智能数据采集仪使用说明书

智能数据采集仪 是一款多用途低功耗的可以二次开发的数据采集采集仪。通过控制脚本,数据采集仪可以测量多数的水文、气象、环境和工业领域的传感器。

数据采集仪可以保存60000条数据采集结果。超过60000条数据后,将自动擦除最先保存的数据。

数据采集仪可以按照预设的时间间隔进行数据采集,也可以按照预设的时间间隔唤醒设备进行数据上传。两种预设间隔独立执行,数据采集仪可以通过多种通信方式将数据上传到指定网站。

智能数据采集仪 根据通信方式不同,包含以下型号:

序号

型号

通信方式

1

SDL-1000W

WIFI

2

SDL-1000G

GPRS

3

SDL-1000N

NBIOT

4

SDL-1000L

LORA

智能数据采集仪 采用统一硬件,独立软件的组织方式,可以有效降低硬件采购成本,提高部署简易度,真正实现一款硬件采集任意多种传感器数据并上传。

安全警告

在安装、使用、维护以及在三脚架,高墙附近工作过程中都会产生很多危险,特别是某些建筑物带有一些附属设施,比如传感器,交叉悬臂,外壳以及天线等。请勿在恶劣天气下进行任何工作。

未能合适完整的错误组装、安装、操作、使用和维护设备,以及不遵守安全警告,都将增加死亡,严重伤害,财产损失与设备损坏的风险。在进行现场安装工作之前,请先获取必需的批准和许可。尽量使用制造商推荐的零件,材料和工具。

务必采取一切合理的预防措施以避免这些危险。在执行任何工作之前,仔细阅读安全规程和检查所需的保护设施,遵守所有电气规范。电气设备和相关的接地装置应该是由有执照的合格的电工安装,以免发生意外事故。

对于室外或潮湿环境推荐配备防水箱一起使用。

使用须知

在使用的过程中,需注意以下几点:

  1. 供电请勿超过电压值。正常供电电压范围为:9V~24V

  2. 请远离水,潮湿等地方

  3. 请远离静电

设备概览

接线端子布局

../../_images/top_view.png

端子功能映射

../../_images/pin_map.jpg

请按照指定功能连接传感器

安装设备

智能数据采集仪 以及相关的外设必须保证在干燥环境下使用。带电的潮湿环境将会严重损害设备。一般情况下,把设备放在防水箱里,并放置一些干燥剂,就可以有效防潮。干燥剂需要每隔一段时间重新更换。

系统供电

系统供电电压范围:9~24V Dc。 系统可以通过2种方式供电:

  • 正面PWR端子。

  • 侧面DC5.0接口。

设备接地

有效接地能够很好的提高设备安全性,释放瞬间的电击。在野外,最简易的接地方式是使用14AWG的导线连接埋入大地的5脚铜质护套。

测量功能

数字总线测量

RS422/RS485自定义协议

智能数据采集仪 提供满足RS422协议的总线采集功能。如果使用RS485协议,可以先连接采集仪的A-Y, B-Z,再连接传感器。

串行波特率最大为 921600。

脚本函数为: rs422_send

相关端子为: A - B - Y - Z

../../_images/rs422_hw_ref.jpg

MODBUS协议

智能数据采集仪 提供的MODBUS协议采集是基于 RS422总线和端子。当前采集仪仅支持 MODBUS RTU协议。

串行波特率最大为 921600。

脚本函数为: modbus_send

相关端子为: A - B - Y - Z

RS232自定义协议

智能数据采集仪 提供满足RS232协议的总线采集功能。仅支持TX RX GND3个引脚。

串行波特率最大为 921600

脚本函数为: rs232_send

相关端子为: DB9接口

../../_images/rs232_hw_ref.jpg

SDI12协议

智能数据采集仪 提供2个通道,满足SDI12 1.3协议的总线采集功能。

脚本函数为: sdi12_1_sendsdi12_2_send

相关端子为: SDI12_1,SDI12_2

../../_images/sdi12_hw_ref.jpg

模拟信号测量

电压测量

智能数据采集仪 提供6个通道的 单端 电压测量以及 3对 差分电压测量。 24bit分辨率, 量程 0~4.096V。

脚本函数为: vol_sigle_get , vol_diff_get

相关端子为: AD0 , AD1 , AD2 , AD3 , AD4 , AD5

参考连接电路:

单端电压测量

../../_images/vol_single_get_4.096.jpg

输出电压小于4.096V

../../_images/vol_single_get_10.jpg

输出电压 0 ~ 10V

差分电压测量

../../_images/vol_diff_get.jpg

电流测量

智能数据采集仪 提供2个通道的电流测量。 24bit分辨率, 量程 4 ~ 20mA。

脚本函数为: current_get

相关端子为: AD2 , AD3

参考连接电路:

../../_images/current_get.jpg

警告

AD2 , AD3 具有电流测量功能。

热电阻测量

智能数据采集仪 可以进行一通道 PT100热电阻测量。支持三线式 和 四线式 PT100传感器。

脚本函数为: pt100_3wire_get , pt100_4wire_get

相关端子为: AD0 , AD1 , AD2 , AD3 , AD4 , AD5

参考连接电路:

三线式PT100传感器

../../_images/pt100_3wire_get.jpg

四线式PT100传感器

../../_images/pt100_4wire_get.jpg

备注

请注意连接端子 与 脚本函数参数的对应关系

数字电平测量

引脚“SDI12_1”,“SDI12_2”,“PWM_1”,“PWM_2”,可以复用为数字输入输出。电压范围为0~5V。注意一旦这些引脚正在进行其他功能,则“数字输入输出”功能无效。

数字输入输出功能可以使用如下函数:

  • output_set(io_channel,io_value) 输出高低电平

  • input_get(io_channel) 获取高低电平

相关端子为:

SDI12_1 , SDI12_2 , PWM_1 , PWM_2

警告

数字输出时,驱动能力较弱。电流消耗较大的场合,请扩展驱动电路。

脉冲计数与频率

智能数据采集仪 可以进行 4个通道的低频计数功能。低频计数时,不需要指定时间,一旦 pwm_start 计数开始,每当引脚端子监测到上升沿,对应 计数值增一。可以在任意 on_start 执行时,通过 pwm_get 获取计数。低频计数不受设备休眠影响。可以通过 pwm_stop 停止计数,也可以通过 pwm_set 重置计数。计数范围:0 ~ 2^32 。

低频计数相关端子: PWM_1 , PWM_2 , SDI12_1 脚本中使用PWM_3, SDI12_2 脚本中使用PWM_4

智能数据采集仪 可以进行 2个通道的高频计数功能。高频计数需要指定一个时间段,统计一个时间段内的总的脉冲个数。通常用于频率测量。由于测量时隙内,回调函数返回之前,设备无法休眠,将导致功耗增大,所以请合理选择测量时间。

高频计数函数: pulse1_count_start , pulse2_count_start

高频计数相关端子: PWM_1 , PWM_2

备注

低频测量时,对于机械式脉冲传感器,比如翻斗式雨量筒, 为避免机械接触时产生的抖动导致的误计数, 可以在测量引脚端子与GND之间并联 0.1uF ~ 1uF的电容。

备注

对于 PWM_1 PWM_2 端子,内部已经通过4.7K电阻上拉至5V,所以可以直接连接机械式脉冲传感器 和 NPN型 开漏输出传感器,不需要额外电路。

../../_images/pwm_get.jpg

时间较准与获取

智能数据采集仪 内部集成了高精度RTC芯片,每年误差不超过3s。每24小时自动从网侧同步一次时间。 可以使用如下函数获取不同格式的系统时间:

  • datetime() 获取当前时间字符串“YYYY-MM-DD HH:mm:SS”

  • timestamp() 获取UNIX timestamp

  • bcdtime() 获取BCD格式的时间字符数组,主要用于数据上传

通过上位机也可以设置采集仪系统时间。

辅助功能

电源电压

智能数据采集仪 支持电源电压测量,用于故障检测。 可以使用 sys_power_vol() 函数进行控制。 返回值为当前电源电压的10倍。

继电器控制

智能数据采集仪 提供一路继电器控制,用于自动化控制。比如,传感器数值超限时,自动断开电源,或启动伺服等。 可以使用 relay(onoff) 函数进行控制。 相关端子为:

  • NC 继电器常闭引脚

  • COM 继电器通用引脚

  • NO 继电器常开引脚

数据存储器

智能数据采集仪 内部可以提供多达60000条的数据存储,直到确保采集数据被上传到服务器。超过60000条数据后,将自动擦除最先采集的数据。

智能数据采集仪 同时支持SD卡 数据导出功能。导出格式为 csv格式。

缓存存储器

为了实现依赖历史数据的特定算法, 智能数据采集仪 提供 512个number型数据缓存区,以及512字节的table变量缓存区。缓存区数值可以在每次执行脚本时 设置和读取。 缓冲区数据掉电丢失。

闪电保护

雷击可能会损坏或破坏 智能数据采集仪 和相关的传感器和电源

最常见破坏性的静电放电主要是雷击。 首先是雷电直接击中仪器设备,其次是感应电力线或者连接到电线的其他电压仪器和设备。虽然市场上精密的闪电保护系统是十分可靠的,但是价格确十分昂贵。本公司多年来已经研制出一种简单而便宜的设计,可以保护绝大多数系统。该系统采用避雷针,金属桅杆,重型号接地线和接地棒,以引导和疏离损坏的 智能数据采集仪 电流。但这个方法也并非是无懈可击的。

下图是一个典型的图系统的应用 。

../../_images/lightning.png

数据上传

智能数据采集仪 支持TCP,UDP,LORA,NBIOT 几种协议上传。

目前上传协议支持:

  • 天星智联 UDP

  • 庆云 TCP

  • Onenet TCP

定制协议或详细协议信息,请咨询客服。