WFX-40型一體化浮子式水位計使用說明書

 

 

 

1   概述

WFX-40型一體化浮子式水位計由WFX-40型數字式浮子水位傳感器和嵌入式超低功耗無線遠傳終端一體化設計而成。

本儀器的浮子傳感器部份按照國家標準GB/T 11828.1-2002《水文測量儀器第十部分 浮子式水位計》要求設計、製造，無線遠傳終端採用先進的嵌入式技術、遠程通訊技術、超強抗干擾技術和超低功耗技術設計，選配GPRS模塊或CDMA模塊，通過相應的運營商的網絡支持，實現檢測水位數據的無線遠傳。

本儀器符合《國家地下水監測工程（水利部分）初步設計報告》規定要求的浮子式水位計。

本儀器通過水利部水文儀器及岩土工程儀器質量監督檢驗測試中心檢測，併列入國家地下水監測工程推薦使用產品目錄。

本儀器適用於國家地下水監測工程項目（水利部分）。

2   特點及功能

2.1  本儀器採用防波涌專利技術設計、製造，在波涌環境下，能有效防止測纜與測輪之間打滑，使儀器穩定，可靠的工作。

2.2  本儀器具有斷電記憶功能，抗強電磁干擾，無溫度、零點漂移。

2.3  本儀器採用超低功耗設計，休眠情況下整機電流<10uA，一次性鋰亞電池供電，正常情況下可以連續工作2年以上。

2.4  支持服務器IP地址或動態域名。

2.5  工業級設計標準，內外看門狗技術，確保惡劣的環境下儀器不死機。

2.6  支持電壓檢測，可以隨時了解終端當前電池電壓。

2.7  支持信號強度檢測，可檢測當地信號強度。

2.8  內含精確的實時時鐘並自帶後備電池，同時支持遠程校時。

2.9  支持中英文短信功能、支持軟件遠程升級

2.10 支持Modbus協議且內部集成了《國家地下水監測工程（水利部分）監測數據通信規約》。

 

 

3   主要參數

3.1  浮子水位計

(1) 基本參數

測量範圍：0-10米；0-20米；0-40米；0-80米可選

分辨力：1cm

測量精確度：≤±2cm(10米量程)；超過10米時，≤±（2cm±0.2%F.S）

(2) 機械參數

水位輪工作周長：32cm

測量纜：Φ1mm不鏽鋼纜

浮子直徑：10cm

(3) 使用環境

環境溫度：-10℃-45℃

相對濕度：<95%(40℃)

(4) 外型尺寸:142mm*142mm*372mm

3.2  超低功耗無線遠傳終端

（1） 輸入：6-12V，端子為VIN和GND，注意不能接反

（2） 輸出：為浮子水位計供電，端子為VOUT和GND。

（3） 3RS485接口：端子為485A和485B，為傳感器的通訊接口,也是終端自身參數的設置接口。

4   工作原理

本儀器由浮子、懸索、平衡錘、水位輪、水位編碼器、顯示器、滾動壓輪組件、無線遠傳終端組成，如圖1所示。

浮子水位計以浮子感測水位變化，工作狀態下，浮子、平衡錘與懸索連接牢固，懸索懸挂在水位輪的V型槽中，平衡錘起拉緊懸索和平衡作用。在水位不變的情況下，浮子與平衡錘兩邊的力是平衡的。當水位上升時，浮子產生向上浮力，使平衡錘拉動懸索帶動水位輪作順時針方向旋轉，水位編碼器的顯示讀數增加；水位下降時，則浮子下沉，並拉動懸索帶動水位輪作逆時針方向旋轉，水位編碼器的顯示讀數減小。水位編碼器通過485通訊口與遠傳終端連接，終端將採集到的數據無線發送到中心站。

 

 

 

 

                       圖 1

 

5   安裝與使用

終端工作流程簡介：國家地下水監測工程（水利部分）監測站工作體制採用自報式工作方式，水位監測站採用采六發一工作方式，每間隔4小時採集一次，每天採集6次（同時存入固態存儲器），分別是12:00、16:00、20:00、0:00、4:00，最後一次採集為次日早8:00；每天早8:00發送一次數據（六組數據）。數據內容為埋深、水溫及當前實時電壓。

5.1  參數設置

（1） 設置參數前的準備

打開儀器外殼，將航空插頭插入航口插頭芯內，航空插頭四線分別是黃色線：485A，綠色線：485B，紅色線（黑色線）：喚醒線。

  1） 將USB轉485轉換器的A1，B1分別接在黃色線、綠色線上，紅色線和黑色線短接喚醒終端。

  2） 將SIM卡插入RTU卡槽內，壓緊牢靠。

（2） 設置參數說明

報文格式採用*SET＋6密碼＋命令名稱=內容&命令名稱=內容&＋…#  的格式設置(其中多個名稱之間以‘&’符連接)。

例如：欲設置數據中心的IP地址， IP地址為‘61.177.223.14’，則命令格式內容為：

*SET999999DCIP=61.177.223.14#

例如：欲設置數據中心的通訊端口號，通訊端口號為‘5910’，則命令格式內容為：

*SET999999DCPT=5910#

例如：欲同時設置數據中心的IP地址以及通訊端口號，IP地址為‘61.177.223.14’，通訊端口號為‘5910’，則命令格式內容為：*SET999999DCIP=61.177.223.14&DCPT=5910#

（3） 讀取參數說明

報文格式採用  *GET＋6密碼＋一個或多個名稱＋#  的格式設置，其中多個名稱之間以‘&’符連接。

例如欲讀取數據中心的IP地址，則命令格式內容為：*GET999999DCIP#

例如：欲讀取數據中心的通訊端口號，則命令格式內容為：*GET999999DCPT#

例如：欲同時讀取數據中心的IP地址以及通訊端口號，則命令格式內容為：*GET999999DCIP&DCPT#

返回報文格式採用  *GET＋一個或多個值對＋#  的格式設置，其中多個值對之間以‘&’符連接，一個值對由名稱、＝、值組成。除SET換為GET、並無需密碼外，其它同參數設置的報文格式。

例如：數據終端發送*GET999999DCIP&DCPT#，即要讀取數據中心的IP地址及其通訊端口號，則返回的應答短消息內容格式為：*GETDCIP=61.177.223.14&DCPT=5910#

（4） 參數設置命令

485接口工作參數為波特率9600,8位數據位，無校驗，1位停止位；

  1)  設置服務器IP地址和端口號*SET999999DCIP=61.177.223.14 &DCPT=5910#

  2)  設置埋深*SET999999WLMS=1100#(單位：cm)

（5） 讀取參數

*GET999999STA#

返回：

*GETWd:0Sg:22Ln:0Rg:0Ip:61.177.223.14Pt:5910Ap:CMNETUn:Up:Tm:0123456789Cy:005Vr:22

開頭的*GET格式字符。內容解析如下

Sg:22表示信號強度為22；

Ip:61.177.223.14表示服務器IP地址；

Pt:5910表示服務器端口號；

Ap:cmnet表示APN為cmnet；

Un:表示用戶名為空；

Up:表示密碼為空；

Tm:0123456789表示終端地址為0123456789

Cy:005表示採集間隔為5分鐘；

Vr:22表示版本號為2.2

（6） 讀取當前值

*GET999999DANW#

返回數據

*GET埋深：10.84；水溫：999999；電壓：10.8V

6   安裝調試

6.1  儀器安裝和對水位

（1） 要求：通風、隔熱、防雨，建于測井（懸井）上方。

安裝方式如下：

 

圖  2

（2） 測井

測井可以建于岸邊或沿水工建築物倚牆建造，也可以建于水面（必須建造堅固支架和人行橋）。

要求測井管材為鋼管、混凝土預應力管或工程塑料管，根據浮子直徑，和配重錘直徑，選擇合適管材內徑大小。

測井垂直度偏差：用鉛墜測量，在低水位處最大偏差應小於1cm。

水位變幅大，施工條件較差的場合可適當加大測井直徑，並切實保障在全量程內浮子、平衡錘與管壁保持一定距離。

（3） 將Φ1mm不鏽鋼懸索的一頭穿過平衡錘過線孔。

（4） 將平衡錘與懸索固定、鎖緊，然後將平衡錘慢慢沉放至井底。

（5） 將懸索的另一端繞于水位輪的“V”型槽中

（6） 將懸索與浮子懸吊帽固定。

（7） 將浮子慢慢沉放入測井，直至接觸水面為止。

（8） 檢查上述3至7步驟，如一切正常，可緊固水位輪的兩個緊固螺釘。

6.2  對水位

用手指輕輕地將懸索提起，使其稍離開水位輪，然後轉動水位輪，使電顯示器顯示的數字與實際水位值相符，然後再緩慢放下懸索，觀測水位數字變化，如一切正常，即 “對水位”工作完成。

7   故障現象及處理辦法

故障現象	原因分析	排除方法	備註
機械顯示水位與水尺讀數偏差超過允許值	“對水位”不夠準確或因水位輪與軸的鎖緊螺釘鬆脫	再一次“對水位”，並鎖緊水位軸的兩個緊固螺釘
數據不上傳	無線遠傳終端沒有信號	檢查無線遠傳終端天線、SIM卡接觸是否牢固可靠

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8   儀器裝箱清單

WFX-40型一體化浮子式水位計  …………………………………………………………1套

航空插頭  …………………………………………………………………….……………1個

說明書  ………………………………………….…………………………………………1份

合格証 ………………………………………………………………………………………1份