1、概述

　　MCU-32/40型模块化测量单元(以下简称MCU-32/40)，是由南京峟思自主开发的一款分布式模块化数据采集系统，与自主研发的YDA系列测量模块和MCU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。

　　2、功能特点

　　先进性：

　　MCU-32/40采用高度智能化/模块化集成设计，具有多种通讯接口：RS485/以太网口/4G全网通无线/WIFI/蓝牙/Lora/NB-IOT等可选，组网方式灵活。采用uA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。

　　可靠性：

　　MCU-32/40性能稳定，采用高性能高可靠性电子元器件，使用寿命长。具有隔离功能，抗干扰能力强。电源避雷器、通讯避雷器、过载过压保护开关等一应俱全。

　　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。

　　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，自带超过30000组数据存储功能，保证了数据安全和完整。

　　多选择性：

　　MCU-32/40由YDA系列模块组合而成，YDA系列模块支持振弦、差阻、RS485信号、电流电压、电位器等各种信号传感器接入。

　　可维护性：

　　MCU-32/40具有现场实时查看数据、远程自检、诊断及故障判断等功能,支持远程升级和维护。

　　3、组成

　　MCU-32/40测量系统由机箱、主控板、测量模块、底板、通讯避雷器、电源避雷器等组成。

　　3.1机箱

　　机箱采用通用防雨机箱，适合室内安装。

　　MCU-32尺寸：长×宽×高=321.5*476*171mm

　　MCU-40尺寸：长×宽×高=390*541*230mm

　　3.2调试工具

　　简洁方便的调试工具，方便现场或者远程设置参数和读取数据。

　　部分参数含义：

　　(1) 箱号：由5位十进制数组成范围是：1-65534，此参数不能随便更改，更改后可能导致软件无法运行。更改此参数后建议重启系统。

　　(2) 通讯速率：即串口通讯的波特率范围是：1200-115200，此参数需与软件中波特率保持一致。

　　(3) ID号：即MCU-32/40设备唯一编号，不可更改，自动生成。

　　(4) 通讯预热：在低功耗模式下，主控提前启动时间，单位是秒，MCU-32/40工作在实时在线工作模式时，此参数无效。

　　(5) 通讯延时：对于电台等一些外部通讯设备，往往发送和接收状态切换时需要一定时间，一般都在1秒以内，此参数单位是毫秒，1秒等于1000毫秒。

　　(6) 无操作休眠时间: 此参数决定MCU-32/40工作方式，默认值240秒，设置不同值代表不同工作方式。

　　0--【实时在线模式】，MCU-32/40保持实时在线，直到电池电压低于3.6V，模块进入【低功耗运行模式】

　　60--【低功耗运行模式】，1分钟内无操作模块进入【休眠模式】

　　240--【智能模式】(出厂默认值)，当电池电压满电时模块自动进入【实时在线模式】;

　　当电池电压低于4V且4分钟无操作模块进入【休眠模式；当电池电压继续降低，低于3.6V模块进入【低功耗运行模式】

　　241--【智能模式】，工作方式同上，同时取消晚上【低功耗运行模式】

　　注1：【休眠模式】-- 模块最低功耗运行模式，在此模式下模块断开网络连接，断开所有外设供电，仅CPU内核工作，此时功耗将达到uA级别，只有当采集周期到来时或者通过RS485通讯或者现场手动唤醒重新加电模块才能重新工作，模块执行采集优先策略，当有数据采集任务时，无论模块处于什么工作模式都将立即启动执行采集任务，直到电池电压低于3.4V不能工作为止。

　　注2：晚上21点到早上7点模块自动进入--【低功耗运行模式】

　　(7) 存储记录：该参数说明此时主控中已经存储的数据条数.设置时该参数只能清空。

　　(8) 采集周期：即数据采集频次，默认4小时采集(巡检)一次(14400秒)，单位是秒。

　　(9) 内部时钟：该参数软件应定期校准，保持与软件系统时间一致。

　　(10)采集计时起点：即系统从什么时刻开始采集，设置该参数比当前时间大，可实现预约采集功能。

　　【通道参数】设置方式：在菜单通道参数中设置，参数含义请查看各模块说明书或咨询我公司技术支持人员。

　　四、技术指标

　　1、振弦式传感器参数

　　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

　　2、差阻式传感器参数

　　3、电流电压参数

　　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。

　　4、数字信号(RS485、RS232等)

　　5、MCU系列模块--开关量(如：翻斗式雨量计)

　　6、MCU系列模块通讯指标

　　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《YSMCU  ASCII协议》。同时支持标准MODBUS-RTU协议、《水文监测数据通信规约SL651-2014》通讯、地灾协议。

　　六、接线说明

　　接线方式

　　注：各个端口功能使用MCU采集软件，在智能参数中可以非常方便的配置

　　MCU特点与优势

•  模块化设计，系统主要由主控制单元、数据采集模块、电源模块、防雷单元、通讯、存储等部分组成，结构紧凑、安装使用方便。

•  低功耗设计，采集功耗小于等于300mA，待机功耗小于10mA（有线RS485通讯）、40mA（4G无线通讯），休眠小于300uA。

•  内置高密度聚合物锂电池，电池容量高达6.5AH（MCU-01）、6.5AH（MCU-04/08）、13AH（MCU-16/20/24）、19.5AH（MCU-32/40），配合主控制单元的智能电源管理系统，可以使系统发挥最优的性能。

•  采集模块采用全隔离（电源信号都隔离）采集方式，抗干扰能力强，数据真实、稳定、可靠。

•  模块内置防雷气体放电管（GDT），有效抗击感应雷。

•  振弦传感器参数标签智能识别，识别距离大于1800米。

•  支持边缘计算，在模块内部进行物理量计算，直接传输最终物理量值。

•  支持《水文监测数据通信规约SL651-2014》标准协议及其各省市扩展自定义协议。

•  支持阈值超限加报，连接平台后可进行短信或微信报警推送。

•  存储标配256M，循环覆盖存储，可扩展TF卡到128G。

•  内置无线4G全网通模块，支持远程升级，支持多数据中心，支持TCP、UDP、HTTP、MQTT等多种主流通讯方式。

•  内置故障诊断，电缆诊断，可远程判断仪器、电缆好坏。

•  多功能系列通道万用，同一个模块可以任意混合接入不同厂家、不同信号、不同供电电压的传感器。

•  内置电源管理芯片，可直接接入太阳能板无需太阳能控制器，支持外部蓄电池、开关电源等宽电压直流9-25V电源输入。

　遵循标准

　　 DL/T 5211-2019 《大坝安全监测自动化技术规范》

　　DL/T 1134-2022 《大坝安全监测数据自动采集装置》

　　SL 268-2001《大坝安全自动监测系统设备基本技术条件》

　　JJF 1048-1995《数据采集系统校准规范》

　　JJG 834-2006《动态信号分析仪检定规范》

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