水文监测RTU遥测终端机的设计与实现

⽔⽂监测RTU遥测终端机的设计与实现
1、引⾔
对⽔库、河道的⽔位、降⾬量、流量、闸门等⽔情的⾃动监测报警系统中,⽔⽂⽔资源遥测终端机RTU得到了⼴泛的应⽤,根据⽔利部《⽔资源监测数据传输规约(SZY206-2012)》、《⽔⽂监测数据通信规约(SL651-2014)》规范要求,本⽂介绍了⽔⽂监测RTU遥测终端机的设计与实现。
2、⽔⽂RTU电路板的架构设计
钢碗Lanpu1802型⽔⽂监测遥测终端机RTU基于SIM800C通信模块设计,采⽤STM32核⼼处理系统,,主要⽤于⽔情遥测,具备数据采集、存储、远程上报,管理功能设备采⽤了低功耗设计,具有多路传感器接⼝、⽀持多中⼼站、⼤容量数据存储。
如图1描述了lanpu1802⽔⽂测控终端RTU电路板的设计结构。
图1 LANPU-RTU电路板架构图
系统由3个模块组成:1)24V转5V,5V转4.2V负责SIM800C供电,5V转3.3V负责STM32供电。2)外围接⼝电路,包括2路485接
⼝、2路232接⼝、8路⼲点输⼊、8路继电器输出、2路4-20mA输出、4路4-20mA输⼊或0-5V输⼊、2路12v电源输出。3)sim800c通信。行线槽
数据采集包括⽔位数据,⽀持模拟量4-20mA或0-5V、485接⼝⽔位计,如:浮⼦式⽔位计、雷达⽔位计、压⼒⽔位计、⽓泡⽔位计等。⾬量数据采集⽬前⽀持翻⽃式⾬量计。同时1802型rtu可以监测⾃⾝电池电压,并根据“⽔⽂监测数据通信规约”SL651-2014的要求将监测到的电池供电电压值传输给中⼼站。Lanpu-1802型rtu的⼀组485接⼝可以连接⼯业串⼝照相机,能根据规约的要求,完成对监测⽬标的拍照,分包取图,然后存储到rtu内置存储器中,图⽚通常采⽤jpg格式。
凸轮滚子3、系统实现与功能
系统BOM表单包括195种配件,采⽤14*10厘⽶双层电路板的设计,PCB原理图如图2所⽰。
图2 lanpu1802 RTU PCB图
设备采⽤⼯业级32位处理器和⼯业级⽆线模块,以嵌⼊式实时操作系统作为软件⽀撑平台,⼯作环境温度零下20度⾄70度,耐强电磁⼲扰,内置看门狗电路,确保设备可以在各种复杂环境下长时间稳定⼯作,永远在线。产品⽀持多种⼯作模式,包括⾃报模式、查询应答模式,产品设计功能如下:反应容器
1.通信功能:⽀持4频GSM/GPRS,⼯作的频段为:GSM850、EGSM900、DCS1800和PCS1900 MHz⽀持实时在线,休眠定时唤醒功
账本网能,在休眠模式下耗电流低⾄0.6毫安,在这种状态下,模块的电流消耗会降到最低,模块仍能接收寻呼信息和SMS。
2.采集功能:可以连接各种通信接⼝的传感器,包括脉冲、4-20mA、0-5V、RS485、RS232等,具体有采集⼯业相机图⽚数据,⽀持
抓拍、定时拍照功能;采集流量计、脉冲⽔表数据;采集⽔位计和⾬量计数据;采集设备供电状态和井盖门或箱门开关状态。
3.控制功能:可以远程⾃动控制阀门、闸门的开关,可以远程控制电动调节阀的开度。
4.⽀持监测参数定时上报、超限⾃动报警功能,可以监测⾃⾝供电电压,当电压低于门限值时⾃动切换到低功耗⼯作模式。
5.⽀持远程管理功能,可通过GPRS进⾏设备参数设定,如⾬量加报门限值、⽔位加报门限值、测量时间间隔等并且⽀持设备程序的远
程升级,⽅便管理。
6.⽀持存储功能,本地有⼤容量存储,可以对各种数据进⾏存储
7.隔离功能,该rtu提供⼀路隔离485接⼝,设计采⽤了⼀个3通道隔离器、⼀个三态差分线路驱动器,⼀个差分输⼊接收器和ADI公司
的isoPower®DC/DC转换器,它们采⽤5 V或者3.3 V单电源供电,实现完全集成的信号和电源隔离RS-485解决⽅案,对RS485输⼊输出引脚提供±15kv ESD保护,适合负责电磁环境、恶劣⽓象条件下使⽤。
4、结束语
电极臂本⽂基于GPRS⽹络,提出了基于SIM800C的⽔⽂监测RTU远程测控终端控制系统,其数据传输符合《⽔⽂监测数据通信规约》SL651-2014之规定,⽆需布线、管理⼈员在远程管理端即可实现⽔资源的信息的实时发布、实时传输、实时送达。

本文发布于:2024-09-26 03:20:40,感谢您对本站的认可!

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