的點亮方式組合表示通信狀態(tài)。SMARTDATA-2000具有三種工作狀態(tài)：正常工作狀態(tài)、測試狀態(tài)及配置狀態(tài)。復位復位時，L4、L5、L6全亮。有三種方式可以使SMARTDATA-2000復位：人工按R鍵外部事件信號觸發(fā)看門狗電路動作測試狀態(tài)下操作及指示燈定義進入測試狀態(tài)可由人工按鍵方式進入測試狀態(tài)，進入配置狀態(tài)后，L4閃爍（亮時間短，滅時間長）。：1)按R鍵SMARTDATA-2000上電復位，此時L4、L5、L6全亮；2)等待L5、L6熄滅時，立即按下F鍵，持續(xù)1秒鐘以上時間；3)釋放F鍵，此時L4閃爍（亮時間長，滅時間短），表明SMARTDATA-2000已進入測試狀態(tài)。退出測試狀態(tài)可采用三種方法退出測試狀態(tài)：按下F鍵，持續(xù)1秒鐘以上，即退出測試狀態(tài)，進入配置狀態(tài)。按下R鍵，SMARTDATA-2000立即返回普通狀態(tài)。等待一定時間（可配置，一般設定為1分鐘）后，SMARTDATA-2000自動返回普通狀態(tài)。進入配置狀態(tài)可以有兩種方法進入配置狀態(tài)。進入配置狀態(tài)后，LED4閃爍（亮時間短，滅時間長）。1)采用人工按鍵方法=1\*GB3①按2次R鍵SMARTDATA-2000上電復位，此時LED4、LED5、LED6全亮；=2\*GB3②等待L5、L6熄滅時，立即按下F鍵，持續(xù)1秒鐘以上時間；=3\*GB3③待L2點亮后，釋放F鍵，此時L4閃爍（亮時間長，滅時間短）并且L2常亮，表明SMARTDATA-2000已進入配置狀態(tài)。2)收到配置命令如果SMARTDATA-2000處于上電的狀態(tài)，當SMARTDATA-2000收到有效的配置命令時，SMARTDATA-2000自動進入配置狀態(tài)。注意：在進行軟件配置時，一般將79、80端子短路，強制采用標準RS232通信，進行配置。退出配置狀態(tài)SMARTDATA-2000退出配置狀態(tài)時，自動以新的配置參數(shù)初始化SMARTDATA-2000?？刹捎脙煞N方法退出配置狀態(tài)：1)人工按鍵按下F鍵，持續(xù)1秒鐘時間以上，SMARTDATA-2000即返回普通狀態(tài)。2)超時等待等待一定時間（可配置，一般設為1分鐘）后，SMARTDATA-2000自動返回普通狀態(tài)。注意：如果在SMARTDATA-2000處于配置狀態(tài)時按下了復位鍵，可能導致某些配置參數(shù)未生效，必須重新配置并使其生效，SMARTDATA-2000才可正常工作。指示燈亮的含義表L1燈亮：從主MCU接收通信設備傳來的數(shù)據(jù)。L2燈亮：從MCU與外接的通信設備的握手通信，準備好接收或發(fā)送數(shù)據(jù)。L3燈亮：從MCU向通信設備發(fā)送數(shù)據(jù)。L4燈亮：MCU處于正常狀態(tài)。L6燈閃爍：表示主MCU出現(xiàn)錯誤，例如：接收到不能處理的命令、自記內(nèi)存未初始化等。主要功能4.1數(shù)據(jù)采集SMARTDATA-2000F水文自動監(jiān)測終端機是基于先進的嵌入式微處理器的多功能數(shù)據(jù)采集器，它可采集多種類型的傳感器數(shù)據(jù)。傳感器類型分類：事件觸發(fā)數(shù)字量（雨量）傳感器；數(shù)字量（格雷碼水位、閘位計）傳感器；頻率模擬量傳感器；電阻模擬量傳感器；電流（4～20mA）模擬量傳感器；電壓（0～1V，0～5V）模擬量傳感器；脈沖量傳感器；RS232/RS485智能儀器。傳感器用途分類：雨雪量：雨量計、雨雪量計；水位：浮子式水位計、超聲波水位計、壓力式水位計、氣泡式水位計、雷達式水位計、弦式水位計、激光水位計、電子水尺；流速、流量：流速儀、管道超聲波流量計、管道電磁流量計、管道水表；閘位：碼盤式閘位計、編碼器；氣象參數(shù)：大氣溫度計/濕度計、風力/風向儀、光輻射計、蒸發(fā)計；土壤參數(shù)：土壤溫/濕度計、熱通量計；水質(zhì)參數(shù)：電導率計、溫度計、水質(zhì)參數(shù)傳感器；電量變送器：電流變送器、電壓變送器、功率變送器。4.2數(shù)據(jù)通信方式SMARTDATA-2000F水文遙測終端機可選擇多種通信介質(zhì)，實現(xiàn)雙通訊信道通訊或主備信道通訊方式，可選擇下列一種或任意兩種通訊方式。有線通訊方式：RS232、RS485、PSTN、專線、光纖；無線通訊方式：超短波電臺、微波、諾特網(wǎng)；衛(wèi)星通訊方式：海事衛(wèi)星、北斗（天鴻）、北斗（中廣衛(wèi)）、全線通、VSAT、全球通；移動通訊：GSM短信、GPRS、CDMA1X。4.3數(shù)據(jù)采集過程控制雨量對于事件類傳感器（如雨量傳感器等），遙測站由該傳感器的輸出信號觸發(fā)工作，并對該數(shù)據(jù)進行計數(shù)。水位、流量等對于碼盤編碼輸出、或SDI-12智能傳感器（如水位、流量、水質(zhì)等），遙測站以設定的周期采集傳感器數(shù)據(jù)。采集數(shù)據(jù)的周期可以分為普通采集周期和應急采集周期兩種。普通采集周期：在大部分時間里，傳感器數(shù)據(jù)處于安全范圍以內(nèi)，數(shù)值變化也較為緩慢，此時可以采用較長的周期采集傳感器數(shù)據(jù)，以節(jié)約耗電、節(jié)省自記內(nèi)存等。加密采集周期：在緊急情況（如水位超越警戒線），遙測站自動轉入加密測量方式，以較短的周期采集傳感器數(shù)據(jù)，以捕捉傳感器數(shù)據(jù)過程。普通采集周期和加密采集周期可根據(jù)需要配置。每日8時定時數(shù)據(jù)采集：遙測站以自報體制工作，遙測站可以設定為每日8時整點定時采集水情數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)加入時標后存入自計內(nèi)存，并等待滿足設定條件時以自報方式發(fā)送數(shù)據(jù)。其優(yōu)點是：中心收到的水情數(shù)據(jù)可保證是準確的8點水情數(shù)據(jù)，并不會發(fā)生8時數(shù)據(jù)擁堵現(xiàn)象，減少數(shù)據(jù)碰撞概率，但中心接收的數(shù)據(jù)滯后（滯后時間可配置）。4.4數(shù)據(jù)處理功能雨量每當雨量傳感器產(chǎn)生一次信號，遙測站對雨量傳感器信號進行增量計數(shù)，然后根據(jù)雨量傳感器的分辨率計算出累計雨量，并加注采集該數(shù)據(jù)的時間（年月日時分秒）。水位、流量等為了消除水位等參數(shù)的波動特性，可根據(jù)需要對采集的水位等數(shù)據(jù)進行平滑濾波（求平均）后，對所得數(shù)據(jù)進行率定，得出所需的結果，并加注采集該數(shù)據(jù)的時間（年月日時分秒）。平滑濾波窗口大小（用來求平均的參數(shù)個數(shù)）可根據(jù)需要配置。4.5數(shù)據(jù)自記每當產(chǎn)生一個新的測報數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)與采集到該數(shù)據(jù)的時間都要存入遙測站內(nèi)部的非易失性存貯器內(nèi)，所存貯的數(shù)據(jù)帶時標（年月日時分）。測報數(shù)據(jù)按時間順序存貯，并按一定的時間段（如一天時間）組織存放，以便于檢索。非易失存貯器的容量足夠大，可存貯一段時間內(nèi)遙測站所采集到的所有數(shù)據(jù)（如存貯一年的雨量數(shù)據(jù)）。根據(jù)需要，中心站可遠程讀取所存貯的數(shù)據(jù)，或者操作人員到遙測站所在現(xiàn)場下載所存貯的數(shù)據(jù)。由于自記數(shù)據(jù)可能很多，遙測站支持分塊讀取所存的數(shù)據(jù)（如一天內(nèi)的數(shù)據(jù)）。當非易失存貯器存滿后，新的測報數(shù)據(jù)可覆蓋最早的測報數(shù)據(jù)。4.6數(shù)據(jù)發(fā)送遙測站采集到的數(shù)據(jù)在滿足一定條件后需向中心站發(fā)送。測報數(shù)據(jù)發(fā)送要遵守實時發(fā)送數(shù)據(jù)及控制數(shù)據(jù)發(fā)送密度兩條原則。實時發(fā)送一般情況下，遙測站一旦有新的測報數(shù)據(jù)，應立即向中心站發(fā)送測報數(shù)據(jù)，保證中心站在最短的時間內(nèi)收到現(xiàn)場數(shù)據(jù)。發(fā)送密度控制在出現(xiàn)大暴雨的情況下，遙測站會接連不斷地產(chǎn)生新的測報數(shù)據(jù)。如果每個測報數(shù)據(jù)都發(fā)送，會帶來數(shù)據(jù)擁堵現(xiàn)象。因此必須控制數(shù)據(jù)的發(fā)送密度。在遙測站采用費用昂貴的通信方式時，太多的數(shù)據(jù)發(fā)送會帶來很大的開銷。因此也必須控制數(shù)據(jù)的發(fā)送量，使通信費用保持在一個合理的水平。在長時間遙測站數(shù)據(jù)無變化時，也應每過一設定的時間將原來的數(shù)據(jù)向中心站發(fā)送。控制發(fā)送密度的方法有以下幾種：1)設定數(shù)據(jù)變化量的閥值遙測站應具備所測測報參數(shù)的閥值設置功能。當測報數(shù)據(jù)的變化未達到閥值時，遙測站不發(fā)送新的測報數(shù)據(jù)，當變化量超過閥值時，才主動向中心站發(fā)送數(shù)據(jù)。2)控制發(fā)送數(shù)據(jù)幀間的時間間隔如果在短時間內(nèi)有多組測報數(shù)據(jù)要發(fā)送，遙測站應有時間控制機制。當遙測站發(fā)送完一組數(shù)據(jù)后，應在一特定的時間（可根據(jù)需要配置）內(nèi)，暫時停止發(fā)送數(shù)據(jù)。等到該段時間過去后，再發(fā)送未發(fā)的測報數(shù)據(jù)。如果在該段時間中有多組同類型的數(shù)據(jù)生成，則只發(fā)送最后一組數(shù)據(jù)。3)各測報參數(shù)有獨立的發(fā)送機制。每個測報參數(shù)都應有獨立的發(fā)送數(shù)據(jù)機制，重要數(shù)據(jù)可以設置成較高的發(fā)送密度，非重要數(shù)據(jù)可以設置成較低的發(fā)送密度。4)定時發(fā)送遙測站數(shù)據(jù)長期不變時，遙測站應在發(fā)送上一次該數(shù)據(jù)后經(jīng)過一特定的時間，重發(fā)該測報數(shù)據(jù)。特別需要時。也可設定為定點發(fā)送（如每天8:00），對于非并發(fā)通信線路允許通信線路，此時應注意可能帶來的碰撞問題。5)每天8:00整點應答報平時遙測站以自報體制工作，在每日8時自動轉入應答體制，等待中心的召、巡測命令，當接到測量命令后采集水情數(shù)據(jù)并立即發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)發(fā)送完成后遙測站轉入自報體制工作。其優(yōu)點是：系統(tǒng)不會在本系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生數(shù)據(jù)擁堵和碰撞，但可能會和其他水情自動測報系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生碰撞，尤其使用衛(wèi)星信道時更加明顯，此方法的另一個缺點是：由于采用輪流召測的方法，中心收到的各遙測站水情數(shù)據(jù)采集時間差異較大，只有先召測的遙測站滿足8時水情的要求，后召測的遙測站不一定是8時水情數(shù)據(jù)，特別是遙測站較多的情況下尤其明顯。（建議采用每日8時定時數(shù)據(jù)采集）4.7數(shù)據(jù)格式測報數(shù)據(jù)格式滿足以下要求：1)帶實時時標（年、月、日、時、分）數(shù)據(jù)包中包含測報數(shù)據(jù)采集的時間信息?？梢员苊庥捎跀?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡的時延（如GSM短消息網(wǎng)）帶來時間上的誤差，同時，與中心站接收到該幀的時間對比，還可體現(xiàn)出該包數(shù)據(jù)的時效性。2)帶遙測站地址及中心站（或分中心站）地址數(shù)據(jù)包中既帶有遙測站的地址信息，又帶有中心站（或分中心站）的信息，可避免多個子網(wǎng)同頻干擾帶來的數(shù)據(jù)不確定性，同時為一個遙測站向多個中心站發(fā)送數(shù)據(jù)創(chuàng)造條件。3)帶中繼站路由數(shù)據(jù)包中帶中繼站路由，可實時了解中繼站工作狀態(tài)。增加中繼路由信息，也使遙測站可通過多個路由傳送數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)通信可靠性；中繼站路由可以作為遙測站尋址信息的一部分，使測報系統(tǒng)組網(wǎng)可以采用主網(wǎng)、子網(wǎng)的方式組建大規(guī)模的測報系統(tǒng)，遙測站的容量幾乎不受遙測站地址編碼容量的限制（但還要受信道容量的限制）。4)可表示多種數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)包中帶有數(shù)據(jù)類型標識，不僅僅可以表示傳統(tǒng)的雨量數(shù)據(jù)，還可以采用科學記數(shù)法表示如庫容等大數(shù)字和帶小數(shù)帶正負號的數(shù)據(jù)。完全解決了以前系統(tǒng)人工置數(shù)對小數(shù)點處理的問題，并提高了數(shù)據(jù)表達的精度。5)具備高性能的檢錯能力數(shù)據(jù)包中包含CRC冗余校驗。檢錯概率極高，可保證中心站收到數(shù)據(jù)的正確率在99.998%以上。6)可區(qū)分實際數(shù)據(jù)和測試數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)包中包含測試數(shù)據(jù)標識。當進行系統(tǒng)安裝、調(diào)試和系統(tǒng)維護時，可以使遙測站處于測試狀態(tài)，在這期間發(fā)送的所有數(shù)據(jù)都附加了測試標識，中心站軟件可自動識別，以特殊的方式處理和顯示，并保證不被寫入數(shù)據(jù)庫。7)支持多種通信方式數(shù)據(jù)格式支持三種數(shù)據(jù)通信方式：自報、自報-確認和應答方式。該三種方式用于不同要求的收集數(shù)據(jù)方式和動態(tài)設置遙測站的各種配置參數(shù)。4.8通信體制遙測站可提供多種通信方式，用以滿足不同的需求。根據(jù)需要可配置遙測站，使其處于以下幾種通信方式：1)自報體制自報體制是一種由遙測終端發(fā)動的數(shù)據(jù)傳輸體制。采用該種通信體制的遙測站通常處于微功耗的掉電狀態(tài)，由事件（如雨量計輸出一脈沖）觸發(fā)或定時觸發(fā)上電采集傳感器數(shù)據(jù)，在滿足發(fā)送條件時，主動向中心站發(fā)送數(shù)據(jù)，然后即可返回掉電狀態(tài)。采用該種通信體制工作的遙測站，發(fā)送的測報數(shù)據(jù)實時性好，信道占用時間短，功耗很低，非常適合通常的水情測報類系統(tǒng)應用。2)自報-確認體制自報-確認體制是一種由遙測終端發(fā)動的數(shù)據(jù)傳輸體制。采用該種通信體制的遙測站通常處于微功耗的掉電狀態(tài)，由事件（如雨量計輸出一脈沖）觸發(fā)或定時觸發(fā)上電采集傳感器數(shù)據(jù)，在滿足發(fā)送條件時，主動向中心站發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送完成后等待接收方返回確認信息。如果得不到確認，遙測終端啟動錯誤控制過程（如簡單重發(fā)或換用備用路由重發(fā)），保證中心站正確收到該幀數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)通信過程完成后自動返回掉電狀態(tài)。采用該種數(shù)據(jù)通信體制的遙測站發(fā)送的數(shù)據(jù)既具有及時性，又能保證數(shù)據(jù)的無錯接收，同時遙測站的耗電很少，適合重點雨水情遙測站的應用。3)應答體制應答體制是一種由數(shù)據(jù)采集中心發(fā)出數(shù)據(jù)采集命令，遙測終端收到該命令后再返回數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)通信體制。工作于該體制的遙測站要隨時監(jiān)聽中心站的命令，收到中心站命令后根據(jù)命令要求完成指定的操作（采集數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)）。該種體制可由數(shù)據(jù)采集中心完全控制遙測終端的操作。該種體制遙測站完成可由中心站控制，不會產(chǎn)生數(shù)據(jù)碰撞，數(shù)據(jù)采集靈活，適合中心站需要隨時操作的遙測站。4)混合體制在一個水情自動測報系統(tǒng)中含有自報、自報-確認、應答工作體制中兩種以上工作體制的系統(tǒng)。4.9主備通信信道遙測站可提供多個通用或?qū)Ｓ猛ㄐ趴?，用以實現(xiàn)多通道數(shù)據(jù)通信。遙測站有如下通信接口：1)多協(xié)議電臺接口遙測站內(nèi)置多協(xié)議調(diào)制解調(diào)器，支持V.21、V.22、V.23、Bell103、Bell202標準300~2400波特通信。提供電源及PTT控制，可直接與超短波電臺連接。2)音頻總線接口提供全隔離現(xiàn)場單頻總線接口，可在短距離（方圓10公里以內(nèi)）組建有線網(wǎng)，將多個遙測站集中到一起。3)RS-485總線接口或RS-232接口選擇提供工業(yè)標準RS-485總線接口，可在1公里以內(nèi)組網(wǎng)RS485總線網(wǎng)絡，將多個遙測站集中到一起。根據(jù)需要可選擇提供RS-232接口，此時通過通信擴展模塊可將其擴展為3個RS-232端口，用于連接多個通信設備（如衛(wèi)星終端、GSM手機、CDMA手機、800MHz數(shù)傳終端、調(diào)制解調(diào)器等）和現(xiàn)場配置設備及人工置數(shù)設備（如便攜式計算機、掌上計算機）等。最簡單的應用可只選用上述一個通信信道。對通信保障率要求高的遙測站，可采用一種信道做為主信道（如超短波、GSM短消息、GPRS、CDMA、800MHz數(shù)傳終端等），選另外一種信道做為備用信道（有線電話、衛(wèi)星等）。4.10測試遙測站具備測試功能。在測報系統(tǒng)安裝調(diào)試及維護過程中，需人工模擬方式測試傳感器功能（如向雨量計中注水等）、遙測站的數(shù)據(jù)采集功能及數(shù)據(jù)通信功能，該類數(shù)據(jù)往往與實際測量數(shù)據(jù)有出入，不能進入中心站數(shù)據(jù)庫。該測試功能在測試數(shù)據(jù)上增加測試標識，該測試數(shù)據(jù)到達中心站后，可被中心站自動識別，只以特殊的方式顯示而不進入數(shù)據(jù)庫。4.11可配置配置參數(shù)遙測站為可配置設備。根據(jù)應用需要，可動態(tài)配置如下類參數(shù)：1)地址主要指遙測站地址、中繼路由地址和中心站地址，SMARTDATA-2000F支持多路由網(wǎng)絡結構,參見6.3.2.1。2)工作模式用于設定遙測站工作于掉電狀態(tài)還是工作于常加電狀態(tài)。3)傳感器類型用于指定傳感器接口所接的傳感器類型，如雨量傳感器是單簧還是雙簧，水位碼盤編碼是10位還是8位，傳感器輸出信號是電流、電壓還是電阻等。4)數(shù)據(jù)采集過程用于設定采集傳感器數(shù)據(jù)的周期長短，可以設定為通用采集周期和緊急采集周期；用于設定傳感器信號變化閥值，傳感器輸出信號超過設定的閥值，就認為傳感器有新的數(shù)據(jù)輸出；用于設定傳感器信號越限值。傳感器輸出信號超出正常范圍后，需采用緊急采集周期采集傳感器數(shù)據(jù)；5)通信端口及通信參數(shù)用于指定通信口的波特率等模式參數(shù)和通信過程中的各種延時參數(shù)（如開電臺前導碼時間等）。6)通信體制用于設定遙測站是采用自報體制、自報-確認體制。只要條件許可（設備處于上電狀態(tài)或具有雙向信道），遙測站都支持應答體制。7)通信過程用于控制通信頻繁程度。配置方法遙測站的配置既可以由便攜機或PDA直接通過232接口下載配置參數(shù)，又可以由中心站計算機進行遠程配置。遠程配置可分為以下幾種方式：1)遙測站具備遠程喚醒能力當遙測站與中心站之間提供雙向通信信道（如有線電話）且具備遠程喚醒機制時，中心站可隨時對遙測站進行動態(tài)配置。2)遙測站不具備遠程喚醒能力為了節(jié)省遙測站電力消耗，遙測站在大部分時間處于掉電狀態(tài)，無法接收中心站配置命令。在這種情況下，遙測站采用下述方法實現(xiàn)動態(tài)配置：首先，中心站輸入配置命令，由中心計算機暫時存貯起來，對不同的站、不同的配置參數(shù)可有多個配置命令，多個配置參數(shù)命令組成配置參數(shù)發(fā)送隊列；遙測站每過一設定時間（如2小時），會主動向中心站發(fā)送其狀態(tài)數(shù)據(jù)（自報-確認體制）。發(fā)送完成后，遙測站會維持上電工作一設定時間（如1分鐘）；中心站收到遙測站狀態(tài)命令后，即中心站檢測到遙測站處于上電工作狀態(tài)時，自動將暫存的配置命令發(fā)向該遙測站；遙測站收到中心站的配置命令后，立即以新的配置參數(shù)配置遙測站，實現(xiàn)對遙測站的動態(tài)配置。設定的工作時間到后，重新進入低功耗的掉電狀態(tài)。4.12接收中心站命令中心站分中心站可向遙測站發(fā)布命令，用以讀取遙測站數(shù)據(jù)或動態(tài)配置遙測站參數(shù)。主要的命令有以下內(nèi)容：校對遙測站時鐘中心站定時自動將中心站計算機的時鐘寫入遙測站，以保證遙測站內(nèi)實時時鐘與中心站同步。該功能可由中心站設為每日、每周、每月校對，由設為自報-確認/應答體制的狀態(tài)字（即平安報）完成。讀取實時數(shù)據(jù)操作人員可通過中心站計算機下發(fā)命令，讀取遙測站傳感器最新的數(shù)據(jù)。讀取自記數(shù)據(jù)操作人員可通過中心站計算機下發(fā)命令，讀取遙測站內(nèi)特定日期的自記數(shù)據(jù)。4.13功耗控制遙測站采用多種方式來降低功耗。1)降低外圍設備耗電在遙測站不需要外圍設備工作時，可關閉外圍傳感器、通信設備的電源，在需要時才給外圍設備供電。2)CPU可工作于節(jié)電模式CPU完成各項處理任務后，自動進入休眠方式，可節(jié)約CPU耗電。3)掉電模式當遙測站不執(zhí)行數(shù)據(jù)采集和通信等任務時，遙測站可進入掉電狀態(tài)，只為一小部分喚醒電路供電，使遙測站進入微功耗狀態(tài)。4.14蓄電池保護遙測站有保護蓄電池功能。1)充電保護外部分電源（交流充電電源或太陽能電池板）在向蓄電池充電時，當蓄電池電壓達到一閥值時，應關閉充電回路，避免蓄電池過充電，充電功率≦20W。2)過放電保護由于意外原因造成蓄電池充電不足或不能充電，設備耗電使蓄電池電量不斷降低，當蓄電池過度放電會造成蓄電池永久損壞。遙測站的過放電保護電路時刻監(jiān)視蓄電池電壓，當其電壓低于一閥值時，保護電路會關閉遙測站，從而保護蓄電池。4.15避雷保護遙測站對所有輸入輸出引線（如電源線、傳感器引線、通信線等）都采用了多級隔離、吸收措施，具有防浪涌電路，最大限度地避免雷擊等過電壓過電流對遙測站的破壞。4.16設備自檢工作電源電壓自動檢測，LED工作狀態(tài)指示，參見3.2.11；4.17中繼站功能當SMARTDATA-2000F測控單元設為中繼站時，該測站具有遙測站和中繼站的雙重功能，具體中繼功能如下：1)存貯轉發(fā)中繼收到其它測報數(shù)據(jù)后，對接收幀進行CRC校驗判別是否有錯，如果沒有錯誤，則添加中繼站路由信息后轉發(fā)該幀數(shù)據(jù)；如果有錯誤，則丟棄該幀。2)路由識別能力具備路由識別能力。在組建多路由測報系統(tǒng)時，一個遙測站可以有多條通信路徑傳輸數(shù)據(jù)，中繼站應能識別一幀測報數(shù)據(jù)是否通過該中繼站轉發(fā)；當采用多級中繼時，能識別中繼順序，避免錯誤中繼。3)多級中繼能力最多可達8級的中繼能力。4)異種媒介轉發(fā)中繼站具備將一種媒介傳輸?shù)臏y報數(shù)據(jù)轉發(fā)到另一種媒介傳輸。如超短波轉RS232專線（專業(yè)骨干網(wǎng)、電話專線）或800MHz分組交換網(wǎng)或衛(wèi)星或GAM或CDMA或GPRS或CDMA等。5)動態(tài)配置可動態(tài)配置。如可動態(tài)由中心、分中心站控制中繼站作主備切換等。6)具備遙測站功能中繼站同時也是一個全功能的遙測站，除了太陽能電池、蓄電池配置較大、不采用掉電工作模式外，中繼站具備遙測站所有的傳感器接入、數(shù)據(jù)采集及處理、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)自記等遙測站功能。4.18便攜式工具PDA（掌上電腦）、便攜式計算機，配備專門軟件后可以作為多種便攜式工具。也可用于現(xiàn)場數(shù)據(jù)顯示、固態(tài)存儲數(shù)據(jù)的讀取和人工置數(shù)應用。安裝系統(tǒng)配置軟件，PDA或便攜式計算機便成為系統(tǒng)配置設備。系統(tǒng)配置設備可完成以下工作：用于設定遙測站時間、地址、數(shù)據(jù)傳輸路由、工作模式、各種定時參數(shù)、越限閥值等；用于測試遙測站工作是否正常；用于下載遙測站內(nèi)的自記數(shù)據(jù)。4.19現(xiàn)場顯示及人工置數(shù)設備用于現(xiàn)場顯示遙測站的實時數(shù)據(jù)，并可置入人工參數(shù)，由遙測站向中心站發(fā)送。參見第8章。4.20移動式中心設備與相應的通信設備相聯(lián)，可構成移動式中心設備，可以實時訪問中心站的數(shù)據(jù)。只要通信覆蓋良好，在任何地方都可以看到與中心站同步的數(shù)據(jù)。外部傳感器接口說明5.1雨量計接口SMARTDATA-2000F遙測終端機雨量計（開關量）接口采用5芯航空插座，終端機5芯航空插座接線端定義如表10所示：表10：SMARTDATA-2000F雨量計接口定義表雨量計接口（5芯座引腳號）12345信號定義脈沖輸入空空空信號地接傳感器時將相同定義的針腳進行連接，由于用戶所選傳感器不同，具體連接方法有所區(qū)別，請參照傳感器的說明書連接，也可參考以下廠商傳感器的接線圖進行實物連接。雨量線要求使用兩芯屏蔽膠套電纜，線徑不可小于0.5毫米,線長小于300米，電纜線的兩芯電纜分別接入遙測終端機的1、5端和雨量計接線端，電纜屏蔽層接入設備地。典型傳感器連接長春氣象設備廠FDY-05單簧雨量計連接參見圖8。圖8：FDY-05單簧雨量計連接圖南京防汛設備廠JDZ05(02)-1單簧雨量計連接參見圖9，南京防汛設備廠單簧雨量計無接線航空插座，雨量線可直接穿過雨量計底座穿線孔進入雨量計內(nèi)，雨量計內(nèi)有三個接線端，中間接線端為地線，兩側接線端均為脈沖輸出端，雨量線接入任意一側和中間接線端子即可。圖9:JDZ05(02)-1單簧雨量計連接圖5.2水位計接口SMARTDATA-2000F水位計接口其定義的命稱應為:：格雷碼/485接口，一般用于連接格雷碼浮子式碼盤水位計和RS-485（SDI-12）智能儀器，接口采用26芯航空插座。格雷碼和RS-485（SDI-12）智能儀器與SMARTDATA-2000F遙測終端機接口定義表11所示：表11：SMARTDATA-2000F水位計接口定義表水位計接口（26芯座引腳號）1-1617-181920-2223242526信號定義格雷碼信號輸入空格雷碼信號地空485A485B485電源+（12V）485電源-接傳感器時將相同定義的針腳進行連接，由于用戶所選傳感器不同，具體連接方法有所區(qū)別，請參照傳感器的說明書連接，也可參考以下廠商傳感器的接線圖進行實物連接。5.2.1格雷碼水位計格雷碼水位計連接線要求使用14芯屏蔽膠套電纜，線徑不可小于0.2毫米,線長小于300米，電纜線分別接入遙測終端機的26芯水位計接口和水位計19芯接口，線纜屏蔽層接入設備地。SMARTDATA-2000F與徐州偉思WFT-40B水位計/南京防汛設備廠WFH-2水位計接口關系表見表12。SMARTDATA-2000F與徐州偉思WFT-40B水位計/南京防汛設備廠WFH-2水位計接線圖見圖。表12：SMARTDATA-2000F與WFT-40B/WFH-2水位計接口對應表格雷碼水位電纜定義SMARTDATA-2000F水位計接口格雷碼水位計接口20112122223323442455256626772788289929101021011112111212地1919圖10：格雷碼水位計接線圖：5.2.2RS-485水位計目前野外環(huán)境中許多用戶采用RS-485總線傳輸水位數(shù)據(jù)。RS-485是一種平衡差分驅(qū)動、半雙工的串行通信接口標準，它具有傳輸距離遠、抗干擾能力強、較高的數(shù)據(jù)傳送速率和便于構成分布式測控網(wǎng)絡等優(yōu)點。RS-485只支持串聯(lián)式的總線結構，連線距離可達1200米，不支持星型連接。SMARTDATA-2000F遙測終端機已經(jīng)嵌入SDI-12標準接口協(xié)議和部分傳感器廠家自定義協(xié)議，可與下列傳感器連接：具有SDI-12協(xié)議RS485標準接口的傳感器；徐州偉思WFT-40B水位計；北京宇世通公司DX120壓力水位計；廣東江門LD600壓力水位計；鄭州黃委音達公司HW-1000C；Hygrapha公司OTT-Nimbus氣泡水位計；ISCO公司6712型水質(zhì)自動采樣儀；HYDROLAB公司QUANTA多參數(shù)水質(zhì)測量儀。RS485水位計連接線要求使用2芯雙絞屏蔽膠套電纜，線徑不可小于0.2毫米,線長小于1200米，電纜線分別接入遙測終端機的26芯水位計接口和水位計19芯（偉思水位機）接口，線纜屏蔽層接入設備地。RS485水位計供電盡量采用獨立電源，不要與SMARTDATA-2000F使用同一電源，避免電源線引雷。如果使用SMARTDATA-2000F遙測終端機提供的可控電源應考慮電源容量問題及電源長線傳輸電壓損耗問題，電源電纜盡量與數(shù)據(jù)電纜分開，不要使用同一根電纜供電并傳輸數(shù)據(jù)，還要考慮使用線徑較粗的電纜，減少電路損耗。水利數(shù)據(jù)采集的485總線由于分布于野外，線路較長，極易造成雷擊，必須采取工程防雷措施，如：線纜穿屏蔽鋼管、線纜鋼管埋地、地線電阻小于等于5歐等。SMARTDATA-2000F與徐州偉思WFT-40C水位計接口關系表見表13。SMARTDATA-2000F與徐州偉思WFT-40C水位計接口接線圖見圖11。表13：SMARTDATA-2000F與WFT-40C水位計接口對應表格雷碼水位電纜定義SMARTDATA-2000F水位計接口WFT-40C水位計接口485A（DATA+）2316485B（DATA-）2417+12V電源2518GND2619圖11：485水位計接線圖當RS485通信距離超過100米時，應接入120～330歐終端匹配電阻。SMARTDATA-2000F遙測終端機接入RS-485傳感器有下列三種接法。1）為避免雷擊造成SMARTDATA-2000F損壞，485傳感器使用單獨電源供電，485總線采用光電隔離措施。以本方式連接的485總線真正做到了設備的安全隔離，很好的保護了遙測終端機及傳感器，減少設備維護工作量，免除設備使用者的后顧之憂，接線方法見圖12。圖12：485總線接線圖一2）485傳感器使用獨立走線的SMARTDATA-2000F受控電源供電，485總線采用信號避雷器避雷措施。此方式減掉了傳感器的獨立電源，采用SMARTDATA-2000F受控電源，雖然485總線采取避雷措施，但SMARTDATA-2000F、傳感器、485總線未能做到完全隔離，增加了設備雷擊概率，接線方法見圖13。圖13：485總線接線圖二3）485傳感器使用SMARTDATA-2000F受控電源供電，485總線直接接入SMARTDATA-2000F遙測終端機，接線方法見圖14。圖14：485總線接線圖二4)多只485傳感器接入，SMARTDATA-2000F遙測終端機最多可接入16只485傳感器。接線方式見圖15。圖15：485總線接線圖一注意：前三種方法485傳感器均可接入SMARTDATA-2000F遙測終端機，但從設備安全方面考慮，本公司建議采用1)種接入方式，避免遙測終端機受到雷擊造成的損壞。3)種接入方式極易造成遙測終端機損壞，本公司不推薦。接入的485傳感器必須是上述公司的傳感器，并在購買之前應向傳感器廠家聲明采集設備使用北京微瑪特科技有限公司設備，避免傳感器協(xié)議有誤。當接入的485傳感器多于兩只時，一定要保證傳感器號不重復，避免數(shù)據(jù)采集錯誤。5.3模擬量接口模擬量傳感器（4-20mA電流型傳感器、0-5v電壓型傳感器、電阻型傳感器、弦式傳感器）通過機箱外部接口19芯航空頭接入。模擬量輸入輸出接口接線關系如表14所示，表14：模擬量接口輸入輸出接線關系模擬量接口（19芯座引腳號）通道信號定義備注1通道0+2-3通道1+SMARTDATA-2000F未提供4-5通道2+SMARTDATA-2000F未提供6-7通道3+SMARTDATA-2000F未提供8-9通道4+SMARTDATA-2000F未提供10-11通道5+SMARTDATA-2000F未提供12-13通道6+SMARTDATA-2000F未提供14-15通道7+SMARTDATA-2000F未提供16-1712V電源+受控1824V電源+受控19電源- 模擬量傳感器連接線要求使用2芯雙絞屏蔽膠套電纜，線徑不可小于0.2毫米,線長應小于300米，電纜線分別接入遙測終端機的19芯模擬量接口和傳感器接口，線纜屏蔽層接入設備地。使用SMARTDATA-2000F遙測終端機提供的可控電源應考慮電源容量問題及電源長線傳輸電壓損耗問題，電源電纜盡量與數(shù)據(jù)電纜分開，不要使用同一根電纜供電并傳輸數(shù)據(jù)，還要考慮使用線徑較粗的電纜，減少電路損耗。水利數(shù)據(jù)采集的模擬量傳感器由于分布于野外，線路較長，極易造成雷擊，必須采取工程防雷措施，如：線纜穿屏蔽鋼管、線纜鋼管埋地、地線電阻小于等于5歐等。實物連接方法可參照圖16。圖16：模擬量接口接入示意圖兩線制4～20mA傳感器接入法：二線制是24V電源、4~20信號共用這兩根線。4～20mA兩線制傳感器接入SMARTDATA-2000F接線方法如圖17所示。虛線代表機箱內(nèi)部接線，實線代表機箱外部接線。在SMARTDATA-2000F測控單元T21/T22之間接采樣電阻，采樣電阻必需使用精密電阻（一般精度為0.1%），通常采用250歐。在用戶訂購設備時應聲明使用4～20mA兩線制傳感器，微瑪特公司將在設備出廠前接入采樣電阻。圖17：兩線制4～20mA傳感器接入法四線4～20mA傳感器接入法：四線制是24V或12V電源單獨用兩根線，4~20mA信號單獨用兩根線。4～20mA四線制傳感器接入SMARTDATA-2000F接線方法如圖18所示。虛線代表機箱內(nèi)部接線，實線代表機箱外部接線。在SMARTDATA-2000F測控單元T21/T22之間接采樣電阻，采樣電阻必需使用精密電阻（一般精度為0.1%），通常采用250歐。在用戶訂購設備時應聲明使用4～20mA兩線制傳感器，微瑪特公司將在設備出廠前接入采樣電阻。圖18：四線制4～20mA傳感器接入法5.4天線接口SMARTDATA-2000F可接入的通訊設備較多，天線接口有超短波，移動通訊、衛(wèi)星、電話線等多種形式，在主備通訊或雙信道通訊方式的系統(tǒng)中SMARTDATA-2000F遙測終端機帶有兩種不同通訊介質(zhì)的通訊設備，通訊天線也有兩種。備用通道或第二通道天線接口連接方法為在原有天線接口基礎上再增加一個的通信接口便可（此接口定制接口，用戶在訂貨時需特別說明）。下面以超短波和GSM（GPRS）手機通訊設備為例，詳細論述天線接口及通訊設備接法。5.4.1超短波電臺采用電臺通信時用特征阻抗為50Ω的饋線，與SMARTDATA-2000F終端機相連接。饋線頭采用L16針式接頭。SMARTDATA-2000F天線接口超短波饋線接線如圖19所示。圖19：超短波電臺天線接口接線圖超短波日精889A電臺接線如圖20所示圖20：日精889A電臺接線圖接法：889A電臺的電源部分接電池，電臺COM通訊口接入SMARTDATA-2000F測控單元的radio處（參見3.2.8），并且從COM口引出一條控制線接入PowerOut1+。注意：SMARTDATA-2000F遙測終端機使用過程中要將889A電臺開關關閉，由PowerOut1正極接入的控制線控制電臺上電。5.4.2GSM(GPRS\CDMA)通訊設備采用GSM(GPRS\CDMA)通信時，SMARTDATA-2000F遙測終端機接出GSM(GPRS)通訊設備的自帶天線。天線接線圖如圖21所示：圖21：GSM(GPRS)通訊天線接線圖GSM(GPRS\CDMA)內(nèi)部連接時將COM口與主SMARTDATA-2000F的主MCU的COM2口直接連接，電源線正負極接入powerout1的正負兩端。GSM(GPRS\CDMA)內(nèi)部接線如圖22所示。圖22：GSM(GPRS)通訊設備接線圖5.5太陽能板（電源）接口SMARTDATA-2000F遙測終端機可直接接入功率在20W以內(nèi)的太陽能電池板，其充電保護工作由SMARTDATA-2000F測控單元內(nèi)部電路完成。太陽能電池板接口采用4芯航空插座，太陽能電池板與SMARTDATA-2000F遙