1、概述

　　MCU-32/40型模塊化測量單元(以下簡稱MCU-32/40)，是由南京峟思自主開發(fā)的一款分布式模塊化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，與自主研發(fā)的YDA系列測量模塊和MCU數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件配套使用。設(shè)計(jì)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(xiàng)目中的傳感器信號進(jìn)行實(shí)時自動數(shù)據(jù)采集/存儲/傳輸/計(jì)算/報(bào)告與預(yù)警，為工程施工及運(yùn)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)。

　　2、功能特點(diǎn)

　　先進(jìn)性：

　　MCU-32/40采用高度智能化/模塊化集成設(shè)計(jì)，具有多種通訊接口：RS485/以太網(wǎng)口/4G全網(wǎng)通無線/WIFI/藍(lán)牙/Lora/NB-IOT等可選，組網(wǎng)方式靈活。采用uA級別低功耗設(shè)計(jì)，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-32/40性能穩(wěn)定，采用高性能高可靠性電子元器件，使用壽命長。具有隔離功能，抗干擾能力強(qiáng)。電源避雷器、通訊避雷器、過載過壓保護(hù)開關(guān)等一應(yīng)俱全。

　　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(jì)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(fù)用技術(shù)，自帶超過30000組數(shù)據(jù)存儲功能，保證了數(shù)據(jù)安全和完整。

　　多選擇性：

　　MCU-32/40由YDA系列模塊組合而成，YDA系列模塊支持振弦、差阻、RS485信號、電流電壓、電位器等各種信號傳感器接入。

　　可維護(hù)性：

　　MCU-32/40具有現(xiàn)場實(shí)時查看數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程自檢、診斷及故障判斷等功能,支持遠(yuǎn)程升級和維護(hù)。

　　3、組成

　　MCU-32/40測量系統(tǒng)由機(jī)箱、主控板、測量模塊、底板、通訊避雷器、電源避雷器等組成。

　　3.1機(jī)箱

　　機(jī)箱采用通用防雨機(jī)箱，適合室內(nèi)安裝。

　　MCU-32尺寸：長×寬×高=321.5*476*171mm

　　MCU-40尺寸：長×寬×高=390*541*230mm

　　3.2調(diào)試工具

　　簡潔方便的調(diào)試工具，方便現(xiàn)場或者遠(yuǎn)程設(shè)置參數(shù)和讀取數(shù)據(jù)。

　　部分參數(shù)含義：

　　(1) 箱號：由5位十進(jìn)制數(shù)組成范圍是：1-65534，此參數(shù)不能隨便更改，更改后可能導(dǎo)致軟件無法運(yùn)行。更改此參數(shù)后建議重啟系統(tǒng)。

　　(2) 通訊速率：即串口通訊的波特率范圍是：1200-115200，此參數(shù)需與軟件中波特率保持一致。

　　(3) ID號：即MCU-32/40設(shè)備唯一編號，不可更改，自動生成。

　　(4) 通訊預(yù)熱：在低功耗模式下，主控提前啟動時間，單位是秒，MCU-32/40工作在實(shí)時在線工作模式時，此參數(shù)無效。

　　(5) 通訊延時：對于電臺等一些外部通訊設(shè)備，往往發(fā)送和接收狀態(tài)切換時需要一定時間，一般都在1秒以內(nèi)，此參數(shù)單位是毫秒，1秒等于1000毫秒。

　　(6) 無操作休眠時間: 此參數(shù)決定MCU-32/40工作方式，默認(rèn)值240秒，設(shè)置不同值代表不同工作方式。

　　0--【實(shí)時在線模式】，MCU-32/40保持實(shí)時在線，直到電池電壓低于3.6V，模塊進(jìn)入【低功耗運(yùn)行模式】

　　60--【低功耗運(yùn)行模式】，1分鐘內(nèi)無操作模塊進(jìn)入【休眠模式】

　　240--【智能模式】(出廠默認(rèn)值)，當(dāng)電池電壓滿電時模塊自動進(jìn)入【實(shí)時在線模式】;

　　當(dāng)電池電壓低于4V且4分鐘無操作模塊進(jìn)入【休眠模式；當(dāng)電池電壓繼續(xù)降低，低于3.6V模塊進(jìn)入【低功耗運(yùn)行模式】

　　241--【智能模式】，工作方式同上，同時取消晚上【低功耗運(yùn)行模式】

　　注1：【休眠模式】-- 模塊最低功耗運(yùn)行模式，在此模式下模塊斷開網(wǎng)絡(luò)連接，斷開所有外設(shè)供電，僅CPU內(nèi)核工作，此時功耗將達(dá)到uA級別，只有當(dāng)采集周期到來時或者通過RS485通訊或者現(xiàn)場手動喚醒重新加電模塊才能重新工作，模塊執(zhí)行采集優(yōu)先策略，當(dāng)有數(shù)據(jù)采集任務(wù)時，無論模塊處于什么工作模式都將立即啟動執(zhí)行采集任務(wù)，直到電池電壓低于3.4V不能工作為止。

　　注2：晚上21點(diǎn)到早上7點(diǎn)模塊自動進(jìn)入--【低功耗運(yùn)行模式】

　　(7) 存儲記錄：該參數(shù)說明此時主控中已經(jīng)存儲的數(shù)據(jù)條數(shù).設(shè)置時該參數(shù)只能清空。

　　(8) 采集周期：即數(shù)據(jù)采集頻次，默認(rèn)4小時采集(巡檢)一次(14400秒)，單位是秒。

　　(9) 內(nèi)部時鐘：該參數(shù)軟件應(yīng)定期校準(zhǔn)，保持與軟件系統(tǒng)時間一致。

　　(10)采集計(jì)時起點(diǎn)：即系統(tǒng)從什么時刻開始采集，設(shè)置該參數(shù)比當(dāng)前時間大，可實(shí)現(xiàn)預(yù)約采集功能。

　　【通道參數(shù)】設(shè)置方式：在菜單通道參數(shù)中設(shè)置，參數(shù)含義請查看各模塊說明書或咨詢我公司技術(shù)支持人員。

　　四、技術(shù)指標(biāo)

　　1、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、差阻式傳感器參數(shù)

　　3、電流電壓參數(shù)

　　注:電流信號傳感器支持兩線制和四線制,內(nèi)置高精度測量電阻。

　　4、數(shù)字信號(RS485、RS232等)

　　5、MCU系列模塊--開關(guān)量(如：翻斗式雨量計(jì))

　　6、MCU系列模塊通訊指標(biāo)

　　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(biāo)準(zhǔn)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(zāi)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(diǎn)與優(yōu)勢

•  模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)主要由主控制單元、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(jì)，采集功耗小于等于300mA，待機(jī)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(dá)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(qiáng)，數(shù)據(jù)真實(shí)、穩(wěn)定、可靠。

•  模塊內(nèi)置防雷氣體放電管（GDT），有效抗擊感應(yīng)雷。

•  振弦傳感器參數(shù)標(biāo)簽智能識別，識別距離大于1800米。

•  支持邊緣計(jì)算，在模塊內(nèi)部進(jìn)行物理量計(jì)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(biāo)準(zhǔn)協(xié)議及其各省市擴(kuò)展自定義協(xié)議。

•  支持閾值超限加報(bào)，連接平臺后可進(jìn)行短信或微信報(bào)警推送。

•  存儲標(biāo)配256M，循環(huán)覆蓋存儲，可擴(kuò)展TF卡到128G。

•  內(nèi)置無線4G全網(wǎng)通模塊，支持遠(yuǎn)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(yuǎn)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(biāo)準(zhǔn)

　　 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(zhǔn)規(guī)范》

　　JJG 834-2006《動態(tài)信號分析儀檢定規(guī)范》

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