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1、最新最新 GD100 使用说明书使用说明书 GD100(YDZ-1)通用数据采集仪 简明用户手册 http:/ 水 利 部 南 京 水 利 水 文 自 动 化 研 究 所 TEL:025-5289 8400 中 国 南 京 声明 本手册所述内容不属于承诺范围，内容如有变化不再另行通知。本手册所述仪器的出售必须经过授权或签订协议。本手册所述仪器的使用必须遵循协议约定，禁止在约定外的任何媒体上复制本手册。购买者可以备份为目的而做一份拷贝，在未经书面许可之前本手册的任何一部分都不允许为了购买者使用以外的目的而以任何形式和任何手段进行复制或传播。版权所有 2005-2006 水利部南京水利水文自动化研

2、究所 南水是水利部南京水利水文自动化研究所的注册商标 我们尽力保证这本手册的正确，如有修改不再另行通知。前言 本手册讲述 GD100 型通用数据采集仪在目标环境中如何使用及如何优化设置，使得其处于最佳运行状态。在使用本仪器以前，请详细阅读本手册，以避免由于误操作，导致仪器的损坏或部分、全部功能的丧失。本用户手册由下面的章节和附录组成：第一章：概述 第二章：产品的适用范围 第三章：产品技术参数 第四章：产品的功能 第五章：安装与操作 第六章：维护与安全使用说明 第七章：全套仪器及附件 第八章：产品生产与保修 附录 1.产品概述产品概述 GD100型通用数据采集仪（简称 GD100）是一种先进计算

3、机技术、工业控制技术和网络通信技术紧密结合的产物，是体现当代技术先进性和安全可靠性的水利水文自动化系统的优选产品，实现远程和本地实时水文数据采集与监测。GD100 是在 DT3000通用数据采集仪上简化而来,在其高可靠性的基础上，进行了全新的设计。既保留了原有的大部分功能，又更有益于用户的使用、维护，使得水文信息要素的采集变得可靠和简单。GD100负责对现场信号的采集和监测，与常用的 RTU相比，GD100 具有优良的通讯能力和更大的存储容量，适用于更恶劣的温度和湿度环境。GD100 结构先进，接口灵活，硬件设计为主板和显示接口板两大部分，主板为通用组件，含微处理器（CPU）、固态存储、通信接

4、口(RS485/422、RS232、SDI-12）、信息采集接口（含雨量、水位、风速风向、温度、湿度、蒸发等）。用户可根据采集数据规模的实际需要进行接口数量的选择（本手册仅针对通用型叙述）。GD100 采用性能优良的工业级元器件，电路板采用先进表面封装焊接工艺，内置功能强大的 GD100 监控程序，具有性能高超、使用方便、低功耗、省电等优点，卓越的温度特性可适应的环境温度为-2050。GD100机箱为全密封小巧型机箱，合金板材制造，表面喷塑。该机箱具有坚固、密封、抗震、抗压、防静电、防湿等优点。GD100型通用数据采集仪支持多协议，通过设定能与无线数字电台、PSTN、GPRS、GSM、卫星等实

5、现通信。可以在通信网络上进行远程参数设置和诊断，现场的一切操作均可在控制中心或办公室完成。具有呼叫报告功能,提高了反应速度，节省了数据流量的通信时间。GD100典型应用 2.适用范围适用范围 GD100型通用数据采集仪是构成综合自动化系统的核心装置，由信号输入/输出模块、微处理器、有线/无线通讯设备、电源及机箱等组成，由微处理器控制，并支持网络系统，它通过自身的智能软件系统，可理想地实现中心监控系统对现场一次仪表的遥测功能，适用于自动化测控系统中作为测控终端和中继设备使用，尤其适用于水文信息自动化采集与测控系统。3、技术指标、技术指标 3.1 数据采集接口数据采集接口 专用雨量计采集接口：2个

6、；频率量采集接口：2个；数字并行输入口：1个（可采集水位编码器和风向编码器）；SDI-12 1 个 注：另外可利用 GD100 的 RS485 网络扩展各种符合 MODBUS 规范的传感器，通讯波特率为 9600bps 3.2 标准通讯接口标准通讯接口 RS 485 接口：1个 RS-232接口：2 个 注：可接入具有对应通讯接口的传感器，也作为标准通讯接口使用。3.3 通讯协议通讯协议 支持多种通讯协议（可选择）主通讯协议为 Debus 通讯协议 3.4 数据存储数据存储 3.4.1 内置存储器 可保存最近 12个月含 4 个参数的存储数据 支持本地或远程下载任意天数的数据 3.4.2 数据

7、下载方式：现场 PC 或 PDA下载；GPRS/GSM 远程无线下载；3.5 数据传输信道接口数据传输信道接口 3.5.1 与数字超短波通讯机接口与数字超短波通讯机接口 采用标准 RS-232 串行接口 传输速率与对应的通讯设备相一致 工作在自报方式时能控制对应通讯设备的电源上电和掉电 工作在应答方式时能随时响应中心站的召测 3.5.2 与卫星通讯设备接口 采用标准 RS-232 串行接口 传输速率与对应的通讯设备相一致 工作在自报方式时能控制对应通讯设备的电源上电和掉电 工作在应答方式时能随时响应中心站的召测 3.5.3 与 GSM 通讯设备接口 通过 GPRS/GSM 拨号网络无线下载任意

8、时段固态数据存储。可通过 SMS（短消息）方式发送实时信息及告警信息。采用标准 RS-232 串行接口 工作在自报方式时能控制对应通讯设备的电源上电和掉电 3.5.4 数据传输格式 见 DEBUS 通讯协议 3.6 电源电源 输入电压：10.518V DC，施加 DC 24V电压时无损坏 整机静态功耗：2mA（在 12V标准电压、无 LCD自报工作方式值守状态时）3.7 实时显示、参数设置实时显示、参数设置 高分辨率 LCD图形液晶屏幕，可显示 4行中文数据和时间 3.8 工作环境工作环境 3.8.1 温度范围：-20 +50；3.8.2 工作环境湿度：95%RH；4.主要功能主要功能 4.1

9、 具有多参数数据采集功能具有多参数数据采集功能 4.1.1 雨量数据采集：可通过专用雨量口接收雨量数据。4.1.2 水位数据采集：可通过并行接口采集 12 位格雷码（04095）或 BCD码开关量。也可通过 RS485 接口或 SDI-12 接口采集其它类型接口的水位传感器数据，如气泡式水位计、压力式水位计、超声波水位计等。4.1.3 蒸发量采集：可通过专用蒸发量口接收蒸发量数据。4.1.4 风速采集：可通过频率口或脉冲口接收风速数据。4.1.5气压、温度、湿度采集：通过 A/D接口接收数据（另配）。4.1.6 流量或流速采集：与 LBX-7型浑水流量计的接口可选用频率口或外接 485接口，工

10、作系数可设定；与 RTDM 超声波多普勒流量计的连接使用 RS485 口采集 H-ADCP 原始流速数据后进行运算，可任意设定工作方式。4.1.7通过 RS485 接口接收具有各种符合 MODBUS 规范的接口输出的传感器（水质、风向、水位、闸位、流速等）数据。4.2 具有多参数的数据存储能力具有多参数的数据存储能力 4.2.1 内置 2MB存储器，在典型应用情况下，存储容量能满足上述数据一年的存储要求。4.2.3 可保存最近 12 个月含 4 个参数的存储数据，数据量累计超过一年后将循环记录，保留最近的数据，覆盖掉超存的数据；4.2.4 使用笔记本电脑或手持式 PDA的 RS232 通讯口可

11、实现固态存储数据本地下载，也可通过 GPRS/GSM 网络远程无线下载固态存储器中的数据 使用本地 RS232 串行口进行数据下载时，须将数据下载线参考附录二中的接线接入 COM1口，数据下载线为 DB9 孔插头，引脚定义为 2（RX）3(TX)5(GND)下载线上的编号 2 接入主板 J31 端子的 7脚（TX）下载线上的编号 3 接入主板 J31 端子的 8脚（RX）下载线上的编号 5 接入主板 J31 端子的 5脚（GND）注：建议使用 GD100 提供的固态存储下载软件进行数据下载 若使用 WINDOWS 操作系统中的超级终端进行数据下载 固态存储数据下载命令格式（ASCII码）：【D

12、X开始时间结束时间#】注：X为 04，即数据存储位置。为空格。时间格式为月/日。例如：【D001/0103/01】即表示下载当年 1 月 1 日至 3月 1日的数据 注：为回车键 返回原始数据格式（ASCII码）：开始标识 站 号 采样间隔 年/月/日 00:xxxx xxxx xxxx xxxx 0 点数据 xx/xx/xx 01:xxxx xxxx xxxx xxxx xx/xx/xx 22:xxxx xxxx xxxx xxxx xx/xx/xx 23:xxxx xxxx xxxx xxxx.结束标识 4.2.5 GPS 授时的使用（需另配，或通过网络广播校时）为了保证水文和水情数据的时

13、间准确度，特别是需要自记的水文参数的时间准确度，在 GD100中可选用 GPS 卫星广播授时信号，定时校正仪器的时钟。使用了该组件后，GD100的时间准确度可达 1秒/年，从而保证自记数据的时间准确性。4.3 具有多通道数据通讯能力具有多通道数据通讯能力 1、具有超短波、GSM、卫星等通讯能力。2、通讯组合方式灵活，可选择数字超短波电台、卫星、GSM 多种通讯方式组 合互为备份。5、安装与操作、安装与操作 5.1 仪器的安装仪器的安装 GD100机箱为密封式结构，具有坚固耐用、抗震抗压、密封、防静电、防潮湿等优点，箱体长 宽 高的尺寸为 mm。机身采取平放式或壁挂式安装，可选择选购组件（GD系

14、列数据采集装置机柜），键盘和 LCD 在前部，所有外部接线位于机箱下部。超短波电台，卫星通讯设备、GSM Modem 外置（可装在 GD系列数据采集装置机柜内），使用计算机或 PDA时将插头接到 GD100 对应串口上，不用时应与仪器脱开。机箱底部有水密封插头，所有传感器和通讯设备的连接线可以通过这些插头进入机箱内部进行接线。当内部接线连接好了以后，可以将水密封插头顺时针方向旋紧，保证线缆已被可靠固定并内外部已完全密封即可。5.1.2 内部连线定义（图解详见附录二）a.GD100水位接口为 J7 端子的 1021共 12 位信号线，9位为信号地线。水位计接插件为 X24K19P 十九芯插座 G

15、D100水位接口与浮子式水位计接线对照表 水位计插头引脚号 l 23456789l0 ll l2 19 定 义 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 210 211 地GD100接线端 J7 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 9信号线颜色 浅蓝 粉红 浅绿 黑白灰紫蓝绿黄橙红棕 b雨量计接入端子 J2 的 1、2，将雨量计两芯线信号线分别接入 J2的接线端组内即可。5.1.4 电源连接 a.GD100电源接口插件为 J26、J26、J27、J27，J27、J27中 5、6、7、8四脚为输入，J26、J26中 1、2、3、4 四脚为可控

16、电源输出，引脚定义如下：电源插头座引脚号 1、3 2、4 5、7 6、8 电源线 红线 黑线 红线 黑线 定义+12V（输出）GND+12V DC GND b.建议采用以下任意一种电源接入方式 采用 12V免维护蓄电池供电，太阳能电池板对蓄电池进行浮充的供电方式；采用 12V免维护蓄电池供电，交流电对蓄电池进行浮充电的供电方式，交流电浮充时应配置交流电源避雷器。5.1.5 标准串行接口的连接，接线端子为 J31、J32 GD100装备了两种标准串行口，RS-485、RS-232。其中 J31Com1 接北斗卫星或者串口数据本地下载 J32Com2 接 GSM 模块 缺省设置为：9600bps，

17、8，n，1 远程数据交换见附录中 DEBUS 通讯协议 卫星信道为 BCD码，GSM 短消息信道为 ASCII码 通过 RS-485可连接配备该标准串口并运行 ModBus 通讯协议的各类传感器。RS-485接口采用八芯插座 J30 中的 4、5、6脚，定义如下：RS-485插座引脚号 4 5 6 定 义 485A 485B GND 5.1.6 GSM 的连接 当用户选用 GSM 通信组件，用作为主通信信道或备用通信信道时，其通信模块外置，内部通过 COM2口连接 GSM 接口 RS232通讯口，随机提供一个外置 GSM 吸盘天线，GD100将通过 SMS（短消息）/DIAL(拨号)/GPRS

18、（通用无线分组业务）方式和中心站进行数据通信。为检测仪器安装地点的 GSM 无线信号强度，建议用户使用手机来粗略判断仪器安装地点的 GSM 无线信号强度。GD100配用的 GSM 天线的增益和接受灵敏度比手机高，手机能监测到信号，GD100就可通过 GSM 进行正常的数据通信。5.1.7 GPS 授时的连接（可选组件）当用户选用 GPS 授时组件时，其通信模块将安装到主板上，内部连接线将连接到主板的 GPS 接口上，随机提供一个 GPS 吸盘天线，将该天线连接到机箱外侧的 GPS天线插座上，GD100将可自动搜索卫星信号并进行定时校时，每天校时一次。5.2 键盘、屏幕的使用键盘、屏幕的使用 键

19、盘 P 键代表翻屏，T 键代表测试、立即发送数据（带通道切换与回馈）。屏幕 LCD主界面分为两个页面，可使用 P 键进行翻页显示。当屏幕上显示今日水雨情信息时，按下 P 键盘即可显示昨日水雨情显示，不断按下该键时循环显示。注意：当发送数据时，该键不起作用。5.3 参数设置功能的使用参数设置功能的使用 5.3.1 GD100命令：通过计算机的超级终端软件与 Com1 连接可修改内部工作参数。也可以通过 PDA相关软件与 Com1 连接可修改内部工作参数。本地设置命令如下（字母大写，所有命令加回车换行，x 代表数字）：注意：【】内的字符为命令 1.【V？】版本查询 2.【ID？】站号查询 3.【I

20、D：xxxx】设置站号 注意：如果设置为 FFFF将对所有参数恢复出厂设置 4.【DID】并口以十进制读取 5.【DIH】并口以十六进制读取 6.【DIG】并口以格雷码读取 7.【EV1】开关量 1 口计数读取 8.【EV2】开关量 2 口计数读取 9.【EREV1】擦除开关量 1 口计数 10.【EREV2】擦除开关量 2 口计数 11.【TM？】时间读取 12.【SET DATE：xxxxxxxxxxx】时间设置 格式为：年、月、日、时、分、星期设置，不要空格，每段两位 13.【R？】读取固态存储位置及存储间隔信息 14.【Rx，xxxxxMIN】设置某个存储位置信息 15.【Dx xx/

21、xx xx/xx】下载固态存储数据，16.【TF】存储测试（建议不要使用*）17.【SLEEP】立即进入休眠 18.【BUCKETxx】雨量计分辨率设定，单位 mm 19.【RAINx.x】雨量起报值设定(可设为 0.5)，单位 mm 20.【WATERxx】水位起报值设定，单位 cm 21.【LVBO】水位消浪开关 22.【P？】以上 4 个参数状态查询 23.【CHx：ON】某个信道打开 24.【CHx：OFF】某个信道关闭 CH0 数字电台/GPRS CH1 GSM 短消息 CH2 北斗卫星 （*可设定为双信道热备份）25.【CH？】查询信道状态位 26.【TEST】等同于 T键的功能

22、27.【TEM?】温度查询(如有内置传感器)28.【HD：xx。xx】人工置数（只通过 GSM 信道发送，与 PDA配合使用，也可笔记本键入）29.【SPIxx】采样时间间隔设定 minute 30.【MORNING=xx】早晨整点报时间设定(缺省为 8:00)31.【REPORT=xx】整点报小时间隔设定(只能设定为 01、02、03、04、06、12小时)32.【T？】以上参数查询 33.【SMSx,xxxxxxxxxxx】第 x 个短消息目的地号码设定 34.【SMS？】群发短消息号码查询 35.【SATD】北斗卫星远端 ID号查询 35.【SET SATID：xxxxxx】设置北斗卫星

23、远端 ID号（不支持群发）6、维护与安全使用、维护与安全使用 1、在使用 GD100 前，应将电源接入，注意极性，切勿接反。2、如果 GD100外接超短波通讯电台，应将天馈线接入后再开启机器，防止通讯机无天馈线长期运行而发生故障。3、当把 GD100设置为自报式遥测站使用时，在维修入员离开遥测站后，一定要关掉超短波电台的电源旋钮开关，使电台处于断电状态，否则常开的电台会使测站电池无故地消耗掉。4、系统第一次安装调试时，应根据系统的配置把 GD100 的参数设置好。系统正常运行后，一般都不需要再进入 GD100的设置菜单中操作，以避兔不必要的操作错误。5、当 GD100水位接口取值是格雷码反码时

24、，仪器没有接上格雷码的水位，GD100显示器显示的水位值为 2730，而不是全零，这是正常的。当接上水位计后，GD100显示的水位值和水位计窗口上显示的水位值应该是一致的。安装时可将并口关掉，这样就不会采集该并口的数据。6、GD100的 LCD 液晶显示器，在有人员操作按键时，会自动点亮背光板，以方便人员读数，而平时背光板是处于熄灭状态，以节省功耗。7、GD100水位接口的每一根输入端都对地并接了防雷击的保护器件，因此要求GD100接地，以提供放电回路。8、当水位测井与遥测站房距离较远时，要求水位信号传输线穿管埋地走线进入遥测站房。7、全套仪器及附件、全套仪器及附件 7.1 GD100型数据采

25、集仪 1台 7.2 仪器附件：（根据具体配置不同而不同）7.3 随机技术文件：GD100 型数据采集仪简明用户手册1份 7.4 选购配套设备：（1）数字超短波通讯机 （2）天馈线 （3）同轴避雷器 （4）卫星通讯终端 （5）GPS 授时组件 （6）GPS 外接天线 （7）GSM 通讯组件 （8）GSM 外接天线 （7）固态存储组件 （8）太阳能电源板 （9）免维护蓄电池 (10)本地固态存储数据下载线（DB9接头）（11）雨量传感器信号线（20米）（12）浮子水位计信号线（5米）注意：标志的设备为本机选购配置 7.5 其他附件：产品合格证 8 产品生产与保修产品生产与保修 8.1 生产商信息

26、水利部南京水利水文自动化研究所【水生态监测事业部】江苏省南京市雨花台区铁心桥街 95号 电 话：025-5289 8401/5289 8400 售后服务：025-5289 8362/5289 8361 传 真：025-5289 8317 网 址：http:/ 电子邮箱:zorro_ 8.2 产品保修：本产品出厂一年内在全国范围内免费由厂家保修。若出现由用户未按照操作说明使用引起的故障，提供有偿维修服务。终生保修 当在保修期内出现故障时，必须提供出厂编号,一般情况请提供产品合格证。8.3 免费升级 当设备软件提供可升级版本后，我们的售后服务部门将通知客户进行免费升级，由于该项服务而产生的运费由用

27、户承担。9、附录一：南京水利水文自动化研究所、附录一：南京水利水文自动化研究所 水生态监测事业部水生态监测事业部简易通讯协议简易通讯协议 自报数据格式：f8 f8 xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx ed 字头 数据长度 ID号 电压 月 日 时 分 秒 雨量 水位 crc-16校验码(不包括字头)字尾 校时数据格式：fc fc xx xx xx xx xx xx xx xx ed 字头 年 月 日 时 分 秒 crc-16校验码(不包括字头)字尾 附录二：南京水利水文自动化研究所附录二：南京水利水文自动化研究所 水生态监测事业部水生

28、态监测事业部DEBUS 通讯协议通讯协议 f8 f8 xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx xx xxxx xx xx xx ed 字头 ID号 年月日时分 特征功能码 数据长度 数据 crc-16校验码(不包括字头)字尾 主动自报数据：f9 f9 xx xx xx xx xx xx xx ed 字头 ID 号 中心区号 特征功能码 crc-16校验码(不包括字头)字尾 读设备工作参数（x 为参数序列号 0f）：特征码(十六进制)特征码功能定义 a1 开关量 1（可接雨量、蒸发量）a2 开关量 2（可接雨量、蒸发量）a3 数据并口（水位）a4 压阻式压力传感器水位 a5

29、超声波传感器水位 a6 雷达传感器水位 a7 气泡式压力传感器水位 a8 电源电压 a9 风速 bc 泵站开关状态 特征码(十六进制)特征码功能定义 dx 读设备参数 x cx 返回参数 x 10、附录三：、附录三：GD100 主板示意图主板示意图 J26 电源输出 SDI-12 485 COM 1 COM 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 J2雨量端子 SDI-12：1：+12V，2：DATA，3：GND 485：1：A，2：B，3：GND COM1：1：Rx，2：Tx，3：GND COM2：1：Rx，2：Tx，3：GND J7水位计接入端子 J27 电源输入 J27 电源输入 J7 GND J26 电源输出 J26 电源输出 COM 2 SDI-12 COM 1 485 34 1 2 56 78 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 10、附录四：GD100 主模块板示意图