YDJ-01HADCP型HADCP控制器使用說明書

1、YDJ-01HADCP型HADCP控制器使用說明書YDJ-01H型H-ADCP控制器使用說明書靖江市浩瀚高新科技有限公司目錄：1、YDJ-01H型H-ADCP控制器流量在線采集系統(tǒng)總體介紹 (2)2、YDJ-01H型H-ADCP控制器功能簡介 (3)3、LCD顯示和鍵盤操作 (4)3.1 顯示屏和鍵盤功能介紹 (4)3.2 H-ADCP控制器啟動過程顯示 (5)3.3 采集參數(shù)顯示 (6)3.4 菜單顯示和操作 (7)3.4.1 進(jìn)入菜單 (7)3.4.2 菜單詳解 (8)3.4.3設(shè)置系統(tǒng)站號 (8)3.4.4設(shè)置系統(tǒng)日期和時(shí)間 (10)4、通過便攜機(jī)超級終端軟件設(shè)置參數(shù) (11)4.1 便

2、攜計(jì)算機(jī)與YDJ-01H型控制器的連接 (11)4.2 用超級終端查詢設(shè)置參數(shù) (11)4.3 用超級終端查詢設(shè)置關(guān)系表 (13)4.4 工作參數(shù)和傳輸參數(shù)詳解 (15)4.5 用超級終端查詢設(shè)置各參數(shù)命令格式 (17)5、YDJ-01H型數(shù)采儀各參數(shù)采集工作原理簡介 (18)5.1 H-ADCP原始數(shù)據(jù)的采集 (18)5.1.1 H-ADCP工作原理簡介 (18)5.1.2 H-ADCP水平式應(yīng)用 (20)5.1.3 H-ADCP垂向式應(yīng)用 (21)5.1.4 H-ADCP常用命令 (21)5.2 外接水位采集 (21)5.3 電壓采集 (22)6、H-ADCP控制器安裝 (22)6.1 儀

3、器安裝 (22)6.2 機(jī)箱內(nèi)部底部排插接線方法 (22)7、傳輸數(shù)據(jù)格式 (23)9、技術(shù)指標(biāo) (25)10、系統(tǒng)擴(kuò)展和說明 (25)11、全套儀器及配件 (26)12、售后服務(wù) (26)附錄A 串口通訊概念 (26)附錄B 超級終端軟件介紹 (28)1、YDJ-01H型H-ADCP控制器流量在線采集系統(tǒng)總體介紹水情自動化測報(bào)及固態(tài)存儲系統(tǒng)是一種水文氣象參數(shù)實(shí)時(shí)采集、處理系統(tǒng)，它應(yīng)用了通訊、遙測和計(jì)算機(jī)等技術(shù)，進(jìn)行江河、水庫、流域內(nèi)降雨量、水位、流量、閘門開度、水質(zhì)測量和氣象參數(shù)的實(shí)時(shí)采集和處理。以實(shí)現(xiàn)防洪、減災(zāi)、供水、發(fā)電等優(yōu)化調(diào)度的自動化系統(tǒng)裝備。系統(tǒng)的成功使用可使防汛指揮部門及時(shí)、可靠

4、地掌握流域內(nèi)的水情，為水庫、水電站、流域的防汛和優(yōu)化調(diào)度提供準(zhǔn)確的依據(jù)，為水文資料整編提供數(shù)據(jù)，以提高.經(jīng)濟(jì)效益。其中最常用和最關(guān)鍵的水文參數(shù)是流量和水位數(shù)據(jù)。而流量參數(shù)的采集普遍采用機(jī)械轉(zhuǎn)子流速儀采集流速，流速面積法計(jì)算流量。不管是采用船測、橋測、纜道測，其測驗(yàn)時(shí)間長，勞動強(qiáng)度大。尤其是最近隨著我國水電項(xiàng)目的開發(fā)利用，流量的測驗(yàn)問題越來越突出的擺在我們面前。目前國內(nèi)外普遍采用超聲波測速探頭作為流量在線測流的方法。采用多普勒頻移原理的測速探頭主要由美國亞迪儀器公司(RDI)生產(chǎn)。YDJ-01H型H-ADCP控制器就是控制處理RDI公司生產(chǎn)的H-ADCP，從而實(shí)現(xiàn)流量的在線測量。整個(gè)系統(tǒng)的工作原

5、理是遙測站的H-ADCP根據(jù)控制器發(fā)出的指令周期性的執(zhí)行水位流速數(shù)據(jù)采集工作，然后將PD0模式的數(shù)據(jù)發(fā)送給控制器，控制器根據(jù)H-ADCP發(fā)送來的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，最后計(jì)算出水位和流量，并將有關(guān)數(shù)據(jù)輸出到串口，只要接上GPRS模塊或數(shù)字電臺等通訊設(shè)備，可以遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)到中心站。H-ADCP控制器根據(jù)需要可按照一定格式將水位流量保存在本地存儲芯片中，供定時(shí)下載用。中心站將收到的數(shù)據(jù)解壓后送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理、預(yù)報(bào)、存儲和打印等。如圖1.1所示：圖1.1 YDJ-01H型GPRS固態(tài)存儲在線測流系統(tǒng)框圖YDJ-01H型H-ADCP控制器是一種高可靠性、低功耗的適合野外工作環(huán)境的專用流量在線數(shù)據(jù)采集傳輸

6、設(shè)備，它可以定時(shí)和實(shí)時(shí)地采集水位、流速和流量參數(shù)并進(jìn)行計(jì)算處理和判斷，然后將處理的數(shù)據(jù)按標(biāo)準(zhǔn)格式存儲在本地存儲芯片內(nèi)并通過GPRS模塊等通訊設(shè)備發(fā)送到中心站。同時(shí)也可以響應(yīng)中心站發(fā)送的參數(shù)招測命令，及時(shí)將有關(guān)數(shù)據(jù)返回發(fā)送。該設(shè)備具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示和各參數(shù)靈活設(shè)置的功能。2、YDJ-01H型H-ADCP控制器功能簡介YDJ-01H型H-ADCP控制器設(shè)計(jì)了以下功能：(1)通過簡易鍵盤和LCD顯示屏查詢數(shù)據(jù)在FLASH中的當(dāng)前保存地址；(2)通過簡易鍵盤和LCD顯示屏設(shè)置站號；(3)通過簡易鍵盤和LCD顯示屏設(shè)置探頭安裝高程；(4)通過簡易鍵盤和LCD顯示屏設(shè)置工作參數(shù)；(5)通過簡易鍵盤和LCD顯

7、示屏設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)；(6)通過簡易鍵盤和LCD顯示屏設(shè)置采集儀日期和時(shí)間；(7)通過簡易鍵盤和LCD顯示屏清空FLASH中的存儲數(shù)據(jù)；(8)通過簡易鍵盤和LCD顯示屏可以將修改參數(shù)存盤；(9)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置站號；(10)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置H-ADCP采集組數(shù)；(11)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置H-ADCP單元數(shù)量；(12)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置H-ADCP單元長度；(13)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置H-ADCP脈沖數(shù)量；(14)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置工作參數(shù)；(15)通

8、過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置報(bào)警電壓；(16)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置控制器與H-ADCP的通訊波特率；(17)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置控制器與GSM模塊或電臺等通訊設(shè)備的通訊波特率；(18)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置水位與面積關(guān)系(20個(gè)節(jié)點(diǎn))；(19)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置H-ADCP指標(biāo)流速與斷面平均流速關(guān)系(20個(gè)節(jié)點(diǎn))；(20)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置水位與流量關(guān)系(20個(gè)節(jié)點(diǎn))；(21)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置水位低節(jié)點(diǎn)；(22)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查

9、詢和設(shè)置水位高節(jié)點(diǎn)；(23)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置計(jì)算H-ADCP指標(biāo)流速的開始單元號；(24)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置計(jì)算H-ADCP指標(biāo)流速的結(jié)束單元號(25)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置需要傳輸和存儲的參數(shù)類型以及左右岸設(shè)置；(26)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置探頭的安裝高程；(27)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置每日的開始時(shí)間；(28)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置水位起報(bào)值；(29)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置流量起報(bào)值；(30)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置安全報(bào)間隔

10、時(shí)間；(31)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以查詢和設(shè)置H-ADCP工作間隔時(shí)間；(32)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以下載固態(tài)存儲數(shù)據(jù)；(33)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以將修改參數(shù)存盤；(34)通過便攜計(jì)算機(jī)和串口通信軟件可以設(shè)置采集儀日期和時(shí)間；YDJ-01H型H-ADCP控制器具有以下特性；(1)新穎的人機(jī)界面設(shè)計(jì)，使操作簡單方便；(2)具有256K(根據(jù)用戶需要可增加到512K)容量的存儲設(shè)備，可大量的水位流量數(shù)據(jù)；(3)上電自動檢測功能更加強(qiáng)大，自檢范圍覆蓋整個(gè)工作過程，準(zhǔn)確率高，使采集儀的調(diào)試更加簡化，故障率判斷更加智能；(4)具有RS485接口，可任意組建工業(yè)485網(wǎng)。使

11、一臺采集儀接多臺傳感器成為可能?？蓪?shí)現(xiàn)近距離站點(diǎn)間的數(shù)據(jù)通訊；(5)各接口采用抗雷擊設(shè)計(jì)，理論計(jì)算可抗1500V感應(yīng)雷；(6)實(shí)時(shí)時(shí)鐘顯示，板載電池供電，不受掉電影響；(7)具有軟件消浪功能，保證測量值滿足水文規(guī)范要求；(8)具有中心站時(shí)鐘校時(shí)功能，保證固態(tài)存儲數(shù)據(jù)的時(shí)間正確性；(9)具有水位和流量定時(shí)報(bào)、增量報(bào)功能；3、LCD顯示和鍵盤操作3.1 顯示屏和鍵盤功能介紹打開采集儀的機(jī)箱蓋，可以看見簡易鍵盤和LCD顯示屏，如圖3.1所示：圖3.1 YDJ-01H型H-ADCP控制器鍵盤和顯示簡易鍵盤和顯示屏主要由122x32的圖形LCD顯示屏、7個(gè)LED指示燈和7個(gè)按鍵組成，如圖3.2所示：圖3

12、.2 控制器簡易鍵盤和LCD顯示屏LCD顯示屏主要顯示實(shí)時(shí)采集的水位流量等數(shù)據(jù)和菜單操作時(shí)的顯示。LED指示燈主要用于指示某個(gè)工作狀態(tài)，簡單說明采集儀的工作過程，從左開始分別是1個(gè)紅色、4個(gè)綠色和2個(gè)黃色LED燈。7個(gè)鍵盤用來進(jìn)行簡單的數(shù)據(jù)查詢和參數(shù)設(shè)置，“”鍵表示光標(biāo)左移(后面簡稱左鍵)，“”鍵表示光標(biāo)上移(后面簡稱上鍵)，“”鍵表示光標(biāo)下移(后面簡稱下鍵)，“”鍵表示光標(biāo)右移(后面簡稱右鍵)，“”鍵表示數(shù)據(jù)減少(后面簡稱減鍵)，“”鍵表示數(shù)據(jù)增加(后面簡稱加鍵)，“”鍵表示回車確認(rèn)(后面簡稱回車鍵)。3.2 H-ADCP控制器啟動過程顯示YDJ-01H型H-ADCP控制器上電后，7個(gè)LED

13、指示燈全部點(diǎn)亮，同時(shí)LCD顯示屏上出現(xiàn)提示信息，如圖3.3所示：圖3.3 YDJ-01啟動界面在LCD顯示屏上出現(xiàn)的提示信息為：YDJ-01Intialize 和Please Wait Minutes，表示YDJ-01型H-ADCP控制器正在初始化，請等待一會。然后隨著工作過程的進(jìn)行，7個(gè)LED 指示燈依次熄滅，完成初始化后，2個(gè)黃色和4個(gè)綠色的LED指示燈應(yīng)該全部熄滅，通過對LED指示燈的熄滅操作，可以觀察H-ADCP控制器的啟動過程是否正常。如圖3.4所示。圖3.4 H-ADCP控制器啟動過程的LED指示燈操作YDJ-01H型H-ADCP控制器啟動過程如圖3.5所示，通過監(jiān)測LED指示燈的

14、熄滅，可以觀察控制器的啟動過程。圖3.5 控制器啟動過程流程圖3.3 采集參數(shù)顯示控制器完成啟動過程后，根據(jù)用戶設(shè)置的工作參數(shù)，在LCD顯示屏上的顯示如圖3.6所示。圖3.6 采集參數(shù)的顯示W(wǎng)L表示水位，后面的數(shù)值是H-ADCP測驗(yàn)的入水深度加上用戶設(shè)置的H-ADCP探頭安裝高程，單位為米。控制器初始化完成后在沒有開始數(shù)據(jù)采集前，水位值初始化為-777.00米，當(dāng)H-ADCP開始工作時(shí)，將水位值刷新成0.00。水位采樣周期采集根據(jù)用戶設(shè)置的H-ADCP工作間隔時(shí)間確定。Flow表示斷面流量，單位是立方米/秒。初始化時(shí)該值為-777.00，當(dāng)H-ADCP開始工作時(shí)，將該值刷新成0.00。采樣周期

15、采集根據(jù)用戶設(shè)置的H-ADCP工作間隔時(shí)間確定。Volt表示主板供電電壓，單位是伏特。每分鐘采集一次主板供電電壓，由于主板供電電路前為防止電源正負(fù)極接反串接二極管，所以顯示的電壓比給主板供電電源的電壓要低0.71V左右。最下面一行顯示的是采集儀系統(tǒng)的時(shí)間。注意：1、主板上電后，在啟動H-ADCP開始工作前，水位、流速和流量都顯示為-777.00的初始化值，當(dāng)啟動H-ADCP開始工作后，這三個(gè)值都刷新成0.00。H-ADCP完成數(shù)據(jù)采集后，顯示采集計(jì)算值，并且刷新顯示。所以上電后在LCD上的異常數(shù)據(jù)顯示屬于正常現(xiàn)象。3.4 菜單顯示和操作3.4.1 進(jìn)入菜單控制器完成初始化過程進(jìn)入?yún)?shù)采集界面后

16、，按簡易鍵盤上的回車鍵可進(jìn)入控制器菜單界面，如圖3.7所示。圖3.7 主菜單進(jìn)入主菜單后，LCD顯示屏上頂部一欄出現(xiàn)“通過按上，下鍵，可以上下移動光標(biāo)欄，表示用戶的選項(xiàng)。每個(gè)界面可以顯示4條菜單，每次翻屏只更新一條菜單，如果3.8所示。圖3.8 用上下鍵選擇菜單項(xiàng)3.4.2 菜單詳解YDJ-01HH-ADCP控制器LCD顯示屏主菜單共有10條，各條解釋如表3-1所示。注意：“9.Clean WL Data.”菜單的操作需要謹(jǐn)慎，必須在確認(rèn)已經(jīng)下載完存儲數(shù)據(jù)后再進(jìn)行該項(xiàng)操作。3.4.3設(shè)置系統(tǒng)站號用戶在主菜單界面上選擇“2. Set StationID.”后，LCD顯示屏上顯示信息如圖3.9所示

17、，頂部一欄顯示的“0123456789._”表示用戶可以選擇的數(shù)字，注意在“0”數(shù)字下方有一個(gè)短橫線，表示現(xiàn)在默認(rèn)選擇是“0”，在底部欄滾動顯示一行提示信息“Use Scrolling keys for character selection. Use PLUS key to add a character to your message. Use ENTER keyto exit.”，這一行比較長的信息提示用戶“使用左右鍵將數(shù)字下面的短橫線光標(biāo)移動到你希望的數(shù)字下面，按加鍵選中數(shù)字，全部選擇完成后按回車鍵確認(rèn)并退出”。圖3.9 進(jìn)入站號設(shè)置界面在按兩次左鍵后，提示信息消失，在LCD顯示屏中間

18、一欄出現(xiàn)“old: 12345678”，表示目前的設(shè)備站號為：12345678，如果用戶不需要更改，按回車鍵退出即可。如果需要更改站號，就需要將光標(biāo)移動到相應(yīng)的數(shù)字下方進(jìn)行選擇。如圖3.10所示。圖3.10 目前站號提示例如用戶如果想將站號設(shè)置成13579022，就需要通過按左右鍵先將光標(biāo)移動到“1”下方，然后按加鍵，這時(shí)候會發(fā)現(xiàn)在最下方一欄里出現(xiàn)“1”數(shù)字。再將光標(biāo)移動到“3”下方按加鍵，最下方一欄里出現(xiàn)“13”數(shù)字，依次選擇其他數(shù)字，最后在下方一欄里出現(xiàn)“13579022”后，按回車鍵退出即可。如圖3.11 所示。圖3.11 設(shè)置站號注意：1、必須按照已有站號的位數(shù)設(shè)置新站號，例如想設(shè)置7

19、位站號1234567，必須在“1”前面填充“0”，為“01234567”。如果位數(shù)不匹配，系統(tǒng)不修改站號，其他參數(shù)的設(shè)置雷同。2、設(shè)置完參數(shù)后必須選擇“7.Save Parameter.”進(jìn)行保存，否則參數(shù)設(shè)置無效。3.4.4設(shè)置系統(tǒng)日期和時(shí)間用戶在主菜單界面上選擇“6.Set Date & Time.”來完成系統(tǒng)日期和時(shí)間的設(shè)置。例如想將系統(tǒng)日期和時(shí)間設(shè)置為“2021年12月12日 8點(diǎn)04分20秒”，在底部一欄里設(shè)置“20211212080420”，然后按回車鍵，立即生效，不需要選擇“7.Save Parameter.”。如圖3.12所示。圖3.12 日期和時(shí)間設(shè)置注意：設(shè)置日期和時(shí)間格式

20、必須按照以上位數(shù)完成，位數(shù)要達(dá)到14位，否則設(shè)置無效。4、通過便攜機(jī)超級終端軟件設(shè)置參數(shù)通過便攜計(jì)算機(jī)和運(yùn)行超級終端軟件可以更加方便的設(shè)置儀器工作參數(shù)。按波特率9600、數(shù)據(jù)位8位、奇偶校驗(yàn)無、停止位1位、數(shù)據(jù)流控制無配置好超級終端軟件。超級終端軟件具體的操作說明見附錄B。4.1 便攜計(jì)算機(jī)與YDJ-01H型控制器的連接通過串口延長線連接便攜計(jì)算機(jī)與YDJ-01H型控制器，如圖4.1所示。具體連接方法及說明見附錄A。圖4.1 便攜計(jì)算機(jī)與控制器的連接4.2 用超級終端查詢設(shè)置參數(shù)打開超級終端軟件后(超級終端軟件的具體使用方法見附錄B)，首先鍵入“=”符號，這時(shí)候YDJ-01H控制器會發(fā)送版本號

21、等有關(guān)信息，表示開始響應(yīng)用超級終端查詢和設(shè)置參數(shù)，如果不鍵入“=”符號，無論發(fā)送什么命令，控制器不予應(yīng)答。如圖4.2所示。圖4.2 激活控制器響應(yīng)激活控制器響應(yīng)后，會出現(xiàn)“YDJ-”符號，這時(shí)候可以輸入對應(yīng)參數(shù)的查詢和設(shè)置命令。例如如果需要查詢當(dāng)前的站號，輸入“ID?（回車）”，則在下方會顯示采集儀發(fā)送的站號“ID:00000000”，如圖4.3所示。圖4.3 用超級終端查詢站號如果需要將站號設(shè)置為“13579002”，則在“YDJ-”符號后輸入“ID13579002（回車）”，這時(shí)回顯控制器發(fā)送的信息“NEWID:13579002”，但是新站號沒有保存，這時(shí)候再輸入“ID？(回車)”，依然是

22、舊站號“ID:00000000”。在輸入“CK(回車)”后，控制器如果保存成功，會發(fā)送“OK”信息，然后再輸入“ID?(回車)”，采集儀發(fā)送新站號“ID:13579002”,并在下方顯示“YDJ-”符號，等待用戶數(shù)據(jù)新命令。如圖4.4所示。圖4.4 用超級終端設(shè)置站號注意：1、所有命令輸入的字母必須為大寫；2、“(回車)”表示在輸入完前面的命令后，按計(jì)算機(jī)鍵盤上的“Enter”鍵；3、如果勾選超級終端里“本地回顯鍵入的字符”選項(xiàng)，會在屏幕上回顯用戶輸入的字符，如圖4.4中的第1項(xiàng)；4、必須按照規(guī)定長度輸入對應(yīng)的數(shù)字，例如如果設(shè)置站號為“1234567”，則必須在超級終端里輸入“YDJ-ID01

23、234567(回車)”；5、正確設(shè)置參數(shù)后，會在下方回顯剛才輸入的參數(shù)值，并且在前面增加“NEW”字符，如果在設(shè)置完參數(shù)后沒有出現(xiàn)該信息，表示剛才的參數(shù)設(shè)置不正確。輸入完所有的參數(shù)后，按“CK(回車)”保存設(shè)置的參數(shù)，然后按“”符號退出參數(shù)設(shè)置界面，如圖4.5所示。圖4.5 退出超級終端設(shè)置參數(shù)界面4.3 用超級終端查詢設(shè)置關(guān)系表控制器在運(yùn)算流量時(shí)會用到三個(gè)關(guān)系表，分別是水位面積關(guān)系表、H-ADCP指標(biāo)流速斷面平均流速關(guān)系表和水位流量關(guān)系表，每個(gè)表分別是20個(gè)節(jié)點(diǎn)。下面以水位面積關(guān)系表個(gè)節(jié)點(diǎn)參數(shù)的設(shè)置為例，說明具體的設(shè)置方法。激活控制器響應(yīng)后，在超級終端軟件里輸入“WA? (Enter)”，接

24、著就顯示出已經(jīng)存儲的水位面積關(guān)系表，如圖4.6所示。圖4.6 查詢水位面積關(guān)系如果需要將節(jié)點(diǎn)1的對應(yīng)關(guān)系設(shè)置成-1.00(米)：1.10(平方米)，在提示符下輸入WA00-001000000110(Enter)，如果輸入正確，控制器會返回正確的設(shè)置，如圖4.7所示。圖4.7 水位面積關(guān)系節(jié)點(diǎn)的輸入依次類推，可以將0到19共20個(gè)節(jié)點(diǎn)的水位面積對應(yīng)關(guān)系按這種方法輸入，然后輸入“CK(Enter)”保存輸入的數(shù)據(jù)。全部節(jié)點(diǎn)關(guān)系輸入保存后，需要再輸入“WA?(Enter)”查詢水位面積關(guān)系，逐條檢查是否正確，如圖4.8所示。其他關(guān)系的輸入雷同，具體格式參考表4-3。表4.8 保存水位面積關(guān)系表注意：

25、1、輸入水位面積關(guān)系表的格式是，先輸入“WA”標(biāo)識符號，然后輸入節(jié)點(diǎn)“00”，接著輸入6位的水位，單位是厘米，后面是7位的面積，小數(shù)點(diǎn)后占兩位，單位平方米；2、輸入完關(guān)系表后，需要按有關(guān)命令格式再查詢該表，檢查輸入的是否正確；3、輸入完單個(gè)節(jié)點(diǎn)后，控制器必須有對應(yīng)的回顯，否則表示該次輸入有錯(cuò)誤，需要重新輸入；4.4 工作參數(shù)和傳輸參數(shù)詳解控制器工作時(shí)，有許多判斷條件需要根據(jù)用戶的設(shè)置執(zhí)行，這些判斷條件主要通過工作參數(shù)設(shè)置，其工作參數(shù)的詳細(xì)定義見表4-1。判斷某個(gè)運(yùn)行條件，例如如果采用HADCP 的超聲波水位，0比特位必須設(shè)置為1，而2、3、4比特位必須設(shè)置成0，默認(rèn)設(shè)置為00000011(2進(jìn)

26、制)，轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)值為“003”，所以工作參數(shù)的默認(rèn)值PN=003，如圖4.9所示。 圖4.9 工作參數(shù)的查詢?nèi)绻腼@示查看控制器的工作過程，需要將6比特位設(shè)置成1，這樣01000011(2進(jìn)制)轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制就是“067”，只要在超級終端軟件里輸入“PN067(Enter)”即可。如圖4.10所示。圖4-10 設(shè)置工作參數(shù)激活顯示控制器的工作過程功能后，打開超級終端軟件，當(dāng)H-ADCP工作時(shí)，可以看到控制器處理原始的數(shù)據(jù)，如圖4-11所示。圖4-11 顯示工作過程數(shù)據(jù)控制器采集處理完有關(guān)數(shù)據(jù)后，需要將數(shù)據(jù)通過通訊設(shè)備發(fā)送到中心站接收，發(fā)送什么數(shù)據(jù)，可以根據(jù)表4-2中的詳細(xì)定義確定。其中第6

27、比特位用于設(shè)置H-ADCP探頭安裝在河流的左岸還是右岸，出廠默認(rèn)設(shè)置為右岸，如果探頭安裝在左岸，需要將該比特位置1，具體的設(shè)置方法同工作參數(shù)的設(shè)置。將某個(gè)二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為10進(jìn)制可以借助Windows操作系統(tǒng)的計(jì)算器軟件完成，如圖4-12所示。圖4-12 2進(jìn)制與10進(jìn)制的數(shù)值轉(zhuǎn)換4.5 用超級終端查詢設(shè)置各參數(shù)命令格式用超級終端查詢設(shè)置各項(xiàng)參數(shù)命令格式如表4-3所示。5、YDJ-01H型數(shù)采儀各參數(shù)采集工作原理簡介5.1 H-ADCP原始數(shù)據(jù)的采集5.1.1 H-ADCP工作原理簡介H-ADCP是指由美國亞迪儀器公司生產(chǎn)的水平式聲學(xué)多普勒流速剖面儀(簡稱H-ADCP)。其外形如圖5.1所示。圖5

28、.1 H-ADCP外形圖H-ADCP是一種利用聲學(xué)多普勒原理測量水流速度的儀器。它向水中發(fā)射固定頻率的聲波短脈沖，然后接收水體中與水體一起運(yùn)動水中雜質(zhì)的反射頻率，通過比較兩種頻率的變化情況，從而測量水體的運(yùn)動速度。與機(jī)械式電磁式流速儀不同，H-ADCP是一種遙測儀器。即H-ADCP流速測量點(diǎn)不在H-ADCP所處的位置。而且，H-ADCP可以測量距其一定范圍內(nèi)的許多點(diǎn)的流速。也就是說，一臺H-ADCP可以替代許多臺機(jī)械式電磁式流速式。H-ADCP通過兩個(gè)探頭發(fā)射兩束波，通過對水中顆粒的移動速度采取“水跟蹤”，所測量的速度是水流相對于H-ADCP（也即H-ADCP安裝平臺）的速度。當(dāng)H-ADCP安

29、裝在固定平臺上時(shí)，“水跟蹤”測量的流速即為水流的絕對速度。如圖5.2 所示。圖5.2 H-ADCP的流速測驗(yàn)5.1.2 H-ADCP水平式應(yīng)用可以將H-ADCP固定安裝在河道一邊，然后按水平方向測量某一水層的部分層流速，根據(jù)各單元的層流速計(jì)算指標(biāo)流速，通過H-ADCP的指標(biāo)流速與斷面平均流速的關(guān)系計(jì)算得到斷面平均流速，根據(jù)水位計(jì)算得到過水面積，從而計(jì)算得到流量。如圖5.3所示。圖5.3 H-ADCP的水平式應(yīng)用首先根據(jù)用戶設(shè)置的工作間隔時(shí)間判斷工作時(shí)間(WT)到，控制器發(fā)送H-ADCP工作指令，控制器判斷接收到完整的PD0數(shù)據(jù)后，開始解析各項(xiàng)參數(shù)，同時(shí)根據(jù)用戶設(shè)置的開始和結(jié)束單元號(SN和EN

30、)計(jì)算單次層流速，然后判斷是否滿足用戶設(shè)置的采集組數(shù)(CN)，如果沒有達(dá)到采集組數(shù)，繼續(xù)發(fā)送啟動命令，解析數(shù)據(jù)。這主要是為了消除水流脈動造成的誤差，每次測流需要?dú)v時(shí)100秒以上，故需要設(shè)置多組采集組數(shù)，每次測流時(shí)間與單元長度、單元數(shù)量和脈沖數(shù)量等參數(shù)的設(shè)置有關(guān)。當(dāng)達(dá)到設(shè)置的采集組數(shù)后，將各單次計(jì)算的層流速算術(shù)平均計(jì)算組層流速作為指標(biāo)流速，根據(jù)指標(biāo)流速和斷面平均流速關(guān)系表(HV)，計(jì)算出斷面平均流速。根據(jù)采集到的水深值，加上用戶設(shè)置的探頭安裝高程(WH)，得到水位，同時(shí)由水位面積關(guān)系(WA)計(jì)算得到過水面積。根據(jù)面積和斷面平均流速，計(jì)算得到流量。H-ADCP控制器的工作過程如圖5.4所示。圖5.

31、4 H-ADCP工作過程流程圖5.1.3 H-ADCP垂向式應(yīng)用如果測流斷面上有若干條代表垂線流速可以和斷面平均流速建立較好的關(guān)系，也可以將H-ADCP安裝在浮船上，面向河底采集垂線的層流速，然后將各層流速通過通訊設(shè)備發(fā)送到岸上采集設(shè)備中，計(jì)算得到流量。如圖5.5所示。圖5.5 H-ADCP垂線測流這時(shí)候需要開啟工作過程，將通訊設(shè)備接到H-ADCP控制器上，如圖4.11所示顯示控制器輸出的層流速等數(shù)據(jù)。5.1.4 H-ADCP常用命令5.2 外接水位采集H-ADCP的超聲波水位計(jì)測量的水位變幅小于10米，同時(shí)受水中漂浮雜物的影響，水位數(shù)值可能有誤差?？刂破骺梢酝饨痈∽訖C(jī)械編碼水位計(jì)、氣泡水位計(jì)

32、和雷達(dá)水位計(jì)。H-ADCP控制器的標(biāo)準(zhǔn)配置是采用超聲波水位，如果需要外接其他類型的水位計(jì)，請向廠家申請定制。5.3 電壓采集如果用戶設(shè)置了主板供電電壓數(shù)據(jù)采集，每隔1分鐘采集一次電源給主板的供電電壓，并刷新LCD顯示屏顯示當(dāng)前電壓。6、H-ADCP控制器安裝6.1 儀器安裝YDJ-01H型控制器機(jī)箱選用德國Rittal(威圖)機(jī)箱，具有堅(jiān)固耐用、抗震抗壓、密封、防靜電、防潮濕等優(yōu)點(diǎn)，機(jī)箱長寬高的尺寸為302012cm，安裝方式可采用壁掛或平放。打開機(jī)箱前蓋可見LCD顯示屏、簡易鍵盤和與便攜計(jì)算機(jī)通訊用的串口，下部為各傳感器和外部設(shè)備接口。機(jī)箱底部有2個(gè)或3個(gè)防水密封插頭，所以外部連接線都通過這

33、三個(gè)插頭進(jìn)入機(jī)箱內(nèi)部接線。接線完成后順時(shí)針方向旋緊插頭，以保證線纜可靠固定并完全密封。如圖6.1所示。圖6.1 儀器安裝6.2 機(jī)箱內(nèi)部底部排插接線方法H-ADCP、外接水位計(jì)、GSM模塊等通訊設(shè)備和電源的接線如圖6.2所示。機(jī)箱底部下端排插各引腳端口號定義說明見表6-1.圖6.2 傳感器及外部設(shè)備接線圖1、當(dāng)水位計(jì)距離采集儀較遠(yuǎn)且信號線裸露在室外，為防止受感應(yīng)雷擊影響，一般在接入控制器前在信號線上串接避雷板；2、當(dāng)雨量計(jì)距離采集儀較遠(yuǎn)且信號線裸露在室外，為防止受感應(yīng)雷擊影響，一般在接入控制器前在開關(guān)量信號線上串接隔離器。7、傳輸數(shù)據(jù)格式H-ADCP控制器的數(shù)據(jù)傳輸格式如下所示：D209308

34、0416203700000000001202100100000100000010000000001916110810490006600 000100000000000000011Ern數(shù)據(jù)格式定義:D 幀頭20930804162037 日期和時(shí)間00000000 站號0012 水深0 指標(biāo)流速符號00001 指標(biāo)流速0 斷面平均流速符號00001 斷面平均流速0000001 面積0 流量的符號00000000 流量1916 水溫1108 供電電壓1 橫搖符號0490 橫搖角度0 縱擺符號0660 縱擺角度00001 信道包數(shù)00000 翻斗累計(jì)數(shù)0 壓力補(bǔ)償標(biāo)示，1表示壓力補(bǔ)償0 外接水位計(jì)標(biāo)

35、志，1表示外接水位計(jì)0000 充電電壓000011 存儲容量Ern 幀尾8、系統(tǒng)維護(hù)控制器的主板供電電壓為3-30V，注意各類接口做好防止感應(yīng)雷擊隔離。通過上電過程觀察LED燈的變化情況，智能檢驗(yàn)主板是否可以成功初始化，如果在初始化階段就存在問題，在排除供電電源問題后，請聯(lián)系控制器生產(chǎn)廠家申請維修?？刂破鞒跏蓟^程參考圖3.5 。如果控制器可以完成初始化，通過將PN值的第6比特位設(shè)置為1，打開“監(jiān)控工作過程”功能，可以智能監(jiān)控控制器采集處理數(shù)據(jù)的過程。PN值的定義和設(shè)置參考表4-1。如果打開智能監(jiān)控工作過程功能，需要將便攜計(jì)算機(jī)通過串口延長線連接到控制器上，通過打開便攜機(jī)上的超級終端軟件顯示控

36、制器工作過程，具體連接方法見圖4.1 。打開便攜計(jì)算機(jī)上的超級終端軟件后，給控制器重新上電重啟，然后在超級終端軟件上觀察控制器的輸出信息。如圖8.1所示。圖8.1 顯示工作過程當(dāng)啟動H-ADCP開始工作后，正常的工作過程是輸出采集組數(shù)定義的工作次數(shù)，每次輸出由若干組信息組成的信息組。“WN00010”表示現(xiàn)在H-ADCP工作的單元數(shù)量是10個(gè)，“WS00100”表示現(xiàn)在H-ADCP工作的單元長度是100厘米，“WF00050”表示現(xiàn)在H-ADCP工作的盲區(qū)是50厘米，“PI00411”表示現(xiàn)在H-ADCP探頭的橫搖角度是4.11度?！癛O-0651”表示現(xiàn)在H-ADCP探頭的縱擺角度是-6.5

37、1度?！癟P00676”表示現(xiàn)在H-ADCP探頭周圍的溫度是6.76度?！癡EL”表示后面是單元層流速，從WN可以看出，一共10個(gè)層流速數(shù)據(jù)。然后輸出若干組這樣的信息組。以上是流速采集存儲的正常過程，如果該過程能夠順利完成，表示控制器處理H-ADCP數(shù)據(jù)是正常的。9、技術(shù)指標(biāo)(1) 功耗：主板最大功耗20mA，顯示屏正常顯示功耗7mA，開背光顯示50mA，整機(jī)全負(fù)荷工作功耗28mA。采用低功耗模式整機(jī)靜態(tài)功耗140uA。(12V直流電源，低功耗模式需要廠家定制)；(2) 電源：輸入電壓330VDC，標(biāo)準(zhǔn)配置主板供電電路串接保護(hù)二極管，正負(fù)極反接不會損壞設(shè)備；(3) 顯示： 122x32圖形LC

38、D顯示屏，7個(gè)LED工作指示燈，7鍵簡易鍵盤；(4) 接口： RS232接口 4個(gè)(3線)RS485接口 1個(gè)并口 16帶+36VDC保護(hù)模擬量接口 4個(gè)12bit差分，1M輸入阻抗，200采樣次數(shù)/秒(5) 實(shí)時(shí)時(shí)鐘：標(biāo)準(zhǔn)配置(6) 硬件看門狗：標(biāo)準(zhǔn)配置(7) 固態(tài)存儲： 256KFLASH+256KSRAM(根據(jù)用戶需求可擴(kuò)展到512KFLASH+256KSRAM)(8)CPU工作頻率：最高7.4MHz，最低2KHz(9) 操作系統(tǒng)：標(biāo)準(zhǔn)配置(10) 工作溫度：40至 +70C(LCD顯示屏只能到-5C)(11) 濕度：595%, 不結(jié)露(12) 繼電器：標(biāo)準(zhǔn)配置10、系統(tǒng)擴(kuò)展和說明1、Y

39、DJ-01H型H-ADCP控制器標(biāo)準(zhǔn)配置是采集H-ADCP輸出的水位、流速、水溫等PD0數(shù)據(jù)。根據(jù)用戶需求，可以接浮子機(jī)械編碼水位計(jì)、WQC-1型氣泡水位計(jì)、德國OTT 公司的Nimbus氣泡水位計(jì)、德國SEBA公司的PS-Light氣泡水位計(jì)、德國OTT公司的Kalesto雷達(dá)水位計(jì)等其他種類的水位計(jì)；2、YDJ-01H型H-ADCP控制器標(biāo)準(zhǔn)配置是通過GSM模塊的SMS短信方式傳輸數(shù)據(jù)，也可以根據(jù)用戶的需求通過GPRS模塊、超短波數(shù)字電臺、衛(wèi)星終端機(jī)等方式傳輸收發(fā)數(shù)據(jù)；3、如果不采用中心站GSM校時(shí)方式，可以外接GPS衛(wèi)星校時(shí)天線，控制器每日自動校準(zhǔn)時(shí)鐘，全年誤差4、如果打開浮子水位采集功

40、能而沒有接入水位計(jì)，YDJ-01H控制器會顯示采集的相對水位值為27.30米，屬于正?，F(xiàn)象，只要接入水位計(jì)即可。默認(rèn)情況下，采用反碼方式計(jì)算水位值，如果需要增加正反碼切換方式計(jì)算水位值，需要向廠家定制修改PN值；6、YDJ-01H型H-ADCP控制器供電電路上串接二極管，正負(fù)極電源接反也不會損壞設(shè)備。但是二極管會消耗掉部分電能。如果用戶對控制器有低功耗要求，需要聯(lián)系生產(chǎn)廠家，關(guān)閉隨時(shí)響應(yīng)招測功能，采用主板控制GSM供電，關(guān)閉LCD顯示屏常顯功能等。使整機(jī)靜態(tài)功耗低于1mA電流。7、如果用戶需要簡易的中心站水位流量自動招測軟件，可以向廠家提出免費(fèi)試用申請；11、全套儀器及配件1、 YDJ-01H

41、型H-ADCP控制器一臺2、 YDJ-01H型H-ADCP控制器說明書一本3、數(shù)據(jù)下載線一條4、簡易中心站軟件一套5、選配部件，根據(jù)需求與廠家聯(lián)系確定12、售后服務(wù)本產(chǎn)品自出廠一年內(nèi)免費(fèi)維修，一年后由生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)有償維修服務(wù)。陳兆平聯(lián)系電話：137* 139*附錄A 串口通訊概念串行接口，簡稱串口，也稱為COM接口，是采用串行通信協(xié)議的擴(kuò)展接口。串口是計(jì)算機(jī)上一種非常通用設(shè)備通信的協(xié)議。大多數(shù)計(jì)算機(jī)包含兩個(gè)基于RS232的串口。串口同時(shí)也是儀器儀表設(shè)備通用的通信協(xié)議。串口通信的概念非常簡單，串口按位(bit)發(fā)送和接收字節(jié)。盡管比按字節(jié)(byte)的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)

42、的同時(shí)用另一根線接收數(shù)據(jù)。它很簡單并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。串口用于ASCII碼字符的傳輸。通信使用3根線完成：(1)地線，(2)發(fā)送，(3)接收。由于串口通信是異步的，端口能夠在一根線上發(fā)送數(shù)據(jù)同時(shí)在另一根線上接收數(shù)據(jù)。其他線用于握手，但是不是必須的。串口通信最重要的參數(shù)是波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶校驗(yàn)。對于兩個(gè)進(jìn)行通行的端口，這些參數(shù)必須匹配： a，波特率：這是一個(gè)衡量通信速度的參數(shù)。它表示每秒鐘傳送的bit的個(gè)數(shù)。例如300波特表示每秒鐘發(fā)送300個(gè)bit。波特率和通訊距離成反比。高波特率常常用于放置的很近的儀器間的通信。 b，數(shù)據(jù)位：這是衡量通信中實(shí)際數(shù)據(jù)位的參數(shù)。當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)信息

43、包，實(shí)際的數(shù)據(jù)不會是8位的，標(biāo)準(zhǔn)的值是5、7和8位。如何設(shè)置取決于你想傳送的信息。比如，標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼是0127（7位）。擴(kuò)展的ASCII碼是0255（8位）。如果數(shù)據(jù)使用簡單的文本（標(biāo)準(zhǔn) ASCII碼），那么每個(gè)數(shù)據(jù)包使用7位數(shù)據(jù)。每個(gè)包是指一個(gè)字節(jié)，包括開始/停止位，數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位。由于實(shí)際數(shù)據(jù)位取決于通信協(xié)議的選取，術(shù)語“包”指任何通信的情況。 c，停止位：用于表示單個(gè)包的最后一位。典型的值為1，1.5和2位。由于數(shù)據(jù)是在傳輸線上定時(shí)的，并且每一個(gè)設(shè)備有其自己的時(shí)鐘，很可能在通信中兩臺設(shè)備間出現(xiàn)了小小的不同步。因此停止位不僅僅是表示傳輸?shù)慕Y(jié)束，并且提供計(jì)算機(jī)校正時(shí)鐘同步的機(jī)會。適用于停止位的位數(shù)越多，不同時(shí)鐘同步的容忍程度越大，但是數(shù)據(jù)傳輸率同時(shí)也越慢。 d，奇偶校