SSCK-12AA磁致伸缩式电子水尺(一体化)使用说明书2015.3.20.doc

I SSCK 12AASSCK 12AA 磁致伸缩式电子水尺磁致伸缩式电子水尺 使用说明书使用说明书 太原尚水测控科技有限公司 二零一五年三月 1 目 录 一 产品简介一 产品简介 2 1 产品概述 2 2 产品外观 2 3 产品命名 3 4 产品结构尺寸 3 5 技术特点 4 二 接口性能与技术指标二 接口性能与技术指标 5 1 测量种类 5 2 设备基本组成 5 3 通讯接口类型 5 4 工作方式 5 5 流量计主要技术指标 6 三 工作原理及特点三 工作原理及特点 6 1 工作原理 6 2 硬件特点 6 3 水位虚假信号切除 7 四 流量计液晶显示说明四 流量计液晶显示说明 8 1 显 示 水 位 8 2 显 示 时 钟 8 3 显示瞬时流量 8 4 显示总累计流量 9 5 显示地址 9 6 显示电池电压 9 五 附件安装说明五 附件安装说明 10 六 产品现场安装方式六 产品现场安装方式 11 1 有测井的安装方式 11 2 无测井安装方式 12 1 利用测量桥安装 12 2 贴壁安装 12 七 参数修改七 参数修改 13 1 修改 IP 地址设置 13 2 修改传感器参数 13 3 通过 GPRS 修改参数 14 4 修改流量关系曲线 14 八 使用注意事项八 使用注意事项 16 九 一般故障及处理方法九 一般故障及处理方法 16 附表 1 巴歇尔槽喉道宽度和选择序号对应关系表 17 附表 2 孙奈利槽出口宽度和选择序号对应关系表 18 附表 3 梯形薄壁堰出口宽度和选择序号对应关系表 18 附表 4 V 形薄壁堰选择序号对应关系表 19 SSCK 12AA 磁致伸缩式电子水尺 一体化 使用说明书 2 太原尚水测控科技有限公司 一一 产品简介 产品简介 1 产品概述产品概述 SSCK 12AA 型磁致伸缩式电子水尺是公司专门针对灌区渠系量测工作需求而自主开发 研制的设备 具有国家实用新型专利技术 主要用于明渠水位 流量测量的水文仪器 它 采用磁致伸缩原理及最新微控制器和电源管理模块 全新的设计理念 设计的低功耗一体 式无线水位流量计 它实现了对水位数据的连续自动监测 并按照预先设定的时间间隔自 动上报至信息管理中心 可广泛应用在农业灌溉 河道水渠输水调度 城镇供水系统 污 水处理等水位 流量测量工程中 本产品具有安装方便 无需动力电源 建设运行成本低 防盗性好等特性 2 产品外观产品外观 产品实物图产品实物图 SSCK 12AA 磁致伸缩式电子水尺 一体化 使用说明书 3 太原尚水测控科技有限公司 3 产品命名 产品命名 产品命名为 SSCK 12AA 中为 通讯协议选择 1 标准水资源协议 SZY206 2012 2 内部协议 注 内部协议和标准协议的区别为 标准协议只上报水位 内部协议一包 数据中同时上报水位 瞬时流量 累积流量 电池电压等信息 4 产品结构尺寸 产品结构尺寸 SSCK 12AA 磁致伸缩式电子水尺 一体化 使用说明书 4 太原尚水测控科技有限公司 5 技术特点 技术特点 先进的组态方式 可嵌入各种渠道类型的流量关系曲线计算参数 具有高可靠性和稳定性 安装牢固 适合野外无人环境应用 结合明渠量水规范 把量水计算公式固化到电子水尺中 按照预置的量水公式进行 计算 从而实时显示流量 水量等数据 特低功耗设计 外置锂电池可连续工作六到十二个月 如果加装外部供电系统 可 长时间实时在线监测计量 现地液晶显示 时间 水位 瞬时流量和累积流量 公开用水量 减少用水纠纷 配置手机检修程序可近距离对流量计各种参数设置 查询和修改 数据抄录等 内置实时时钟 可以准确记录采样时刻的时间 内置大容量数据存储器 设置的参数和测量数据可保持十年以上 GPRS SMS 无线数据转存 远程通讯协议支持国家水资源协议标准 仪表内置科学的数字滤波方式及防波浪功能 能够有效地解决波浪对水位测量的影 响 使测量值稳定 真实 可靠 SSCK 12AA 磁致伸缩式电子水尺 一体化 使用说明书 5 太原尚水测控科技有限公司 二 接口性能与技术指标二 接口性能与技术指标 1 测量种类 测量种类 水位 精确测量渠道中的水位值 流量 根据测量的水位值 按照标准堰槽测量规范 对应标准断面渠道 或者根据标 定好的流量关系曲线自动计算瞬时流量及累计流量 2 设备基本组成 设备基本组成 基本部分选配部分 1 传感器体 磁致伸缩式电子水尺 2 RTU 模块 3 通讯模块 GPRS GSM 4 太阳能充电控制器 DC3 7V 锂电池充 电控制 5 压铸铝壳体或者尼龙壳体 锂电池容量可选 3 通讯接口类型通讯接口类型 通讯方式方式类别 远距离无限通讯GPRS GSM 4 工作方式工作方式 自记式采集 自记式采集 按设定时间周期自动采集水位 流量数据并保存在片内存储器中 可记录来水 时间和断水时间 按照水资源数据传输规约规定 定时和增量自动上报 SSCK 12AA 磁致伸缩式电子水尺 一体化 使用说明书 6 太原尚水测控科技有限公司 5 流量计主要技术指标 流量计主要技术指标 水水位位测测量量精精度度 2mm 水水位位分分辨辨能能力力 0 4 mm 流流量量测测量量精精度度 1 5 和选择的渠道测量类型有关 电电 源源 锂电池 3 7V 2200mAh 4 节 电池容量可选 充电限制电压 4 2V 可外接太阳能板 电电 源源 消消 耗 耗 采样时 5mA 非采样时 100uA 通讯时 200mA 记记录录数数值值范范围围 水位为 0 01 3 00m 流量为 0 99 99m3 s 累积流量为 0 4 29 107m3 采采 样样 间间 隔 隔 60 1200 秒 内内 存存 容容 量 量 4MB 环环 境境 温温 度 度 10 50 不结冰 保保 存存 温温 度 度 40 80 湿湿 度 度 95 RH 三三 工作原理 工作原理及特点及特点 1 工作原理 工作原理 磁致伸缩式电子水尺主体采用磁致伸缩原理 利用两个不同磁场相交时产生的应变脉 冲信号被检测到的时间来计算出磁场相交点的准确位置 一个磁场来自传感器电子仓的电 子部件所产生的脉冲激励 该激励脉冲产生的磁场沿着传感器测杆内用高磁致伸缩材料制 成的波导丝以光速自电子仓端向尾端前进 当与活动的永久磁场相交时 由于磁致伸缩现 象 波导丝在相交点产生一个机械应变脉冲 并以声速从此点经波导丝向电子仓端回传 该应变脉冲被电子仓中的检测电路探测到 根据发出激励信号到接受到应变脉冲的时间差 最终计算出水位值 然后根据水位值计算出流量 SSCK 12AA 磁致伸缩式电子水尺 一体化 使用说明书 7 太原尚水测控科技有限公司 2 硬件特点硬件特点 硬件电路主要由由先进的微控制器 实时时钟电路 大容量存储器 远距离通讯 GPRS GSM 和太阳能充电控制电路组成 实时时钟电路根据已设定的时间间隔 启动微 控制器进行数据采集 微控制器将采集到的数据进行过滤 分析 按设定的方式运算处理 并将测量结果连同采集时间一起保存在非易失存储器中 形成带时标的采样记录 对内置 GPRS GSM 模块的流量计 可在满足设定条件时 将开闸 关闸 水位超限等报警信息 水 位 流量数据上报到指定的 IP 地址上 使用 GSM 短信方式时 考虑通信费用 一般只上报 开闸 关闸 超限等提示信息 上述电路都工作在超低功耗状态 采样时间短 非采样时 间功耗极微 使用锂电池供电即能保证长时间稳定工作 3 水位虚假信号切除水位虚假信号切除 在明渠流量测量中的应用中 以下情况会产生无效的低水位信号 A 利用水位与渠道形状的关系来计算出流量 由于水渠流量测量规定 在标准测量堰 槽底部有一个高出渠底的坎 造成渠底积水 当水位低于一定值时 流量已不可计算 B 在水渠非流水期间 由于传感器安装位置较低或因水流冲击在传感器底部形成一个 积水坑 或在测井底部的沉沙池积水 或经过长时间输水后渠道的泥沙淤积 会在渠道底 部堆积泥沙 在这些情况下 会产生一个虚假的水位信号 这些无效的低水位信号数据会造成存储器资源占用 使数据转存时间延长 后期处理 时数据库中数据增加 检索速度和进行数据分析受到影响 本产品中设置一个小信号切除 值 以减少无效数据量 SSCK 12AA 磁致伸缩式电子水尺 一体化 使用说明书 8 太原尚水测控科技有限公司 四 流量计液晶显示说明四 流量计液晶显示说明 流量计共有 6 种显示方式 可分别显示出水位 瞬时流量 实时时钟 累积流量 流量计地址 电池电压等 可自动循环显示多个数据 1 显 显 示示 水水 位位 只显示数字和小数点 例如 0 123 表示 0 123 米 如图 4 1 1 所示 2 显 显 示示 时时 钟钟 只显示数字和冒号 例如 13 20 表示现在是 13 点 20 分 如图 4 1 2 所示 3 显示瞬时流量 显示瞬时流量 显示数字 小数点和 例如 2 134 表示流量是 2 134m3 s 如图 4 1 3 所示 SSCK 12AA 磁致伸缩式电子水尺 一体化 使用说明书 9 太原尚水测控科技有限公司 4 显示总累计流量 显示总累计流量 显示数字 小数点 和符号 例如 12 345 表示累计流量为 12 34 105m3 最后一 位数为 10 的幂次 如图 4 1 4 所示 图 4 1 4 5 显示地址 显示地址 显示符号 和数字 表示 地址 如图 4 1 5 所示 地址为 12 号 6 显示电池电压 显示电池电压 显示符号 和数字 表示 电池电压 如图 4 1 6 所示 电池电压为 2 345V 图 4 1 6 SSCK 12AA 磁致伸缩式电子水尺 一体化 使用说明书 10 太原尚水测控科技有限公司 五 附件安装说明五 附件安装说明 电子水尺在正常使用前需要首先安装一个开通 GPRS 业务的手机卡和把天线安装上 1 手机卡安装位置如图 5 1 安装手机卡时 手机卡有芯片的一面背对液 晶方向插入图中位置 图 5 1 2 天线安装位置如图 5 2 图 5 2 手机卡位置手机卡位置 安装天线安装天线 SSCK 12AA 磁致伸缩式电子水尺 一体化 使用说明书 11 太原尚水测控科技有限公司 六 产品现场安装方式六 产品现场安装方式 安装方式 利用现有的测井 水渠侧壁 闸门侧壁 桥桩或水尺等 将本产品安装于相应 的可固定直立壁面上 1 有测井的安装方式 有测井的安装方式 图 6 2 巴歇尔槽安装方式 流 量 计 图 6 1 标准堰槽测井安装示意图 沉沙池连通管 测量堰槽流量计测井 SSCK 12AA 磁致伸缩式电子水尺 一体化 使用说明书 12 太原尚水测控科技有限公司 2 无测井安装方式 无测井安装方式 1 利用测量桥安装利用测量桥安装 2 贴壁安 贴壁安装装 图 6 4 贴壁安装 流 量 计 图 6 3 利用测量桥安装示意图 平直渠道 测量桥流量计 SSCK 12AA 磁致伸缩式电子水尺 一体化 使用说明书 13 太原尚水测控科技有限公司 七 参数修改七 参数修改 流量计的大部分参数设置方法有两种 一种是是通过 GSM 短信来完成 一种是在监控 中心通过 GPRS 来修改 通过短信修改参数时所有的字符都是英文字符 标点符号也是在英 文状态下的标点符号 具体设置方法如下 1 修改修改 IP 地址设置地址设置 流量计的 IP 地址设置方法是通过 GSM 短信来完成 具体设置方法如下 1 在手机中编辑短信如下 IPSET 218 84 127 28 3000 0031006419 0 CMNET END 2 在手机号码中输入流量计中安装的手机卡的号码 然后点击发送 3 流量计在收到上述短信后 先把 IP 地址 端口号 测站全国统一编号地址 工作 模式 接入点名称修改后 然后回复短信如下 IPSET OK 手机收到上述回复信息表示设置成功 4 流量计在回复完信息后 开始复位 通过新设置的 IP 地址登录中心站软件 注 1 IPSET 218 84 127 28 3000 0031006419 0 CMNET END IPSET 固定包头 218 84 127 28 表示中心站的 IP 地址 3000 表示中心站接收数据的端口号 0031006419 表示测站全国统一编号地址 0 表示工作模式 0 兼容模式 1 自报模式 2 查询应答模式 CMNET 表示接入点为 CMNET END 表示信息结束 2 在手机发送完短信后 如果流量计原来工作模式为自报模式时 要等到 定时上报时间到时 流量计才打开手机模块电源 开始登录移动网络 等登 录到移动网络后才会收到短信 并且回复信息 2 修改传感器参数修改传感器参数 1 在手机中编辑短信如下 SENSORSET 1 400 50 100000 0 30 END 2 在手机号码中输入流量计中安装的手机卡的号码 然后点击发送 3 流量计在收到上述短信后 先把参数修改后 然后回复短信如下 SSCK 12AA 磁致伸缩式电子水尺 一体化 使用说明书 14 太原尚水测控科技有限公司 SENSORSET OK 手机收到上述回复信息表示设置成功 注 1 SENSORSET 1 400 50 100000 0 30 END SENSORSET 固定包头 1 表示采样间隔 单位 分钟 400 表示传感器高度 单位 mm 50 表示增量值 单位 mm 100000 表示斜率为 1 00000 0 表示传感器安装基值 单位 cm 30 表示上报数据间隔 单位 分钟 END 表示信息结束 2 在手机发送完短信后 如果流量计原来工作模式为自报模式时 要等到定时上报 时间到时 流量计才打开手机模块电源 开始登录移动网络 等登录到移动网络后才会收 到短信 并且回复信息 3 通过通过 GPRS 修改参数修改参数 通过 GPRS 修改参数的通讯协议支持国家水资源协议标准 4 修改流量关系曲线修改流量关系曲线 修改流量关系曲线只能通过 GPRS 方式修改 修改方式如下 1 查询终端流量关系曲线 中心发送 68 07 68 12 00 31 00 64 10 D4 01 crc 16 D4 命令 01 读取第 1 包数据 终端返回 68 1C 68 92 00 31 00 64 10 D4 03 01 20 00 38 04 05 01 32 05 04 03 crc 16 此处 1C 代表数据长度 00 31 00 64 10 终端地址 D4 命令 03 01 20 00 表示流量关系表总共 3 包数据 上报的是第 1 包数据 20 00 表示本包 数据包含 32 条记录 每包最多包含 55 条记录 38 04 05 01 表示 38 04 代表水位 1 08 米 05 01 代表流速 0 261 立方米 秒 32 05 04 03 同上 SSCK 12AA 磁致伸缩式电子水尺 一体化 使用说明书 15 太原尚水测控科技有限公司 2 设置终端流量关系曲线 中心发送 68 1C 68 12 00 31 00 64 10 D5 03 01 20 00 38 04 05 01 32 05 04 03 crc 16 此处 1C 代表数据长度 00 31 00 64 10 终端地址 D5 命令 03 01 20 00 表示流量关系表总共 3 包数据 设置的是第 1 包数据 20 00 表示本包 数据包含 32 条记录 每包最多包含 55 条记录 38 04 05 01 表示 38 04 代表水位 1 08 米 05 01 代表流速 0 261 立方米 秒 32 05 04 03 同上 注 流量关系曲线一般在实际中应用就几十条 最多 100 条左右 所以我这里为 流量关系曲线预留的空间是 180 条 超过 180 条我就不存了 也就是总共的包数最多 就是 4 包 4 包里记录条数总共最多 180 条 终端返回 68 1C 68 92 00 31 00 64 10 D5 03 01 20 00 38 04 05 01 32 05 04 03 crc 16 此处 1C 代表数据长度 00 31 00 64 10 终端地址 D5 命令 返回数据与设置的数据相同 只是把 12 变为 92 SSCK 12AA 磁致伸缩式电子水尺 一体化 使用说明书 16 太原尚水测控科技有限公司 八 使用注意事项八 使用注意事项 更换流量计电池后 必须检查流量计时钟 如果有错误 必须重新校准时钟更换流量计电池后 必须检查流量计时钟 如果有错误 必须重新校准时钟 九 一般故障及处理方法九 一般故障及处理方法 故障处理表 故障现象处理方法 流量计无显示 1 检测电池接头是否插紧 重新插上接头 再观察显示是否正常 2 检查锂电池电压 电压低于 3 5V 时 更换备用电池 或将电池取出 进行充电后观察显示是否正常 水位正确 流量不 对 1 检查流量计设置中的渠道类型 槽宽 喉道宽度 是否正确 若错 误 输入正确的参数 2 检查是否属于自定义类型 自定义类型时 上传自定义表格到计算 机 核对表格内容是否有错 GPRS 数据无法传输 1 检查 GPRS 设置中的 IP 地址和设备端口号设置是否正确 安装正 确的地址和端口重新设置 2 检查 GPRS 是否处于 开 状态 置于 开 状态再试 SSCK 12AA 磁致伸缩式电子水尺 一体化 使用说明书 17 太原尚水测控科技有限公司 附 明渠流量与测量堰槽选择参数表附 明渠流量与测量堰槽选择参数表 选自 SL24 91 堰槽测流规范 附表附表 1 巴歇尔槽喉道宽度和选择序号对应关系表 巴歇尔槽喉道宽度和选择序号对应关系表 水头范围 h m 流量测量范围 m3 s 序号喉道宽 b m 最小最大最小最大 非淹没限 hL h 10 1520 030 450 00150 1000 7 20 250 030 600 00300 2500 7 30 300 030 750 00350 4000 7 40 450 030 750 00450 6300 7 50 600 050 750 01250 8500 7 60 750 060 750 02501 1000 7 70 900 060 750 03001 2500 7 81 000 060 800 03001 5000 7 91 200 060 800 03502 0000 7 101 500 060 800 04502 5000 7 111 800 080 800 08003 0000 7 122 100 080 800 09503 6000 7 132 400 080 800 10004 0000 7 143 050 091 070 168 280 8 153 660 091 370 1914 680 8 164 570 091 670 2325 040 8 176 100 091 830 3137 970 8 187 620 091 830 3847 160 8 199 140 091 830 4656 330 8 2012 190 091 830 6074 700 8 2115 240 091 830 7593 040 8 SSCK 12AA 磁致伸缩式电子水尺