XSH型多功能數據采集儀使用說明
XSH系列多功能數據采集儀說明書
一、模塊概述
XSH系列多功能數據采集儀，是一款分布式網絡自動化數據采集系統,與《XSH數據采集系統》軟件配套使用。設計用于對各類巖土工程與結構(大壩、橋梁、隧道、邊坡、危房、礦山、核電站及民用建筑物等)安全監測項目中的傳感器信號進行實時自動數據采集、存儲、傳輸、計算、報告與預警,為工程施工及運行管理者提供與工程現狀和安全相關的數據支持和判斷依據。
二、功能特點
1. 先進性:
XSH系列多功能數據采集儀采用高度智能化、模塊化集成設計,具有多種通訊接口:RS485、4G全網通、WIFI(選配)、藍牙(選配)、Lora(選配)、NB-IOT(選配)、以太網口等,組網方式靈活。采用微安級別低功耗設計,內置高容量聚合物鋰電池,外部電源故障、陰雨天等惡劣環境模塊可連續工作。
2. 可靠性:
XSH系列多功能數據采集儀性能穩定,采用高性能高可靠性電子元器件,使用壽命長。具有全隔離(電源和信號都隔離)功能,抗干擾能力強。
3. 通用性:
所有通道萬用,兼容性良好,允許不同品牌、不同信號輸出類型的儀器同時混合接入同一個模塊,如差阻式、振弦式、電壓式、電流式等模擬信號傳感器,以及數字式智能型與開關量計數式傳感器均可同時接入。
4. 冗余性:
模塊采用多核32位微處理器,24位工業級A/D轉換器和冗余的繼電器多路復用技術,自帶4096組(4096x通道數(條))數據存儲功能,保證了數據安全和完整。
5. 多選擇
XSH系列多功能采集儀有1、4、8、16、20、32、40通道多種類型可供選擇,搭建靈活,各個模塊各自獨立互不影響。
6. 可維護性
XSH系列多功能數據采集儀具有遠程自檢、診斷等功能,可以遠程判斷儀器、電纜好壞。支持遠程升級和維護。
三、模塊參數
1.產品尺寸：長x寬x高=162x100x62mm(單通道)；242x162x75mm（4、8通道）；235*320*120mm（16、20通道）；400x300x170mm（32通道）；500*400*200mm（40通道）。
2.微功耗設計
采用定時開機，完成數據采集及傳輸后，4-10分鐘內無操作CPU進入休眠狀態。模塊進入休眠狀態后，一是當采集周期到來時模塊自動啟動采集數據并存儲，傳輸數據（自報開關打開）；二是如果模塊采用RS485通訊時，可以向模塊發送任意字節指令喚醒，等待時間超過2s后可對模塊進行操作。
休眠：小于300uA, 485可喚醒
工作：小于50mA（無線4G），小于10mA（RS485）
傳輸采集：小于500mA
3.存儲容量：可存儲4096組數據。
4.通訊接口：1路標準R485串口通訊。可選配無線4G等。
5.實時時鐘：內部自帶時鐘，每條數據記錄都會記錄數據采集的時間。
6.供電電壓監測，可以實時監測電源電壓。
7.電源供電：3.7V大容量聚合物鋰電池，9-24V輸入給內置鋰電池充電。亦可以采用高容量不可充電電池（一次性電池），工作時間大于1年。
8.工作環境
工作溫度：-40℃-+80℃
工作濕度：5％ － 95％
9.平均無故障工作時間：MTBF>30000小時
10.數據丟失率：小于5‰
四、技術指標
1.XSH(多功能)系列模塊--振弦式傳感器參數
測量通道數 | 1/4/8/16/20/32通道 |
掃頻激勵范圍 | 400-6000Hz |
時基精度 | 0.01%F.S |
測頻率分辨率 | 0.1Hz |
測模數分辨率 | 0.1F |
測溫范圍 | -80℃-+150℃ |
測溫精度 | ±0.2℃ |
測溫分辨率 | 0.1℃ |
注:每個通道均可設置為測兩路振弦信號或者兩路溫度信號或者振弦加溫度
1.XSH(多功能)系列模塊--差阻式傳感器參數
測量通道數 | 1/4/8/16/20/32通道 |
測量范圍 | 0～1000Ω |
電阻比 | 0.8～1.2 |
電阻值分辨力 | 0.01Ω |
電阻比分辨力 | 0.0001 |
2.XSH(多功能)系列模塊--電流電壓參數
測量通道數 | 1/4/8/16/20/32通道 |
給傳感器（變送器）供電輸出電壓 | 可編程電壓輸出5V/12V/24V,負載能力100mA |
電流測量范圍 | 4-20mA |
電壓測量范圍 | -5V -- +5V |
AD位數 | 24位 |
注:電流信號傳感器支持兩線制和四線制,內置高精度測量電阻。
3.XSH(多功能)系列模塊--數字信號（RS485、RS232等）
測量通道數 | 1/4/8/16/20/32通道 |
給傳感器（變送器）供電輸出電壓 | 可編程電壓輸出5V/12V/24V,負載能力100mA |
支持波特率 | 600-115200bps |
是否支持標準MODBUS協議 | 是 |
其他協議 | 需定制添加 |
1.XSH(多功能)系列模塊--開關量（如：翻斗式雨量計）
測量通道數 | 1通道 |
測量范圍 | 0-25mm/min(雨量)、0-50次/min |
2.XSH(多功能)系列模塊通訊指標
RS485 | 波特率：600-19200，默認9600 |
無線4G | 全網通4G Cat1，支持移動、聯通2G/3G/4G，電信4G網絡，網絡支持最大下行速率150Mbps和最大上行速率50Mbps，在缺乏3G和4G網絡覆蓋的偏遠地區也能正常工作（移動、聯通）。 |
以太網口(選配) | 支持MQTT協議、支持MODBUS-RTU轉MODBUS-TCP協議，支持TCP Server、TCP Client、支持UDP、支持多數據中心、支持虛擬串口。 |
五：通訊協議
為了便于調試和客戶開發需要，本模塊完全開放通訊協議《XSH ASCII協議》。同時支持標準MODBUS-RTU協議、支持《水文監測數據通信規約SL651-2014》通訊。
六、接線說明
接線方式
端口 | 可編程接口 |
1 | 振弦頻率+/電流電壓信號-/RS485信號B/溫度電阻信號+/差阻R1左臂 |
2 | 振弦頻率-/電流電壓信號+/RS485信號A/溫度電阻信號-/差阻R1右臂 |
3 | 屏蔽線/開關量計數信號+/開關量計數信號-/差阻R2右臂 |
4 | 振弦頻率+/電源輸出-/溫度電阻信號+/差阻中臂 |
5 | 振弦頻率-/電源輸出+/溫度電阻信號-/差阻R2左臂 |
注：各個端口功能使用XSH采集軟件,在ZN參數中可以非常方便的配置
七、安裝
模塊安裝位置不宜長時間過潮濕（超過80%），模塊安裝位置應避免雨水，不能浸泡于水中，請做好模塊防護工作。
注：模塊配件不包含在內，需要自行準備。模塊出廠包括：鑄鋁外殼，核心電路板，內置鋰電池(天線)。
八、軟件與開發
模塊有配套的XSH數據采集系統，系統分為單機版/預警版/網絡多用戶多工程版等，具體請參見《XSH數據采集系統說明書》。