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YDH1B说明书
YDH—1B遥测终端机使用说明书
水利部南京水利水文自动化研究所
一、概述:
YDH—1B型遥测终端机是采用新器件、新技术、新工艺设计研制的新一代多工作制的遥测站终端设备。
它可以根据系统设计及用户的需要,配置成自报式遥测终端机,应答式遥测终端机,自报/应答兼容式遥测终端机,再生式终端机,再生中继兼遥测终端机来使用。
YDH—1B型遥测终端机采用单板形式,功能健和显示屏都直接焊在线路上,结构紧凑,可靠性高,操作、使用方便,维护、管理简单,能适应各种工作环境和不同层次的人员使用。
YDH—1B型遥测终端机的功能检查,参数设置,都是用终端机板上的三个按键来完成的,内容和结果每次都能在液晶显示屏上显示出来,显示屏采用流行的全汉化中文界面,非常直观、实用。
YDH—1B型遥测终端机能与翻斗式雨量计,遥测水位计,超短波电台,天馈线,同轴避雷器,免维护蓄电池和太阳能电源板等设备组成一个完整的超短波遥测站,它能自动完成对一个雨量参数和一个水位参数的采集,存储,显示和传输控制任务。
YDH—1B型遥测终端机具有很强的人工置数功能,利用终端机自身带有的三个按键和它的显示器,可以很方便地置入各类水文数据,通过超短波信道发送到中心站来。
二、主要技术指标
1、工作方式:
可设置为自报式,应答式,自报应答兼容式,中继,中继兼测站。
2、遥测参数:
一个雨量,一个水位。
数据范围:
雨量0~9999mm,可循环。
水位:
0~4095cm(并行12位格雷码输入)。
可扩充到0~8191cm(并行13位格雷码输入)。
3、编码:
信源编码:
BCD码。
信道编码:
BCH码。
生成多项式:
X7+X6+X5+X2+1
4、数据传输方式:
异步传输,采用固定帧长的结构,按先发高位字节,后发低位字节的次序进行。
各个字节均按异步传输定义,即一位起始位,八位数据位,一位终止位。
串行发送时先发起始位,再发数据位,最后发终止位。
5、调制方式:
FM—FSK
6、传输速率:
300波特
传号频率:
980HZ
空号频率:
1180HZ
7、直流12V供电,静态电流:
自报式≤2.5mA
应答式≤10mA
8、工作环境:
-10℃~45℃
9、数据传输格式
(1)雨量自报:
7个字节,帧长70位
F2
F2
站号
雨量H
雨量L
特征
冗余
F2F2为引导码,占二个字节,不参加信道编码。
站号占一个字节,为二位十进制数的BCD码。
雨量占二个字节,高位在前,低位在后,为四位十进制数的BCD码。
特征码占一个字节,定义C0代表雨量参数的特征。
冗余码占一个字节,其中前7位D7~D1为信道编码的冗余码,最后一位D0为全帧偶校验位。
(2)水位自报:
8个字节,帧长80位
EB
EB
站号
雨量H
雨量L
水位H
水位L
冗余
第一第二字节EB为引导码,不参加信道编码。
第三字节为站号,第四、五字节是雨量参数,第六、七字节是水位参数,第八字节为冗余码。
(3)开中继命令:
7个字节,帧长70位
DF
DF
DF
DF
站号
站号
站号
这里的站号是遥测站的站号。
(4)关中继命令:
7个字节,帧长70位
FD
FD
FD
FD
站号
站号
站号
(5)电源电压告警:
7个字节
DE
DE
站号
10
10
10
10
10
注:
DEDE为电源电压告警的引导码,站号后面的五个字节都是十进制数10,即表示该站电池电压已降至10伏左右。
(6)召测命令(由中心站发出)
AE
AE
AE
AE
站号
站号
站号
注:
当测站收到召测命令,经判别站号与本站站号一致时,即采集本站水文信息,发送出去。
(7)人工置数:
9个字节
DA
DA
站号
时间(小时)
时间(分钟)
数据H
数据L
特征
冗余
注:
DADA为人工置数的引导码,时间为24小时时间制,数据占二个字节,为四位十进制数,高位在前,低位在后。
特征码为一个字节,是十六进制数(0~FF),有256种组合,可以代表256种人工置数。
用户可以根据系统需要进行定义。
我们暂定义以下几种特征码:
特征码
C0
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
C9
CA
…
定义
雨量
水位
流速
流量
含沙量
蒸发量
温度
湿度
风速
风向
气压
…
三、主要功能:
1、可连接一台翻斗式遥测雨量计。
雨量计的分辨率可以是0.5mm或者是1.0mm,雨量计的翻斗每翻转一次,终端机都自动计数,当雨量累计值每增加1mm时,终端机就按雨量自报的数据格式发送一次数据。
2、可连接一台遥测水位计。
终端机按照设定的水位采集间隔时间,上电采集水位数据,若水位数据已有变化,即按水位自报的数据格式发送一次最新的水位数据。
3、具有定时自报功能。
终端机按照设定的定时自报间隔,自动上电自报。
纯雨量站按雨量自报数据格式发送,水位站或水位雨量站按水位自报数据格式发送。
4、具有电池电压告警功能。
终端机定时自报式时,自动检测测站的电池电压,当电池电压低于10.8伏时,终端机就按电压告警的数据格式发送一次电压告警信息。
5、具有参数显示和设置功能。
按相应的功能键,可汉字显示出该站的站号,雨量的累计值,水位的实时值。
若进入设置菜单,可进一步显示和修改以下参数:
站号、设置雨量、上电延时、采样间隔、定时间隔、雨量分辨率、测站类型、中继上限地址、中继下限地址。
还可以进入二级设置菜单,可进一步显示和修改以下参数:
雨量帧头、雨水帧头、人工帧头、前导延时等
6、具有超时发送强迫掉电功能。
7、具有发送开关中继命令的功能。
按开中继键和关中继键,能相应发送出开中继和关中继的命令。
以实现中继站中继方式(再生方式和模拟方式)的转换。
8、具有人工置数功能。
按人工置数的操作要求,可置入相应的采集时间和水文数据,按固定的数据格式发送出去。
置入的人工置数具有掉电保护功能,以便校验和修改。
9、任何时候,只要按发送键,终端机就立即采集本站的水文信息,发送出去。
10、具有显示已发送的每一种数据格式的全部内容,每次发送后显示器显示数据内容20秒,以便检查和校验。
11、具有多制式终端的所有功能:
(1)当设置为自报方式时,它具有自报式测站的所有功能。
(2)当设置为应答方式时,它具有应答式测站的所有功能。
(3)当设置为混合式测站时,它具有自报/应答兼容测站的所有功能。
(4)当设置为中继方式时,它具有再生中继站的所有功能。
(5)当设置为中继兼测站时,它具有再生中继和测站的全部功能。
12、具有数据保存功能。
一旦终端机正常工作后,机内的所有数据都具有断电保护功能。
任何时候的检修和断电,都不会破坏和改变原来的数据。
只有输入密码,重新设置才会改变机内原来设定的各项参数。
为保证雨量累计值的连续性,终端机已设计成使机内保存的雨量累计值在任何情况下都无法修改。
13、具有通话功能。
按一下相应的功能键,终端机会自动给电台上电五分钟,这时可以用电台与中心站通话。
五分钟时间一到,终端机就自动切断电台的供电。
四、操作使用方法:
1、面板功能键的使用:
YDH—1B型遥测终端机的面板见图1
(1)显示站号、雨量、水位值:
按左边按键(即1号键),可以依次显示本站的站号,雨量,水位。
每按一次,显示内容更换一次。
例如:
(2)发送开中继命令,关中继命令。
第一次按中间键(即2号键),终端机即发送出开中继命令,并在显示器上显示出发送的数据格式内容。
第二次按中间键,终端机即发送出关中继命令,并在显示器上显示出发送的数据格式内容。
注:
若第一次按开中继后,五分钟内不按第二次键关中继。
则中间键的定义内容又回到初值状态。
(3)发送本站数据:
任何时侯按右边键(即3号键),终端机即采集本站的水文信息并发送出去,同时在显示器上显示出发送的数据格式内容。
(4)参数设置:
同时按1号键和3号键,终端机即进入参数设置状态,显示器提示:
若输入的密码正确后,设置的内容依次为:
进入设置菜单后:
2号键为增加键,每按一次2号键,数字增加1个;3号键是移位键,每按一次3号键,光标向右移一位;1号键为换档键,按1号键,设置内容转换到下一个项目内容。
终端机参数设置的范围作了以下规定:
站号0~99(必要时用十六进制码0~FF)
设置雨量0~9999mm
上电延时0~4900ms(以100ms为最小单位增减)
采样间隔0~59分
定时间隔0~24小时(超过24小时,以24小时间隔计算)
雨量分辨率1.0mm0.5mm(二种分辨率选一种)
测站类型:
01~05(01雨,即雨量自报站;02雨水,即雨量水位自报站;03中继,即再生中继站;04中雨,即再生中继兼雨量水位站;05应答,即应答站)。
中继上限地址0~99(必要为0~FF)
中继下限地址0~98(必要为0~FE)
(5)人工置数:
同时按1号键和2号键,终端机进入人工置数状态,这时显示器显示出上一次置入的人工置数,并且光标在第四个字节的高位上闪动。
第一、二个字节为DA,DA是人工置数的数据格式的帧头,第三个字节为站号,因此这前三个字节是不需要重新置入的。
进入人工置数菜单后,2号键为增加键,3号键为移位键,按一次移位键,光标向右边移一位,1号键为人工置数的发送键,按一次1号键,即把显示器上已置入的人工置数发送出去了。
因此当人工置数键入后,要检查一遍,若发现错误,可用移位键3号键和增加键2号键来修改数据,只有确认人工置数没有错误后,才按1号键发送出去。
发送完毕,终端机回到初始状态。
(6)通话:
工作在自报方式上的测站,平时电台是处于断电状态,如果需要通话,可同时按一下2号键和3号键,则终端机会自动给电台上电工作5分钟,这时可以用话筒与中心站通话,若超过五分钟限时,终端机又自动切断电台的电源,使测站设备回到初始状态。
五、使用注意事项:
1、非本系统的人员不得进入终端机的参数设置菜单中操作,系统维护人员不得把设置密码告诉无关人员。
2、当把终端机设置为自报式遥测站使用时,在维修人员离开遥测站后,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。
3、当把终端机设置为中继机或应答式测站时,一定要开启超短波电台的电源开关,否则什么信号也收不到,就无法完成再生中继站或应答站的功能。
4、系统第一次安装调试时,应根据系统的配置把终端机的站号等参数设置好。
系统正常运行后,一般都不需要再进入终端机的设置菜单中操作,以避免不必要的操作错误。
5、终端机水位接口取的是水位编码值的反码,当测站没有接上格雷码的水位计时,终端机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,终端机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。
6、终端机线路板上有2个发光二极管,以指示终端机的工作状态。
LED二极管在解调器收到音频信号时才点亮,LED1二极管在终端机输出受控12V给超短波电台上电时才点亮。
7、终端机的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。
8、终端机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,因此要求终端机接地,以提供放电回路。
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。
六、仪器结构和接插件的定义
1、终端机的机壳为密封箱式结构,长、宽、高的尺寸分别为400mm,280mm,120mm。
上盖装有密封橡胶条,盖紧后密封性能很好。
2、终端机的线路板尺寸为210mm×150mm。
所有元器件,按键和LCD显示器都排在线路板上。
线路板单独调试好后,安装固定在机壳内的面板下。
面板上开有LCD显示器及按键的窗口,以便操作和读数。
3、线路板的结构示意图:
4、机壳后侧面板示意图
水位雨量电源天线
5、接插件引脚定义:
(1)线路板上的J2—DB9引脚定义
DB9引脚号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
定义
PTT
Mic
解调入
控0V
地
控12V
控双工台
12V入
此连线是直接从电台内部的对应位置上引出的,产品出厂时已连接好。
(2)电台或发射机是直接安装固定在终端机机壳内的底座上。
电台的二根电源线是焊在终端机侧面板的电源插座上的,电台的高频插头座是通过机壳上的L16—KF5高频插头座转接,再与室外的天馈线连接的。
(3)终端机的电源接口插件为CX16Z5FM1五芯插头座,引脚定义如下:
电源插头座引脚号
1
2
3
4
5
电台电源线
红线
黑线
定义
+12V
地
(4)终端机的雨量接口接插件为CX16Z5FG1五芯插头座,引脚定义如下:
雨量插头座引脚号
1
2
3
4
5
XS1引脚号
15
16
定义
信号
地
(5)终端机的水位接口接插件为X24K19P十九芯插头座,引脚定义如下:
表1接12位格雷码编码器引脚定义:
水位插头座引脚号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
19
XS1引脚号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
19.20
定义
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
210
211
地
表2接BCD码水位计的引脚定义:
水位插头座引脚号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
19
XS1引脚号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
19.20
定义
“1”
“2”
“4”
“8”
“1”
“2”
“4”
“8”
“1”
“2”
“4”
“8”
“1”
地
个位
十位
百位
千位
七、仪器全套设备:
1、仪器主体:
YDH—1B型遥测终端机1台
2、仪器附件:
(1)X24K19P插头1只
(2)CX16Z5FG1插头1只
(3)CX16Z5FM1插头1只
(4)LS16—J5插头1只
3、技术文件:
YDH—1B使用说明书1份
4、配套设备(另购)
1超短波电台1台
2天馈线1付
3同轴避雷器1只
4遥测雨量计1台
5遥测水位计1台
6太阳能电源板1块
7免维护蓄电池1只
注:
YDH—1B型遥测终端机与上述设备配套就组成了一个完整的遥测站,或遥测站兼中继站。
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