地表沉降仪使用说明书 |
JXBS-3001-DBCJ |
Ver1.0 |
第1章 产品简介
1.1 产品概述
地表沉降仪是我司研发的一款针对地质灾害安全控制的监控设备。设备采用进口高精度芯体、我司研发特定的电路以及保护罩等部件组成;适用于大坝、桥梁、边坡、隧道、公路路堤、工民用地基等土体的内外部沉降变形监测。
1.2 工作原理
我司研发的沉降仪由高精度硅晶芯体测量,通过485信号传输到信号采集系统,通过压力监测过程中信号的变化传输至信号采集系统,经过分析计算,由此测量出各测量点的压力变化量,进而分析出地表的相对沉降高度。
1.3 产品功能
l 测试数据,分析趋势
l 独立运行,互不干扰
l 监测深度对比,进行推算模拟
l 有效分析数据,增加报警功能
1.4 产品优势
l 产品具有高精度、高稳定性
l 零点漂移小、一致性好、重复性好、线性度高
l 附件少、操作简单、自动采集数据
l 灵敏度高、响应速度快
l 有效分析、模拟推算
l 工业级的设计、防水性能高
l 产品经过多种测试,抗干扰能力强
1.5 沉降仪参数
参数名称 | 参数内容 |
量程 | 100mm-1500mm |
检测方式 | 旋转电位器 |
编译器分辨率 | 10K |
钢丝绳 | c0.5mm 304超柔不锈钢 |
拉力 | 3.5N |
通讯方式 | RS485/4G/NB-IOT/LoRa |
工作湿度 | 0至95%(相对湿度)、无凝结 |
工作温度 | -20至80℃ |
制作材料 | 铝合金 |
线性精度 | ≤±0.15%F.s |
1.5.1 485版本产品参数
参数名称 | 参数内容 |
直流供电(默认) | 12-24VDC |
耗电 | ≤0.5W(@12V DC , 25℃) |
输出信号 | RS485输出(Mondbus协议) |
工作压力范围 | 0.9-1.1atm |
1.5.2 4G版本产品参数
参数名称 | 参数内容 |
直流供电 | 12V-24V DC |
产品功耗 | <0.4W |
传输接口 | 4G无线信号传输 |
频段制式 | FDD-LTE、TDD-LTD、TD-SCDMA、UMTS、EV-DO、CDMA、GSM |
运营支持 | 中国移动、中国联通、中国电信的4G、3G、2G全网通 |
1.5.3 Lora版本产品参数
参数名称 | 参数内容 |
供电方式 | 锂电池/12V DC |
电池寿命 | ≥1年(默认可定制更高) |
工作频段 | 470~510MHZ |
传输距离 | 800米(默认)~4500米(理论极限) |
信号协议 | Lora-Wan或私有协议 |
1.5.4 NB-IOT版本产品参数
参数名称 | 参数内容 |
供电方式 | 锂电池/12V DC |
电池寿命 | ≥1年(默认可定制更高) |
传输接口 | NB-Iot接口 |
频段制式 | NB-Iot |
运营支持 | 中国移动、中国联通、中国电信NB-Iot |
第2章 硬件连接
2.1 产品清单
名称 | 数量 |
沉降仪 | 1台 |
LoRa网关 | 1台(选配) |
USB转485模块 | 1个(选配) |
电源适配器 | 1台(选配) |
保修卡/合格证 | 1份 |
2.2 产品外观尺寸
2.2.1 沉降仪实物图
2.2.2 沉降仪具体尺寸图
2.3 安装说明
地表沉降传感器安装孔位如下
图1图2
(1)确保安装支架与地面保持平行;所要使用的安装位置先预留出直径120的安装监测孔,然后以安装孔为中心,灌胶300mmx300mmx80mm的水泥平台
(2)使用Φ108的钻头进行下钻,钻至设计深度(按照地质选定深度),得到监测孔
(3)向监测孔底部灌注细石混凝土
(4)沿其中轴线竖直插入一根螺纹钢筋,其底端插入细石混凝土内,顶端接近监测孔的孔口位置,螺纹钢筋的顶端设置向上突起的半球体,方便连接地表沉降传感器使用
(5)向监测孔内灌注细砂至放置钢护筒的位置
(6)继续向监测孔内灌注细砂,直至接近螺纹钢筋的头端半球体
(7)连接螺纹钢筋的上部和地表沉降传感器,调整标定初始值,然后安装地表沉降传感器于监测孔的上部,使用M6x50mm膨胀螺丝进行安装固定使用,透过传感器上的安装孔,将传感器固定在水泥平台上,安装施工完成
注意事项:
l 如图2中结构所示:1、混凝土,2、地表沉降传感器连接处,3、螺纹钢筋,4、细砂,5、钢护
l 客户需要自行准备工具
序号 | 名称 | 数量 |
1 | 直径108钻头 | 1 |
2 | 细砂石 | 1 |
3 | 混凝土 | 1 |
4 | 钢护筒 | 1 |
5 | 螺纹钢筋 | 1 |
6 | 冲击钻 | 1 |
7 | M8冲击钻钻头 | 1 |
2.4 产品接口说明
2.4.1 485通讯接口
您购买的是485通讯方式的设备,电源接口为宽电压电源输入12-24V均可。485信号线接线时注意A\B两条线不能接反,总线上多台设备间地址不能冲突。接线说明如图(表)所示:
| 线色 | 说明 |
电源 | 棕色 | 电源正(12-24VDC) |
黑色 | 电源负 |
通信 | 黄色 | 485-A |
蓝色 | 485-B |
注意事项:
(1)请注意不要接错线序,错误的接线会导致设备烧毁。
(2)出厂默认提供0.85米长线材,客户可根据需要按需延长线材或者顺次接线。注意在某些出厂批次中可能提供的线序中没有黄色线,此时灰色线等价替换黄色线作用。
2.4.2 NB通讯
如果您购买的是NB通讯方式的设备,传感器供电分为内置锂电池和12V DC两种供电方式,同时传感器内部安装了SIM卡,只要上电设备即可正常工作。
2.4.3 LoRa通讯
如果您购买的是LoRa通讯方式设备,传感器供电分为内置锂电池和12V DC两种供电方式,传感器上电之后,配合我司研发的lora贯桥云盒实现数据的上报。
第3章 485通讯协议
3.1 通讯基本参数
参数 | 内容 |
编码 | 8位二进制 |
数据位 | 8位 |
奇偶校验位 | 无 |
停止位 | 1位 |
错误校准 | CRC冗长循环码 |
波特率 | 2400bps/4800bps/9600bps可设,出厂默认为9600bps |
3.2 数据帧格式定义
采用Modbus-RTU通讯规约,格式如下:
初始结构≥4字节的时间
地址码=1字节
功能码=1字节
数据区=N字节
错误校验=16位CRC码
结束结构≥4字节的时间
地址码:为变送器的地址,在通讯网络中是唯一的(出厂默认0x01)。
功能码:主机所发指令功能指示,本变送器只用到功能码0x03(读取寄存器数据)。
数据区:数据区是具体通讯数据,注意16bits数据高字节在前!
CRC码:二字节的校验码。
问询帧
地址码 | 功能码 | 寄存器起始地址 | 寄存器长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 1字节 | 1字节 |
应答帧
地址码 | 功能码 | 有效字节数 | 数据一区 | 第二数据区 | 第N数据区 | 校验码 |
1字节 | 1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 2字节 | 2字节 |
3.3 寄存器地址
寄存器地址 | PLC组态地址 | 内容 | 操作 |
0000H | 40001 | 沉降数值(单位1mm) | 只读 |
0003H | 40004 | 自动校准功能 | 读写 |
0100H | 40101 | 设备地址(0-252) | 读写 |
0101H | 40102 | 波特率(2400/4800/9600) | 读写 |
3.4 通讯协议示例
3.4.1 读取设备地址0x01的沉降值
问询帧
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x03 | 0x00,0x00 | 0x00,0x01 | 0x84 | 0x0A |
应答帧
地址码 | 功能码 | 有效字数 | 沉降值 | 校验码 低位 | 校验码 高位 |
0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x00 0x92 | 0x5A | 0x3D |
沉降值:
0092H(十六进制)=146=>沉降=146mm
3.4.2 对设备地址0x01的沉降仪进行自动校准
问询帧
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
0x01 | 0x06 | 0x00,0x03 | 0x00,0x01 | 0xB8 | 0x0A |
应答帧
地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | 校验码 低位 | 校验码 高位 |
0x01 | 0x06 | 0x00,0x03 | 0x00,0x01 | 0x5A | 0x3D |
注:自动校准,写入1开启校准,写入0关闭校准,需要校准时,写入1即可。
第4章 4G/NB-IOT/LoRa通讯
4.1 LoRa使用说明
lora传感器需搭配我司研发的私有协议的lora贯桥云盒设备。设备上电之后,传感器和云盒之间通过模块建立连接,传感器将数据传给云盒,云盒再通过4G或者以太网通讯方式,将数据上报到云端。
4.1.1 LoRa私有协议
LoRa网关与服务器采用TCP通讯方式,传输的协议帧为16进制 的字节数组格式,通讯数据协议如下:
LoRa网关上传格式
序号 | 协议内容 | 协议说明 | 字节数 |
1 | 帧头 | 0xFEDC | 2 |
2 | 版本号 | 协议版本 | 1 |
3 | 命令 | 帧命令 | 1 |
4 | 集中器ID | 集中器唯一识别ID | 6 |
5 | 节点ID | 节点模块唯一ID | 6 |
6 | RSSI | RSSI 接收信号强度 | 1 |
7 | 节点在线情况 | 0x00:掉线,0x01:在线 | 1 |
8 | 节点入网总数 | 连接LoRa的终端设备总数 | 2 |
9 | 设备类型 | 0A代表网络继电器,00代表普通设备 | 1 |
10 | 数据长度 | 有效数据字节数 | 2 |
11 | 有效数据 | 节点上传的有效数据 | 最大240 |
12 | 校验和 | 协议帧加密后的校验和 | 2 |
LoRa使用注意事项:
(1)在空旷的地方,传感器和云盒之间传输距离可达3km
(2)云盒是信号发送和接受,需要放置在一个制高点(3-5m)
(3)联网设备要远离强电磁的位置,避免影响设备信号的强度,从而影响数据的上报
4.2 NB-IOT使用说明
NB-IOT传感器数据的发送和接受,是NB模块通过UDP方式和基站之间来完成的,地区基站信号强弱,会影响数据上报。
注意事项:
(1)联网设备要远离强电磁的位置,避免影响设备信号的强度,从而影响数据的上报
(2)基站信号强弱同样会影响数据上报
(3)DC供电,电源满,设备设施供电则开始采集数据。
4.3 4G使用说明
传感器设备通过4G网络模块和精讯云服务器建立连接,按照默认的频率(频率可调)将数据上报到云端服务器。
您只需使用已注册的精讯云账号登录服务器后,通过使用每台主机专有的“身份ID”即可查询设备的数据。
同时平台还具有报警功能,您只需通过平台设置报警数值,监测数据超过报警数值,平台会通过短信或者QQ邮箱通知您,让您更加方便、快捷的监测数据。
注:您可联系我司售后工作人员,了解平台的具体功能
第5章 精讯云
5.1 系统介绍
精讯云监控平台(www.sennor.net)是立足于先进、成熟的主流技术和产品,在技术开放和高度集成的基础上,进行高层次的应用开发;在保证高度安全可靠的前提下,做到系统容易使用、可维护性、可扩展性强。
5.2 系统的特点及优势
6.2.1特点:
l 稳定性:高稳定性,系统总体可用率大于99.7%,数据库应用可用率大于99.8%,并且会定期维护。
l 易操作性:提供友好的用户管理和使用界面
l 可靠性:在系统设计时,通过选择优秀的产品和采用必要的技术手段确保系统的可靠性。
l 兼容性:其他公司产品按照我司服务器协议,数据也可在我司平台产看
6.2.2优势:
l 支持私有化入口:
精讯云重点解决私有化部署的难题提供可配置“千人千面”界面与私有域名解析的服务
l 功能全面:
数据查询、地图显示、实时监控、报警提示、大屏监控、指令下发等功能。
l 微信小程序:
可以手机微信简单、方便查看设备状态、数据、设备绑定地点等。