一、模块概述

　　MCU系列数据采集模块，是由南京峟思自主开发的一款分布式网络自动化数据采集系统，与自主研发的《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。

　　二、功能特点

　　先进性：

　　MCU系列数据采集模块采用高度智能化、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。

　　可靠性：

　　MCU系列数据采集模块性能稳定，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。

　　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30000组(30000x通道数(条))数据存储功能,保证了数据安全和完整。

　　多选择性：

　　MCU系列数据采集模块有1、4、8、16、20、24、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。

　　可维护性：

　　MCU系列数据采集模块具有远程自检、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=235*320*120mm。

　　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30000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、MCU系列模块--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、MCU系列模块--差阻式传感器参数

　　3、MCU系列模块--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、MCU系列模块--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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