XSH型多功能数据采集仪使用说明
XSH系列多功能数据采集仪说明书
一、模块概述
XSH系列多功能数据采集仪，是一款分布式网络自动化数据采集系统,与《XSH数据采集系统》软件配套使用。设计用于对各类岩土工程与结构(大坝、桥梁、隧道、边坡、危房、矿山、核电站及民用建筑物等)安全监测项目中的传感器信号进行实时自动数据采集、存储、传输、计算、报告与预警,为工程施工及运行管理者提供与工程现状和安全相关的数据支持和判断依据。
二、功能特点
1. 先进性:
XSH系列多功能数据采集仪采用高度智能化、模块化集成设计,具有多种通讯接口:RS485、4G全网通、WIFI(选配)、蓝牙(选配)、Lora(选配)、NB-IOT(选配)、以太网口等,组网方式灵活。采用微安级别低功耗设计,内置高容量聚合物锂电池,外部电源故障、阴雨天等恶劣环境模块可连续工作。
2. 可靠性:
XSH系列多功能数据采集仪性能稳定,采用高性能高可靠性电子元器件,使用寿命长。具有全隔离(电源和信号都隔离)功能,抗干扰能力强。
3. 通用性:
所有通道万用,兼容性良好,允许不同品牌、不同信号输出类型的仪器同时混合接入同一个模块,如差阻式、振弦式、电压式、电流式等模拟信号传感器,以及数字式智能型与开关量计数式传感器均可同时接入。
4. 冗余性:
模块采用多核32位微处理器,24位工业级A/D转换器和冗余的继电器多路复用技术,自带4096组(4096x通道数(条))数据存储功能,保证了数据安全和完整。
5. 多选择
XSH系列多功能采集仪有1、4、8、16、20、32、40通道多种类型可供选择,搭建灵活,各个模块各自独立互不影响。
6. 可维护性
XSH系列多功能数据采集仪具有远程自检、诊断等功能,可以远程判断仪器、电缆好坏。支持远程升级和维护。
三、模块参数
1.产品尺寸：长x宽x高=162x100x62mm(单通道)；242x162x75mm（4、8通道）；235*320*120mm（16、20通道）；400x300x170mm（32通道）；500*400*200mm（40通道）。
2.微功耗设计
采用定时开机，完成数据采集及传输后，4-10分钟内无操作CPU进入休眠状态。模块进入休眠状态后，一是当采集周期到来时模块自动启动采集数据并存储，传输数据（自报开关打开）；二是如果模块采用RS485通讯时，可以向模块发送任意字节指令唤醒，等待时间超过2s后可对模块进行操作。
休眠：小于300uA, 485可唤醒
工作：小于50mA（无线4G），小于10mA（RS485）
传输采集：小于500mA
3.存储容量：可存储4096组数据。
4.通讯接口：1路标准R485串口通讯。可选配无线4G等。
5.实时时钟：内部自带时钟，每条数据记录都会记录数据采集的时间。
6.供电电压监测，可以实时监测电源电压。
7.电源供电：3.7V大容量聚合物锂电池，9-24V输入给内置锂电池充电。亦可以采用高容量不可充电电池（一次性电池），工作时间大于1年。
8.工作环境
工作温度：-40℃-+80℃
工作湿度：5％ － 95％
9.平均无故障工作时间：MTBF>30000小时
10.数据丢失率：小于5‰
四、技术指标
1.XSH(多功能)系列模块--振弦式传感器参数
测量通道数 | 1/4/8/16/20/32通道 |
扫频激励范围 | 400-6000Hz |
时基精度 | 0.01%F.S |
测频率分辨率 | 0.1Hz |
测模数分辨率 | 0.1F |
测温范围 | -80℃-+150℃ |
测温精度 | ±0.2℃ |
测温分辨率 | 0.1℃ |
注:每个通道均可设置为测两路振弦信号或者两路温度信号或者振弦加温度
1.XSH(多功能)系列模块--差阻式传感器参数
测量通道数 | 1/4/8/16/20/32通道 |
测量范围 | 0～1000Ω |
电阻比 | 0.8～1.2 |
电阻值分辨力 | 0.01Ω |
电阻比分辨力 | 0.0001 |
2.XSH(多功能)系列模块--电流电压参数
测量通道数 | 1/4/8/16/20/32通道 |
给传感器（变送器）供电输出电压 | 可编程电压输出5V/12V/24V,负载能力100mA |
电流测量范围 | 4-20mA |
电压测量范围 | -5V -- +5V |
AD位数 | 24位 |
注:电流信号传感器支持两线制和四线制,内置高精度测量电阻。
3.XSH(多功能)系列模块--数字信号（RS485、RS232等）
测量通道数 | 1/4/8/16/20/32通道 |
给传感器（变送器）供电输出电压 | 可编程电压输出5V/12V/24V,负载能力100mA |
支持波特率 | 600-115200bps |
是否支持标准MODBUS协议 | 是 |
其他协议 | 需定制添加 |
1.XSH(多功能)系列模块--开关量（如：翻斗式雨量计）
测量通道数 | 1通道 |
测量范围 | 0-25mm/min(雨量)、0-50次/min |
2.XSH(多功能)系列模块通讯指标
RS485 | 波特率：600-19200，默认9600 |
无线4G | 全网通4G Cat1，支持移动、联通2G/3G/4G，电信4G网络，网络支持最大下行速率150Mbps和最大上行速率50Mbps，在缺乏3G和4G网络覆盖的偏远地区也能正常工作（移动、联通）。 |
以太网口(选配) | 支持MQTT协议、支持MODBUS-RTU转MODBUS-TCP协议，支持TCP Server、TCP Client、支持UDP、支持多数据中心、支持虚拟串口。 |
五：通讯协议
为了便于调试和客户开发需要，本模块完全开放通讯协议《XSH ASCII协议》。同时支持标准MODBUS-RTU协议、支持《水文监测数据通信规约SL651-2014》通讯。
六、接线说明
接线方式
端口 | 可编程接口 |
1 | 振弦频率+/电流电压信号-/RS485信号B/温度电阻信号+/差阻R1左臂 |
2 | 振弦频率-/电流电压信号+/RS485信号A/温度电阻信号-/差阻R1右臂 |
3 | 屏蔽线/开关量计数信号+/开关量计数信号-/差阻R2右臂 |
4 | 振弦频率+/电源输出-/温度电阻信号+/差阻中臂 |
5 | 振弦频率-/电源输出+/温度电阻信号-/差阻R2左臂 |
注：各个端口功能使用XSH采集软件,在ZN参数中可以非常方便的配置
七、安装
模块安装位置不宜长时间过潮湿（超过80%），模块安装位置应避免雨水，不能浸泡于水中，请做好模块防护工作。
注：模块配件不包含在内，需要自行准备。模块出厂包括：铸铝外壳，核心电路板，内置锂电池(天线)。
八、软件与开发
模块有配套的XSH数据采集系统，系统分为单机版/预警版/网络多用户多工程版等，具体请参见《XSH数据采集系统说明书》。