一、模塊概述

　　MCU系列數(shù)據(jù)采集模塊，是由南京峟思自主開發(fā)的一款分布式網(wǎng)絡(luò)自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，與自主研發(fā)的《MCU數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)》軟件配套使用。設(shè)計用于對各類巖土工程與結(jié)構(gòu)(大壩、橋梁、隧道、邊坡、危房、礦山、核電站及民用建筑物等)安全監(jiān)測項目中的傳感器信號進行實時自動數(shù)據(jù)采集、存儲、傳輸、計算、報告與預警，為工程施工及運行管理者提供與工程現(xiàn)狀和安全相關(guān)的數(shù)據(jù)支持和判斷依據(jù)。

　　二、功能特點

　　先進性：

　　MCU系列數(shù)據(jù)采集模塊采用高度智能化、模塊化集成設(shè)計,具有多種通訊接口：4G全網(wǎng)通、WIFI(選配)、藍牙(選配)、Lora(選配)、NB-IOT(選配)、以太網(wǎng)口等，組網(wǎng)方式靈活。采用微安級別低功耗設(shè)計，內(nèi)置高容量聚合物鋰電池，外部電源故障、陰雨天等惡劣環(huán)境模塊可連續(xù)工作。

　　可靠性：

　　MCU系列數(shù)據(jù)采集模塊性能穩(wěn)定，采用高性能高可靠性電子元器件，使用壽命長。具有全隔離(電源和信號都隔離)功能,抗干擾能力強。

　　通用性：

　　所有通道萬用，兼容性良好，允許不同品牌、不同信號輸出類型的儀器同時混合接入同一個模塊，如差阻式、振弦式、電壓式、電流式等模擬信號傳感器，以及數(shù)字式智能型與開關(guān)量計數(shù)式傳感器均可同時接入。

　　冗余性：

　　模塊采用多核32位微處理器，24位工業(yè)級A/D轉(zhuǎn)換器和冗余的繼電器多路復用技術(shù)，自帶30000組(30000x通道數(shù)(條))數(shù)據(jù)存儲功能,保證了數(shù)據(jù)安全和完整。

　　多選擇性：

　　MCU系列數(shù)據(jù)采集模塊有1、4、8、16、20、24、32、40通道多種類型可供選擇,搭建靈活，各個模塊各自獨立互不影響。

　　可維護性：

　　MCU系列數(shù)據(jù)采集模塊具有遠程自檢、診斷等功能,可以遠程判斷儀器、電纜好壞。支持遠程升級和維護。

　　三、模塊參數(shù)

　　1.產(chǎn)品尺寸：長x寬x高=162x100x62mm(單通道)。

　　2.微功耗設(shè)計

　　采用定時開機，完成數(shù)據(jù)采集及傳輸后，4-10分鐘內(nèi)無操作CPU進入休眠狀態(tài)。模塊進入休眠狀態(tài)后，一是當采集周期到來時模塊自動啟動采集數(shù)據(jù)并存儲，傳輸數(shù)據(jù)(自報開關(guān)打開);二是如果模塊采用RS485通訊時，可以向模塊發(fā)送任意字節(jié)指令喚醒，等待時間超過2s后可對模塊進行操作。

　　休眠：小于300uA, 485可喚醒

　　工作：小于50mA(無線4G)，小于10mA(RS485)

　　傳輸采集：小于500mA

　　3.存儲容量：可存儲4096組數(shù)據(jù)。

　　4.通訊接口：1路標準R485串口通訊。可選配無線4G等。

　　5.實時時鐘：內(nèi)部自帶時鐘，每條數(shù)據(jù)記錄都會記錄數(shù)據(jù)采集的時間。

　　6.供電電壓監(jiān)測，可以實時監(jiān)測電源電壓。

　　7.電源供電：3.7V大容量聚合物鋰電池，9-24V輸入給內(nèi)置鋰電池充電。亦可以采用高容量不可充電電池(一次性電池)，工作時間大于1年。

　　8.工作環(huán)境

　　工作溫度：-40℃-+80℃

　　工作濕度：5%　-　95%

　　9.平均無故障工作時間：MTBF>30000小時

　　10.數(shù)據(jù)丟失率：小于5‰

　　四、技術(shù)指標

　　多功能采集模塊接入傳感器類型：振弦/485/開關(guān)量

　　全功能采集模塊接入傳感器類型：振弦/485/電流電壓/差阻/開關(guān)量/水勢等

　　1、MCU系列模塊--振弦式傳感器參數(shù)

　　注:每個通道均可設(shè)置為測兩路振弦信號或者兩路溫度信號或者振弦加溫度

　　2、MCU系列模塊--數(shù)字信號(RS485、RS232等)

　　3、MCU系列模塊--開關(guān)量(如：翻斗式雨量計)

　　4、MCU系列模塊通訊指標

　　五、通訊協(xié)議

　　為了便于調(diào)試和客戶開發(fā)需要，本模塊完全開放通訊協(xié)議《YSMCU  ASCII協(xié)議》。同時支持標準MODBUS-RTU協(xié)議、《水文監(jiān)測數(shù)據(jù)通信規(guī)約SL651-2014》通訊、地災協(xié)議。

　　六、接線說明

　　接線方式

　　注：各個端口功能使用MCU采集軟件，在智能參數(shù)中可以非常方便的配置

　　MCU特點與優(yōu)勢

•  模塊化設(shè)計，系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集模塊、電源模塊、防雷單元、通訊、存儲等部分組成，結(jié)構(gòu)緊湊、安裝使用方便。

•  低功耗設(shè)計，采集功耗小于等于300mA，待機功耗小于10mA（有線RS485通訊）、40mA（4G無線通訊），休眠小于300uA。

•  內(nèi)置高密度聚合物鋰電池，電池容量高達6.5AH（MCU-01）、6.5AH（MCU-04/08）、13AH（MCU-16/20/24）、19.5AH（MCU-32/40），配合主控制單元的智能電源管理系統(tǒng)，可以使系統(tǒng)發(fā)揮最優(yōu)的性能。

•  采集模塊采用全隔離（電源信號都隔離）采集方式，抗干擾能力強，數(shù)據(jù)真實、穩(wěn)定、可靠。

•  模塊內(nèi)置防雷氣體放電管（GDT），有效抗擊感應雷。

•  振弦傳感器參數(shù)標簽智能識別，識別距離大于1800米。

•  支持邊緣計算，在模塊內(nèi)部進行物理量計算，直接傳輸最終物理量值。

•  支持《水文監(jiān)測數(shù)據(jù)通信規(guī)約SL651-2014》標準協(xié)議及其各省市擴展自定義協(xié)議。

•  支持閾值超限加報，連接平臺后可進行短信或微信報警推送。

•  存儲標配256M，循環(huán)覆蓋存儲，可擴展TF卡到128G。

•  內(nèi)置無線4G全網(wǎng)通模塊，支持遠程升級，支持多數(shù)據(jù)中心，支持TCP、UDP、HTTP、MQTT等多種主流通訊方式。

•  內(nèi)置故障診斷，電纜診斷，可遠程判斷儀器、電纜好壞。

•  多功能系列通道萬用，同一個模塊可以任意混合接入不同廠家、不同信號、不同供電電壓的傳感器。

•  內(nèi)置電源管理芯片，可直接接入太陽能板無需太陽能控制器，支持外部蓄電池、開關(guān)電源等寬電壓直流9-25V電源輸入。

　　遵循標準

　　DL/T 5211-2019 《大壩安全監(jiān)測自動化技術(shù)規(guī)范》

　　DL/T 1134-2022 《大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)自動采集裝置》

　　SL 268-2001《大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備基本技術(shù)條件》

　　JJF 1048-1995《數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)校準規(guī)范》

　　JJG 834-2006《動態(tài)信號分析儀檢定規(guī)范》

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