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S6系列压差式静力水准仪用户手册
休眠 18
mA
停止刷新数据,可通过数字接口恢复到正常工作状态
掉电 0.5
uA
需要射频无线功能支持,可随时空中唤醒
RS485
物理连接
RF
无线连接
1.2~128
kbps
RS485 接口
1~500
kbps
射频空中速率
SF1212S4
电源、RS485、扩展传感共用接口(标准接口)
PC10-02
液体接口(标准接口)
概
概述 Description
S6 系列压差式静力水准仪是我公司自主研发的系列化全自 动变形监测系统,可对沉降变形、二维倾斜变形、收敛变形 (距离变化)进行全自动实时监测。结合多年的安全监测经验 及技术积累,针对静力水准监测方法普遍存在的诸多问题进行 了大量的性能优化和功能扩展,形成了多项自主产权专利技术。 内部集成多种传感元件,对监测数据进行实时校正(双区域温 度、大气压力),最大限度提高了监测精度;加速度检测回避算法 消除了环境震动对液体压力的不利影响;超低功耗无线通讯功 能为现场安装节省了材料成本、缩短了安装时间;多种安装接 口,增强了安装场地适用性。本系统可靠、稳定,可长期运行 于工业和复杂的施工现场,能保证足够的测量精度,广泛应用 于地铁、隧道、地下管廊、基坑、大坝等的施工及运营期安全 监测,具有施工简便、监测物理量多、可扩展性强等优良特性。
6 无线通讯(可选)
使用超低功耗射频无线通讯机制,通过现场无线组网、非接触通讯,彻底解决了常规 485 总线物理连接存在的通讯隐患(因某台设备出现故障导致整个总线失效)。
7 施工简化、费用降低
高精度气压测量、无线数据传输、超低功耗等这些技术的综合应用,带来了施工的简 便。超低功耗和无线通讯技术使每台设备可使用内置电池工作 2 年以上(使用无线唤醒功 能定时测量)并可根据实际需要外接扩展电池,省去了物理传输线路的布设和材料费用; 高精度气压测量省去了传统的静力水准系统的气体导管的布设和材料费用。
读取多个连续寄存器时,单次读取不要超过 32 个寄存器,不要试图读取不存在的寄存器。
(2)06(0x06)指令码:修改单个寄存器的值,指令格式如下
指令数据帧结构
地址码
功能码 0x06
寄存器地址
寄存器值
CRC 校验
1 字节
1 字节
2 字节
2 字节
2 字节
返回数据帧结构 地址码 1 字节
功能码 0x06 1 字节
8 安装形式多样
有水平和垂直两种硬件版本,可根据需要选择水平或竖向安装(采购时申明)。简洁 的安装套件、安装方法极大降低了安装难度;冗余的量程设计对各设备的高差没有严格要 求(2 米以内且有 2 倍超限安全范围);专用的注液装备使现场施工成为一种乐趣。
9 无限扩展
3
设备本身就是传感器采集仪。预留有数字和模拟采集接口,可将任意的外置自定义传 感器通过接口无缝融入,实现在本监测系统基础上的监测量扩展功能,最大限度的节约监 测成本。
震动 3.9
mg/LSB
注: 6
7
订购信息
项目 S60
沉降监测
√
倾斜监测
收敛监测
温度补偿
√
气压补偿
P
震动过滤
P
内置电池
B
射频无线
R
数据存储
√
实时时钟
√
扩展接口
Order Information
型号
S61
S62
√
√
√
√
√
√
√
P
P
P
P
B
B
R
R
√
√
√
√
8
外形尺寸
封尺寸
Dimensions
图 1:外形尺寸
多项技术的完善融合:基于数年的安全监测设备研发技术积累,融合数十项独立自主知识产权技术和成
熟测控电路、工作逻辑,打造技术一流、性能稳定、别具一格的安全监测产品。
简便快捷的使用流程:我们有十多年的全自动安全监测项目实施经验,具有务实、创新的设计理念。产
品设计过程时时处处从产品实用性、安装维护便利性着想,为能减少现场工作而不断努力。
通讯协议用于与模块交互,读取或修改一些运行参数,亦或者控制模块执行某种操作。
S6x 模块出厂默认参数即可直接用于 UART 接口和 RF 接口数据透明传输,无特殊要求时不需要使用通讯协议,以 下部分不必关心。
寄存器机制
S6x 静力水准仪内部维护有若干寄存器,模块在寄存器参数值的控制下完成工作(寄存器定义及说明详见后续章 节)。寄存器的值总是以整数形式存在,基本操作单位为“字”(2 字节整数,大端模式),有掉电保存和掉电丢失两种 类型(对应“读/写”和“只读”两种属性)。通过模块的数字接口可完成对寄存器的读取和写入(修改)操作。寄存 器写(修改)寿命典型值为 10 万次,读取次数没有限制。寄存器写操作时数据立即保存,掉电不遗失。
通讯协议
无论是 RF 接口还是 UART 接口,均支持标准的工业 MODBUS 通讯协议(03、06 指令码)和自定义的简单 AABB 协议以及字符串指令集。MODBUS 和 AABB 通讯协议支持基于模块地址和总线连接的一主多从应用结构,在总 线中,S6x 设备始终作为从机使用。
接口采用中断机制接收数据,以数据帧为基本的数据处理单位,以开始接收和接收空闲时长作为一帧数据接收完 毕的判断准则。模块内部数据接收缓存为 512 字节,每帧数据首个字节保存于缓存开始位置(低地址),当一帧数据长 度超过缓冲区字节数时,新收到的数据强制保存于缓存区最后一个字节位置(高地址)。
例:读取地址为 0x01 的模块寄存器值,寄存器开始地址为 0,连续读取 10 个寄存器
主机发送指令:0x01 0x03 0x00 0x00 0x00 0x0A 0xC5 0xCD
从机返回应答:0x01 0x03 0x14 0x00 0x01 0x00 0x60 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x00 0x01 0x01 0xF4 0x00 0x00 0x00 0x64 0x00 0xC8 0x5F 0x8F(下划线为读取到的 10 个寄存器值)
供电电压 内置电池 存储容量 时钟精度 功耗
接口类型 通讯速率
物理接口
射频频段 无线距离
参数值
单位
摘要/备注说明
85x85x60
mm3
不含天线,不含物理接口凸出部分
85*85*35
mm3
超薄型,适用于狭窄空间
775/520
g
不含安装辅件(铝)
285/205
g
不含安装辅件(ABS 一次成型)
无铅环保
IP68
图 2:安装尺寸 9
管脚定义
管脚定义
引脚序号 1 2 3 4 5
引脚名称 VIN GND A/D+ B/DAUX
引脚方向 电源 电源 输出 输入 双向
功能描述 供电电源正极 12~18V 地线,连接到电源参考地
485 总线
辅助扩展
Pin Descriptions
10
通讯协议 通讯协议
Communication Protocol
模块默认地址为:0x01
UART 接口默认配置为:9600bps,N,8,1
RF 空中速率为:9600bps
可根据下述通讯协议规则,读写寄存器。
(一)MODBUS 通讯协议
在 MODBUS 协议下,S6x 静力水准仪内部所有寄存器被定义为“保持寄存器”(详见 MODBUS 通讯协议标准说 明),模块支持基于 MODBUS 协议的多个连续寄存器读取、单个寄存器写入两种指令码,对应指令码分别为 0x03、
寄存器地址 2 字节
寄存器值 2 字节
CRC 校验 2 字节
例:将地址为 0x01 的模块中的寄存器 8 的值修改为 100 主机发送指令:0x01 0x06 0x00 0x08 0x00 0x64 0x09 0xE3 从机返回应答:0x01 0x06 0x00 0x08 0x00 0x64 0x09 0xE3 (二)AABB 通讯协议
12
AABB 通讯协议是一种非标准自定义协议,相较于 MODBUS 通讯协议,结构更简单,指令生成方法更容易,便 于进行快速测试。AABB 通讯协议支持单寄存器读写两种指令。
(1)读取单个寄存器
指令数据帧结构
指令头 0xAA 0xBB
地址码
寄存器地址
2 全维度监测
不仅是一台竖向沉降监测仪。通过内置多种传感器,可完成沉降、倾斜(横滚、俯仰)、 收敛(多向激光测距)等全维度变形监测,还可获取高精度的温度、湿度、气压、三向震 动等环境数据。
3 高精度大量程
高精度 24bit 模数转换器,可使被测物理量具有百万分之一的分辨率,有效保证了数 据的准确性。沉降监测量程 2 米,精度优于 0.1mm;双向倾斜监测量程±30°,精度可达 0.0005 度;非接触激光测距量程 100 米,精度 1mm。
1 其它特性 0
内置存储器、实时时钟,自动存储带有时间标签的监测数据不低于 50 万条。 电池异常报警(电压超限、电压不足)。 变形总量、变形速率报警。 巡查签到、数据下载功能(需要使用配套手持仪表-卡片式)。
4
电气电参气参数数参数
Electrical Specifications
参数名称 外形尺寸 产品重量 生产工艺 防护等级 工作环境
11
0x06。
(1)03(0x03)指令码:读取多个连续的寄存器数据,指令格式如下
指令数据帧结构
地址码
功能码 0x03
开始地址
寄存器数量
1 字节
1 字节
2 字节
2 字节
CRC 校验 2 字节
返回数据帧结构 地址码 1 字节