金水燕禹YCZA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：

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：

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：

请求输入5位电报码。

输入完毕后，按下箭头，屏幕将显示：

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变，则可以认为终端机的水位接口正常。

4、人工拍报数据验证

按“MDI”键，输入一组人工观测数据，并发送。

若能得到中心的确认，则可认为人工置数功能以及GPRS/GSM通信模块正常。

7.2故障排除

故障现象

排除方法

显示器上的电子钟停止

按“RESET”键，若现象仍存在，检查显示器连接线是否连接好，若仍不能解决问题，则需更换主板。

显示