SMARTDATA-2000F水文遥测终端机使用说明书要点

1、SMARTDATA-2000遥测终端机使用说明书Tic弟卿王马籍蓋却技有B昆艺司B&ii I n 口 Ml r o m ui 11 li Sci« nee & Tecl_,i n kcal Co. i. Ltd .2005年3月MIC>SMARTDATA-2000F遥测终端机使用说明书3北京微玛特科技有限公司制图:审核:批准:编写人员：苗珺、马春武石小林李嘉谢坚目 录1 SMARTDATA-2000F遥测终端机概述 52 设备规格及技术指标52.1设备规格52.2设备技术指标53 设备结构63.1设备组成63.2 SMARTDATA-2000F 测控单元结构83

2、.2.1 Power In 83.2.2 Battery 93.2.3 Power Out1 93.2.4 Power Out2 93.2.5 Com1 93.2.6 Com2 93.2.7 Ext 103.2.8 Radio 103.2.9 80列端子排接口 103.2.10主板跳线133.2.11指示灯定义及相关操作方法 134 主要功能154.1数据采集154.2数据通信方式154.3数据采集过程控制 164.4数据处理功能164.5数据自记164.6数据发送174.7数据格式184.8通信体制 184.9主备通信信道194.10 测试 204.11可配置 204.13功耗控制214.1

3、4蓄电池保护 214.15避雷保护224.16设备自检224.17中继站功能 224.18便携式工具 224.19现场显示及人工置数设备 234.20移动式中心设备 235 外部传感器接口说明 235.1雨量计接口 235.2水位计接口 245.2.1格雷码水位计 255.2.2 RS-485 水位计265.3模拟量接口 295.4天线接口 31541超短波电台31542 GSM（GPRS'CDMA）通讯设备325.5太阳能板（电源）接口 335.6配置接口 346 配置设备操作356.1配置前准备356.1.1计算机及运行环境 356.1.2通信连接356.1.3设备上电356.2工

4、具软件运行366.2.1 RS232.exe 程序运行 376.2.2 CommServer.exe 运行程序37多监控中心功能： 37CommServer.exe 程序界面： 37CommServer.ini 配己置界面： 38实现多监控中心设置方法： 396.2.3 Smartdata.exe 程序运行416.3 SMARTDATA-2000F 基本参数配置416.3.1通讯连接页面 426.3.2主MCU配置页面436.3.2.1遥测站地址配置 476.3.2.2 从 MCU 配置486.3.2.3主MCU的系统状态配置 516.3.2.4系统时间配置界面操作 536.3.2.5雨量配置

5、界面操作 546.3.2.6水位配置界面读取或修改格雷码传感器操作 556.3.2.7模拟量配置界面操作 576.3.2.8人工置数的配置界面操作 586.3.3自记数据操作 597 固态存储器使用方法 617.1设备组成部分617.2通讯口的数据读取 628 显示器及人工置数 698.1显示终端安装方式 698.2显示终端数据读取 698.2.1雨量数据的读取 698.2.2格雷码水位数据的读取 708.2.3 485水位计（SDI-12水位）数据的读取 708.2.4模拟量数据的读取 718.2.5时间的读取 728.2.6合成参数的读取 728.2.7水位基数的读取 738.3写入设备设

6、置各项值的方法 748.3.1设置时间748.3.2设置水位基数 758.3.3设置合成参数 758.4人工置数的设置方法 768.4.1读取人工所记数据 768.4.2设置人工所记数据 779 典型配置系统及应用 7810 机箱安装方法（挂件安装） 7911 简单的故障判别与分析 79MIC>SMARTDATA-2000F遥测终端机使用说明书1 SMARTDATA-2000遥测终端机概述SMARTDATA-2000遥测终端机是一种微功耗、多功能、适合于恶劣环境下的数据采集设备，它有强大的数据采集和数据通信能力，特别适用于水文自动测报系统，水资源与水环境动态监测系统，供水自动监控系统，气

7、象自动监测系统，空气质量监测系统，地下水自动监 测系统，农业灌溉自动监控系统，室内环境监控系统，森林火灾自动监测系统，桥梁及建筑 物监测系统，隧洞及矿井安全监测系统，污水自动监测系统，海洋环境自动监测系统。SMARTDATA-2000遥测终端机用于野外环境下对各项水文、水资源、数据进行自动监测，具有数据采集、存储和传输功能，通常监测的参量有：雨（雪）量、水位、闸位、流速、流 量、水量、温度、湿度、水质参量等。2 设备规格及技术指标2.1设备规格SMARTDATA-2000产品规格主要分为筒式和箱式两种，如图1、图2。筒式机箱（AT60）:外形尺寸：240mm （直径）x 510mm （高）；包

8、装尺寸：300mm （长）x 300mm （宽）x 510mm （高）；重量：4kg。图1:筒式机箱图箱式机箱（A1038）:外形尺寸：380mm长）x 380 mm（宽）x 210 mm （高）; 包装尺寸：435mm长）x 435mm宽）x 265mm（高）； 重量：8Kg。图2:箱式机箱图2.2设备技术指标电源：10.2-16V直流。充电保护电压：14.6V ± 5%放电保护电压：10.4V ± 5%充电保护功率：W 20W。传感器电源供电（受控）：W 200mA（直流12V）W 100mA（直流 24V） 通讯设备电源供电（受控）：W 10A（直流12V）功耗：最大

9、小于50uA （自报值守工作体制）；最大小于150mA （工作状态，不含通信设备）。工作环境： 温度 -10C+45C, -40C+55C（备选）；湿度 100%无凝结。高精度时钟：1.53分钟/月（无温补情况下）并可完成与中心时钟同步（或GPS时钟）。平均无故障时间（MTBF ） : 30000小时（备选可增至 80000小时）。 固态存储内存：256k/512k，历史和当前数据现场读取或远程读取。调制解调器（内置）：数据传输速率：300波特或1200波特调制方式：FSK副载频频率:300波特传号980Hz空号1180Hz1200波特传号1300Hz空号2100Hz输出电平：1.4V (Vp

10、-p ,± 20%)雨量：分辨率：0.1、0.2、0.5、1毫米可选格雷码水位： 分辨率：水位土 1厘米变幅：10米、40米可选模拟量：精度：0.1%分辨率：16位电压量程：05V,01V电流量程：420mA电阻量程：080KQ弦式频率量程：4005500Hz3 设备结构 3.1设备组成SMARTDATA-2000标准配置为：SMARTDATA-2000测量控制单元+T60筒式/1038箱式机 箱。SMARTDATA-2000机箱内部由以下设备组成：SMARTDATA-2000测量控制单元；SMARTDATA-2000DI显示模块（根据需要配置）;主（或第一）通讯设备（超短波、移动通

11、讯设备、卫星、有线通讯设备中的一种）；备用（或第二）通讯设备（超短波、移动通讯设备、卫星、有线通讯设备中的一种）；12A H电池（大于12A H电池不能放入机箱）；CIE-3通信扩展模块（根据需要配置）；CDW-1通信端口触发上电模块（根据需要配置）；5北京微玛特科技有限公司MICRCrv£.T7>SMARTDATA-2000F遥测终端机使用说明书电话线避雷模块（根据需要配置）；传感器避雷模块（根据需要配置）；DC12-24V电源转换模块（根据需要配置）；以上设备可集成在筒式或箱式箱内。如果集成设备较多，可选用微玛特公司提供的 1045机箱。SMARTDATA-2000遥测终端

12、机设备结构图见图3。SMARTI>A I A-20IHIk接口（南童计）水览计模拟虽鶯（矯#北京微玛特科技有限公司JRS-ZJ 1配誉堆豊阳比杞电哉越短波电合I GSM/ I I通讯扩II CPRS | I罐模块| 匚【票险T12¥电池nr"图3： SMARTDATA-2000设备结构图MICRCyi4P£/j_77、SMARTDATA-2000F遥测终端机使用说明书3.2 SMARTDATA-2000F测控单元结构图4: SMARTDATA-2000测控单元结构框图0自-fiz就ZZ畀5Z的弗旳狛站用 ra 甜由曲龄的西眄射昭話商US 05防护曲抄强忡併布

13、由吩祀聒馆強鸵诧熬区吨鮭盹区鮭能蛇駅据帰皿时即黑？ L訂啊1.1- 01 C2 9 S tIL脅ill Power In Battery PowerPowerL1L2L3OU 1OLfl 2A;FCQU1COM-*-*-+-+LiL6L611,-J1.O O匚匚n©©©HHHH图5: SMARTDATA-2000F 测控单元接口图3.2.1 Power In太阳能板接口：用于接入太阳能板（仅限于小功率充电w20W ）。SMARTDATA-2000F 测量控制单元提供太阳能电池板接口可直接接入功率小于等于20W的太阳能电池板。太阳能电池板的+极与SMARTDATA-

14、2000F测量控制单元的 POWERIN+相接，太阳能电池板的负极与SMARTDATA-2000F测量控制单元的 POWER IN-相接。注意：在接入太阳能电池板以前，一定要先接好蓄电池，否则太阳能电池板产生的高 电压可能损坏 SMARTDATA-2000 测量控制单元内的蓄电池充放电保护电路。3.2.2 Battery蓄电池接口：用于接入电池（12V）或直流稳压电源（12V ）。蓄电池的正负级分别与 SMARTDATA-2000F测量控制单元的蓄电池接口的BATTERY+和BATTERY-相接。3.2.3 Power Outl通讯设备可控电源输出接口：用于通信设备供电（12V）。通讯设备电源

15、的正负级分别与SMARTDA TA-2000F测量控制单元的 Power Out1的+和-相接。通讯设备上电由SMARTDATA-2000F测量控制单元控制，由用户设置。3.2.4 Power Out2有源传感器可控电源输出接口：用于传感器供电（12V）。有源传感器电源的正负级分别与SMARTDA TA-2000F测量控制单元的 Power Out1的+和-相接。传感器上电由 SMARTDATA-2000F测量控制单元控制，由用户设置。3.2.5 Com1智能传感器接口：可接入智能传感器RS232或RS485总线，可用于接入符合美国USGS野外总线标准 SDI - 12的智能传感器，也可接入其

16、它厂家符合RS232/RS485标准厂家自定义（公开协议）的智能传感器。通信接口采用的信号标准由 SMARTDATA-2000测量控制单元内部跳线 S3选择。连接S3 时通信接口采用 RS232信号标准，断开 S3时通信接口采用 RS485标，参见3.2.10。Com1 口 RS-232接线关系如表1所示，Com1 口 RS-485接线关系如表2所示。表1 : Com1 口 RS-232通信接口接线关系表SMARTDATA-2C00F测控单元COM接 口123456789空接收数据RXD发送数据TXD数据终端准备好DTR信号地空请求发送RTS清除发送CTS空表2 : Com1 口 RS-485

17、通信接口接线关系表SMARTDATA-2000F测控单元COM接 口123456789空空TX-空GND空TX+空空3.2.6 Com2RS232/485通信接口 ：通信口采用的信号标准由SMARTDATA-2000F 测量控制单元内部跳线S5选择。连接S5时通信接口采用 RS232信号标准，断开S5时通信接口采用 RS485 标准，参见3.2.10。Com2接口，可接入各种以RS232标准的通信设备，如电话调制解调器、移动电话（GSM/GPRS/CDMA ）、卫星收发器（海事/VSAT/全线通/全球通/北斗）、微波、光纤等通信网络。多种通信介质通信协议已在程序中设置，可直接连接上述多种通信设

18、备。也可直接与SMARTDATA-2000DIS、PDA或电脑连接可完成现场设置、现场显示、存贮数据读取、人工置数等功能。外接通信口扩展模块可将此数据通信接口扩展为三个接口。Com2口 RS-232接线关系如表3所示，Com2口 RS-485接线关系如表4所示。表3： Com2口 RS-232通信接口接线关系表SMARTDATA-2000F测控单 元COM2接口123456789空接收数据RXD发送数据TXD数据终端准备好DTR信号地空请求发送RTS清除发送CTS空表4： Com2口 RS-485通信接口接线关系表SMARTDATA-2000F测控单元COM2接口123456789空空DATA

19、-空GND空DATA+空空3.2.7 Ext内总线扩展接口：该接口用于输入输出扩展，SMARTDATA-2000F未提供该功能。3.2.8 Radio超短波电台接口：用于连接超短波电台音频输入/输出信号接入。输入输出信号及PTT控制与SMARTDATA-2000测量控制单元电台接口互连。超短波电台与SMARTDATA-2000测量控制单元接线关系如表5所示：表5:超短波电台接口接线关系SMARTDATA-2000测12345控单元Radio接口调制输岀信号地解调输入PTT信号地超短波电台接口音频输入信号地音频输岀PTT输入地超短波电台电源由 SMARTDATA-2000测量控制单元Power

20、Out1提供可关断的+12VDC电源。3.2.9 80 列端子排接口端子排分布于 SMARTDA TA-2000F测控单元一侧，分上下两排，1-40列为上层端子排,41-80列为下层端子排，接线端子定义如表6所示：表6： 80列端子排接线端子定义表端子号信号定义端子号信号定义端子号信号定义端子号信号定义1DO-1A21AI-0+41LAN-A61DI-02DO-1B22AI-0-42LAN-B62DI-19北京微玛特科技有限公司MICRCyw£li-77，SMARTDATA-2000F遥测终端机使用说明书3DO-0A23AI-1 +43GND63DI-24DO-0B24AI-1-44

21、R-RTS/Y064DI-35GND25GND45R-TXD/Z065GND6DO-3A26AI-2+46R-CTS/A066DI-47DO-3B27AI-2-47R-RXD/B067DI-58DO-2A28AI-3+48GND68DI-69DO-2B29AI-3-49+12VDC69DI-710GND30GND50GND70GND11DO-5A31AI-4+51SDI-DAT71DI-812DO-5B32AI-4-52GND72DI-913DO-4A33AI-5+53RAIN-A73DI-1014DO-4B34AI-5-54RAIN-B74DI-1115GND35GND55GND75GND1

22、6DO-7A36AI-6+56EVT-076DI-1217DO-7B37AI-6-57EVT-177DI-1318DO-6A38AI-7+58EVT-278DI-1419DO-6B39AI-7-59EVT-379DI-1520GND40GND60GND80GND以上表中各种符号意义如下：DO :数字量输出，数字表示序号，A、B表示接点的两端。SMARTDATA-2000F测量控制单元提供 2路数字量输出接口类型为无源接点，复用于 控制+12VDC电源输出。SMARTDATA-2000F 测量控制单元控制某一通道DO时，与该通道对应的输出接点对接通（同时对应的+12VDC电源接通），否则断开（对

23、应的+12VDC电源断开）。SMARTDATA-2000F 测量控制单元未提供 DO-2、DO-3、DO-4、DO-5、DO-6、DO-7 通道，数字量输出端子定义如表7所示：表7 :数字量输出接口接线关系SMARTDATA-2000F 接线端子1、23、4数字量输岀通道DO-0DO-1POWER OUT2 电源 +POWER OUT1 电源 +GND :信号地。AI :模拟量输入输出，数字表示序号，+、-表示信号的极性，SMARTDATA-2000F只提供AI-0模拟量输入输出端口。可通过程序设定接入电压、电流（需外接250欧标准电阻）、电阻、频率（振弦）等类型的传感器。可通过程序输出恒流源

24、、扫频等激励信号。可通过程序设定各传感器数据采集时间、周期、越限值、传输条件。动态零点和增益率定。SMARTDATA-2000F 测量控制单元未提供 AI-1、AI-2、AI-3、AI-4、AI-5、AI-6、AI-7通道，模拟量输入输出端子定义如表 8所示：表&模拟量输入输出接口接线关系SMARTDATA-2000 接线端子2122模拟量输入输出通道AI-0+AI-0-LAN :音频总线输入输出，A、B表示信号线的两端，SMARTDA TA-2000F未提供该功R-RTS/YO : RS-232接口请求发送信号/RS-422接口非反向输出信号/RS-485接口非反 向输入输出信号，S

25、MARTDA TA-2000F未提供该功能。R-TXD/ZO : RS-232接口发送数据信号/RS-422接口反向信号输出信号 /RS-485接口反 向输入输出信号，SMARTDA TA-2000F未提供该功能。R-CTS/A0 :RS-232接口清除发送信号/RS-422接口非反向输入信号，SMARTDATA-2000F未提供该功能。R-RXD/B0 : RS-232 接口接收数据信号/RS-422 接口反向输入信号， SMARTDATA-2000F未提供该功能。EVT :接线端子56、57、58和59提供4路事件输入，用负脉冲输入表示事件。事件0 :由56接线端子输入，用作单簧翻斗式雨量

26、信号输入。每输入一个脉冲，计数 一次雨量。事件1:由57接线端子输入，与56共同构成双簧翻斗式雨量信号输入（暂时不提供该 功能）。事件2:由58接线端子输入，用于触发SMARTDA TA-2000F测量控制单元上电。事件3 :由59接线端子输入，用于电话振玲检测。检测到该事件时，触发SMARTDATA-2000F测量控检单元上电并采用 AT命令集通信。DI :数字量输入，用于接入格雷码轴编码传感器（如浮子式水位计、闸位计等）和外 部状态检测。格雷码轴编码传感器输入：SMARTDATA-2000F 测量控制单元接线端子 6164、6669和7174用于格雷码轴编码传感器输入。可通过程序设定接入数

27、字编码式、脉冲增量式、开关状态式、频率式传感器。可通过程序设定各传感器数据采集时间、周期、越限值、传输条件。各接线端子的定义如表 9所示：表9 :格雷码传感器接线关系SMARTDATA-2000F接线端子61646669717475格雷码传感器信号B0-B3B4B7B8B11信号地信号检测：SMARTDATA-2000F测量控制单元接线端子79用于外部信号检测。当79检测到低电平时， SMARTDA TA-2000F测量控制单元工作于不掉电方式（主要用于配置）。#北京微玛特科技有限公司MIC>SMARTDATA-2000F遥测终端机使用说明书3.2.10 王板跳线Com1、Com2通讯口

28、可提供标准 RS232/RS485端口，信号标准由 SMARTDATA-2000F 测 量控制单元主板内部跳线选择。Com1 口信号标准由SMARTDA TA-2000F测量控制单元主板 内部跳线S3选择，连接S3与S4时，通信接口采用 RS232信号标准，断开 S3时通信接口 采用RS485标准。Com2 口信号标准由 SMARTDA TA-2000F测量控制单元主板内部跳线S5选择，连接S5时通信接口采用 RS232信号标准，断开 S5G时通信接口采用 RS485标准。S4 S3S1SMARTBOARD-2000 主板跳线图S5 S6OS2如图6所示。图6主板条线图3.2.11指示灯定义及

29、相关操作方法L1L6六个指SMARTDATA-2000I测控单元具有指示灯状态指示及功能键操作功能，由示灯及R、F两个功能键组成，如图 7所示。LI L2 L3L4 R L5 F L®越 厲 聲图7:指示灯状态及功能键位置图由L4、L5和L6指示灯以不同的点亮方式组合表示SMARTDATA-2000工作状态，L1、L2 和L3以不同的点亮方式组合表示通信状态。SMARTDATA-200具有三种工作状态：正常工作状态、测试状态及配置状态。复位复位时，L4、L5、L6全亮。有三种方式可以使 SMARTDATA-200复位：人工按R键外部事件信号触发看门狗电路动作测试状态下操作及指示灯定义

30、进入测试状态可由人工按键方式进入测试状态，进入配置状态后，L4闪烁（亮时间短，灭时间长）。:1）按R键SMARTDATA-200上电复位，此时 L4、L5、L6全亮；2）等待L5、L6熄灭时，立即按下 F键，持续1秒钟以上时间；3）释放F键，此时L4闪烁（亮时间长，灭时间短），表明SMARTDATA-200已进入测试 状态。退出测试状态可采用三种方法退出测试状态：按下F键，持续1秒钟以上，即退出测试状态，进入配置状态。按下R键，SMARTDATA-200立即返回普通状态。等待一定时间（可配置，一般设定为1分钟）后，SMARTDATA-200自动返回普通状态。进入配置状态可以有两种方法进入配置状

31、态。进入配置状态后，LED4闪烁（亮时间短，灭时间长）。1）采用人工按键方法 按2次R键SMARTDATA-200上电复位，此时 LED4 LED5 LED6全亮； 等待L5、L6熄灭时，立即按下 F键，持续1秒钟以上时间； 待L2点亮后，释放F键，此时L4闪烁（亮时间长，灭时间短）并且 L2常亮，表明SMARTDATA-200已进入配置状态。2）收到配置命令如果SMARTDATA-200处于上电的状态，当SMARTDATA-200©攵到有效的配置命令时，SMARTDATA-200自动进入配置状态。注意：在进行软件配置时，一般将 79、80端子短路，强制采用标准RS232通信，进行配

32、置。退出配置状态SMARTDATA-200退出配置状态时，自动以新的配置参数初始化SMARTDATA-200。可采用两种方法退出配置状态：1）人工按键按下F键，持续1秒钟时间以上，SMARTDATA-2000P返回普通状态。2）超时等待等待一定时间（可配置，一般设为 1分钟）后，SMARTDATA-200自动返回普通状态。注意：如果在 SMARTDATA-200处于配置状态时按下了复位键，可能导致某些配置参数 未生效，必须重新配置并使其生效，SMARTDATA-200才可正常工作。指示灯亮的含义表L1灯亮：从主MCI接收通信设备传来的数据。L2灯亮：从MCI与外接的通信设备的握手通信，准备好接

33、收或发送数据。L3灯亮：从MCI向通信设备发送数据。L4灯亮：MCU处于正常状态。等。44.1L6灯闪烁：表示主 MCU出现错误，例如：接收到不能处理的命令、自记内存未初始化主要功能数据采集SMARTDATA-2000F水文自动监测终端机是基于先进的嵌入式微处理器的多功能数据采 集器，它可采集多种类型的传感器数据。传感器类型分类：事件触发数字量（雨量）传感器；数字量（格雷码水位、闸位计）传感器；频率模拟量传感器；电阻模拟量传感器；电流（420mA模拟量传感器；电压（01V, 05V）模拟量传感器；脉冲量传感器；RS232/RS485智能仪器。传感器用途分类：雨雪量： 雨量计、雨雪量计；水位：浮

34、子式水位计、超声波水位计、压力式水位计、气泡式水位计、雷达式水位计、 弦式水位计、激光水位计、电子水尺；流速、流量：流速仪、管道超声波流量计、管道电磁流量计、管道水表；闸位：码盘式闸位计、编码器；气象参数：大气温度计/湿度计、风力/风向仪、光辐射计、蒸发计；土壤参数：土壤温/湿度计、热通量计；水质参数：电导率计、温度计、水质参数传感器；电量变送器：电流变送器、电压变送器、功率变送器。4.2数据通信方式SMARTDATA-2000水文遥测终端机可选择多种通信介质，实现双通讯信道通讯或主备信 道通讯方式，可选择下列一种或任意两种通讯方式。有线通讯方式：RS232、RS485 PSTN 专线、光纤；

35、无线通讯方式：超短波电台、微波、诺特网；卫星通讯方式：海事卫星、北斗（天鸿）、北斗（中广卫）、全线通、VSAT全球通；移动通讯：GSM短信、GPRS CDMA 1X4.3数据采集过程控制雨量对于事件类传感器（如雨量传感器等），遥测站由该传感器的输出信号触发工作，并对该数据进行计数。水位、流量等对于码盘编码输出、或 SDI-12智能传感器（如水位、流量、水质等），遥测站以设定的 周期采集传感器数据。采集数据的周期可以分为普通采集周期和应急采集周期两种。普通采集周期：在大部分时间里，传感器数据处于安全范围以内，数值变化也较为缓慢，此时可以采用较长的周期采集传感器数据，以节约耗电、节省自记内存等。加

36、密采集周期：在紧急情况（如水位超越警戒线），遥测站自动转入加密测量方式，以 较短的周期采集传感器数据，以捕捉传感器数据过程。普通采集周期和加密采集周期可根据需要配置。每日8时定时数据采集：遥测站以自报体制工作， 遥测站可以设定为每日 8时整点定时 采集水情数据，数据加入时标后存入自计内存， 并等待满足设定条件时以自报方式发送数据。 其优点是：中心收到的水情数据可保证是准确的8点水情数据，并不会发生8时数据拥堵现象，减少数据碰撞概率，但中心接收的数据滞后（滞后时间可配置）。4.4数据处理功能雨量每当雨量传感器产生一次信号，遥测站对雨量传感器信号进行增量计数，然后根据雨量传感器的分辨率计算出累计雨

37、量，并加注采集该数据的时间（年月日时分秒）。水位、流量等为了消除水位等参数的波动特性，可根据需要对采集的水位等数据进行平滑滤波（求平均）后，对所得数据进行率定，得出所需的结果，并加注采集该数据的时间 （年月日时分秒）C 平滑滤波窗口大小（用来求平均的参数个数）可根据需要配置。4.5数据自记每当产生一个新的测报数据， 该数据与采集到该数据的时间都要存入遥测站内部的非易 失性存贮器内，所存贮的数据带时标（年月日时分）。测报数据按时间顺序存贮，并按一定的时间段（如一天时间）组织存放，以便于检索。非易失存贮器的容量足够大，可存贮一段时间内遥测站所采集到的所有数据（如存贮一年的雨量数据）。根据需要，中心

38、站可远程读取所存贮的数据，或者操作人员到遥测站所在现场下载所存贮的数据。由于自记数据可能很多，遥测站支持分块读取所存的数据（如一天内的数据）。当非易失存贮器存满后，新的测报数据可覆盖最早的测报数据。4.6数据发送遥测站采集到的数据在满足一定条件后需向中心站发送。测报数据发送要遵守实时发送数据及控制数据发送密度两条原则。实时发送一般情况下，遥测站一旦有新的测报数据，应立即向中心站发送测报数据，保证中心站在最短的时间内收到现场数据。发送密度控制在出现大暴雨的情况下，遥测站会接连不断地产生新的测报数据。如果每个测报数据都发送，会带来数据拥堵现象。因此必须控制数据的发送密度。在遥测站采用费用昂贵的通信

39、方式时，太多的数据发送会带来很大的开销。因此也必须控制数据的发送量，使通信费用保持在一个合理的水平。在长时间遥测站数据无变化时，也应每过一设定的时间将原来的数据向中心站发送。控制发送密度的方法有以下几种：1）设定数据变化量的阀值遥测站应具备所测测报参数的阀值设置功能。当测报数据的变化未达到阀值时，遥测站不发送新的测报数据，当变化量超过阀值时，才主动向中心站发送数据。2）控制发送数据帧间的时间间隔如果在短时间内有多组测报数据要发送，遥测站应有时间控制机制。当遥测站发送完一组数据后，应在一特定的时间（可根据需要配置）内，暂时停止发送数据。等到该段时间过 去后，再发送未发的测报数据。如果在该段时间中

40、有多组同类型的数据生成，则只发送最后一组数据。3）各测报参数有独立的发送机制。每个测报参数都应有独立的发送数据机制，重要数据可以设置成较高的发送密度，非重要数据可以设置成较低的发送密度。4）定时发送遥测站数据长期不变时，遥测站应在发送上一次该数据后经过一特定的时间，重发该测报数据。特别需要时。也可设定为定点发送（如每天8:00），对于非并发通信线路允许通信线路，此时应注意可能带来的碰撞问题。5）每天8:00整点应答报平时遥测站以自报体制工作，在每日8时自动转入应答体制，等待中心的召、巡测命令，当接到测量命令后采集水情数据并立即发送数据，数据发送完成后遥测站转入自报体制工 作。其优点是：系统不会

41、在本系统内发生数据拥堵和碰撞，但可能会和其他水情自动测报系统数据发生碰撞，尤其使用卫星信道时更加明显，此方法的另一个缺点是：由于采用轮流召测的方法，中心收到的各遥测站水情数据采集时间差异较大，只有先召测的遥测站满足8时水情的要求，后召测的遥测站不一定是8时水情数据，特别是遥测站较多的情况下尤其明显。（建议采用每日8时定时数据采集）4.7数据格式测报数据格式满足以下要求：1）带实时时标（年、月、日、时、分）数据包中包含测报数据采集的时间信息。可以避免由于数据传输网络的时延（如GSM短消息网）带来时间上的误差，同时，与中心站接收到该帧的时间对比，还可体现出该包数 据的时效性。2）带遥测站地址及中心

42、站（或分中心站）地址数据包中既带有遥测站的地址信息，又带有中心站（或分中心站）的信息，可避免多个子网同频干扰带来的数据不确定性，同时为一个遥测站向多个中心站发送数据创造条件。3）带中继站路由数据包中带中继站路由，可实时了解中继站工作状态。增加中继路由信息，也使遥测站可通过多个路由传送数据，提高数据通信可靠性；中继站路由可以作为遥测站寻址信息的一部分，使测报系统组网可以采用主网、子网的方式组建大规模的测报系统，遥测站的容量几乎不受遥测站地址编码容量的限制（但还要受信道容量的限制）。4）可表示多种数据类型数据包中带有数据类型标识，不仅仅可以表示传统的雨量数据，还可以采用科学记数法表示如库容等大数字

43、和带小数带正负号的数据。完全解决了以前系统人工置数对小数点处理的问题，并提高了数据表达的精度。5）具备高性能的检错能力数据包中包含 CRC冗余校验。检错概率极高，可保证中心站收到数据的正确率在99.998%以上。6）可区分实际数据和测试数据数据包中包含测试数据标识。当进行系统安装、调试和系统维护时，可以使遥测站处于 测试状态，在这期间发送的所有数据都附加了测试标识，中心站软件可自动识别， 以特殊的方式处理和显示，并保证不被写入数据库。7）支持多种通信方式数据格式支持三种数据通信方式：自报、自报-确认和应答方式。该三种方式用于不同要求的收集数据方式和动态设置遥测站的各种配置参数。4.8通信体制遥

44、测站可提供多种通信方式，用以满足不同的需求。 根据需要可配置遥测站， 使其处于以下几种通信方式：1）自报体制自报体制是一种由遥测终端发动的数据传输体制。采用该种通信体制的遥测站通常处于 微功耗的掉电状态，由事件（如雨量计输出一脉冲）触发或定时触发上电采集传感器数据， 在满足发送条件时，主动向中心站发送数据，然后即可返回掉电状态。采用该种通信体制工作的遥测站，发送的测报数据实时性好，信道占用时间短，功耗很低，非常适合通常的水情测报类系统应用。2）自报-确认体制自报-确认体制是一种由遥测终端发动的数据传输体制。采用该种通信体制的遥测站通 常处于微功耗的掉电状态，由事件（如雨量计输出一脉冲）触发或定

45、时触发上电采集传感器 数据，在满足发送条件时，主动向中心站发送数据，发送完成后等待接收方返回确认信息。 如果得不到确认，遥测终端启动错误控制过程（如简单重发或换用备用路由重发），保证中心站正确收到该帧数据。数据通信过程完成后自动返回掉电状态。采用该种数据通信体制的遥测站发送的数据既具有及时性，又能保证数据的无错接收，同时遥测站的耗电很少，适合重点雨水情遥测站的应用。3）应答体制应答体制是一种由数据采集中心发出数据采集命令，遥测终端收到该命令后再返回数据的数据通信体制。工作于该体制的遥测站要随时监听中心站的命令，收到中心站命令后根据命令要求完成指定的操作（采集数据和发送数据）。该种体制可由数据采

46、集中心完全控制遥测终端的操作。该种体制遥测站完成可由中心站控制，不会产生数据碰撞，数据采集灵活，适合中心站需要随时操作的遥测站。4）混合体制在一个水情自动测报系统中含有自报、自报-确认、应答工作体制中两种以上工作体制的系统。4.9主备通信信道遥测站可提供多个通用或专用通信口，用以实现多通道数据通信。遥测站有如下通信接口：1）多协议电台接口遥测站内置多协议调制解调器，支持V.21、V.22、V.23、Bell103、Bell202标准3002400波特通信。提供电源及 PTT控制，可直接与超短波电台连接。2）音频总线接口提供全隔离现场单频总线接口，可在短距离（方圆10公里以内）组建有线网，将多个

47、遥测站集中到一起。3）RS-485 总线接口或 RS-232接口选择提供工业标准 RS-485总线接口，可在1公里以内组网 RS485总线网络，将多个遥 测站集中到一起。根据需要可选择提供 RS-232接口，此时通过通信扩展模块可将其扩展为3个RS-232端口，用于连接多个通信设备（如卫星终端、GSM手机、CDMA手机、800MHz数传终端、调制解调器等）和现场配置设备及人工置数设备（如便携式计算机、掌上计算机）等。最简单的应用可只选用上述一个通信信道。 对通信保障率要求高的遥测站， 可采用一种 信道做为主信道（如超短波、 GSM短消息、GPRS CDMA 800MHz数传终端等），选另外一种

48、 信道做为备用信道（有线电话、卫星等） 。4.10测试遥测站具备测试功能。在测报系统安装调试及维护过程中，需人工模拟方式测试传感器功能（如向雨量计中注水等）、遥测站的数据采集功能及数据通信功能，该类数据往往与实 际测量数据有出入，不能进入中心站数据库。该测试功能在测试数据上增加测试标识，该测试数据到达中心站后，可被中心站自动识别，只以特殊的方式显示而不进入数据库。4.11可配置配置参数遥测站为可配置设备。根据应用需要，可动态配置如下类参数：1）地址主要指遥测站地址、中继路由地址和中心站地址，SMARTDATA-2000支持多路由网络结构,参见6.321。2）工作模式用于设定遥测站工作于掉电状态

49、还是工作于常加电状态。3）传感器类型用于指定传感器接口所接的传感器类型，如雨量传感器是单簧还是双簧，水位码盘编码是10位还是8位，传感器输出信号是电流、电压还是电阻等。4）数据采集过程用于设定采集传感器数据的周期长短，可以设定为通用采集周期和紧急采集周期；用于设定传感器信号变化阀值，传感器输出信号超过设定的阀值，就认为传感器有新的数据输出；用于设定传感器信号越限值。传感器输出信号超出正常范围后，需采用紧急采集周期采集传感器数据；5）通信端口及通信参数用于指定通信口的波特率等模式参数和通信过程中的各种延时参数（如开电台前导码时间等）。6）通信体制用于设定遥测站是采用自报体制、自报-确认体制。只要

50、条件许可（设备处于上电状态或具有双向信道），遥测站都支持应答体制。7）通信过程用于控制通信频繁程度。配置方法遥测站的配置既可以由便携机或PDA直接通过232接口下载配置参数，又可以由中心站计算机进行远程配置。远程配置可分为以下几种方式:1）遥测站具备远程唤醒能力当遥测站与中心站之间提供双向通信信道（如有线电话）且具备远程唤醒机制时， 中心站可随时对遥测站进行动态配置。2）遥测站不具备远程唤醒能力为了节省遥测站电力消耗， 遥测站在大部分时间处于掉电状态，无法接收中心站配置命令。在这种情况下，遥测站采用下述方法实现动态配置：首先，中心站输入配置命令，由中心计算机暂时存贮起来，对不同的站、不同的配置

51、参 数可有多个配置命令，多个配置参数命令组成配置参数发送队列；遥测站每过一设定时间（如2小时），会主动向中心站发送其状态数据 （自报-确认体制）。 发送完成后，遥测站会维持上电工作一设定时间（如1分钟）；中心站收到遥测站状态命令后，即中心站检测到遥测站处于上电工作状态时，自动将暂存的配置命令发向该遥测站；遥测站收到中心站的配置命令后，立即以新的配置参数配置遥测站，实现对遥测站的动态配置。设定的工作时间到后，重新进入低功耗的掉电状态。4.12接收中心站命令中心站分中心站可向遥测站发布命令，用以读取遥测站数据或动态配置遥测站参数。主要的命令有以下内容：校对遥测站时钟中心站定时自动将中心站计算机的时

52、钟写入遥测站，以保证遥测站内实时时钟与中心站同步。该功能可由中心站设为每日、每周、每月校对，由设为自报-确认/应答体制的状态字（即平安报）完成。读取实时数据操作人员可通过中心站计算机下发命令，读取遥测站传感器最新的数据。读取自记数据操作人员可通过中心站计算机下发命令，读取遥测站内特定日期的自记数据。4.13功耗控制遥测站采用多种方式来降低功耗。1）降低外围设备耗电在遥测站不需要外围设备工作时，可关闭外围传感器、 通信设备的电源，在需要时才给外围设备供电。2）CPU可工作于节电模式CPU完成各项处理任务后，自动进入休眠方式，可节约CPU耗电。3）掉电模式当遥测站不执行数据采集和通信等任务时，遥测站可进入掉电状态， 只为一小部分唤醒电路供电，使遥测站进入微功耗状态。4.14蓄电池保护遥测站有保护蓄电池功能。1）充电保护外部分电源（交流充电电源或太阳能电池板）在向蓄电池充电时，当蓄电池电压达到一阀值时，应关闭充电回路，避免蓄电池过充电，充电功率W20W2）过放电保护由于意外原因造成蓄电池充电不足或不能充电，设备耗电使蓄电池电量不断降低， 当蓄电池过