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WFX-40型一体化浮子式水位计使用说明书

 

 

 

1   概述

WFX-40型一体化浮子式水位计由WFX-40型数字式浮子水位传感器和嵌入式超低功耗无线远传终端一体化设计而成。

本仪器的浮子传感器部份按照国家标准GB/T 11828.1-2002《水文测量仪器第十部分 浮子式水位计》要求设计、制造，无线远传终端采用先进的嵌入式技术、远程通讯技术、超强抗干扰技术和超低功耗技术设计，选配GPRS模块或CDMA模块，通过相应的运营商的网络支持，实现检测水位数据的无线远传。

本仪器符合《国家地下水监测工程（水利部分）初步设计报告》规定要求的浮子式水位计。

本仪器通过水利部水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测试中心检测，并列入国家地下水监测工程推荐使用产品目录。

本仪器适用于国家地下水监测工程项目（水利部分）。

2   特点及功能

2.1  本仪器采用防波涌专利技术设计、制造，在波涌环境下，能有效防止测缆与测轮之间打滑，使仪器稳定，可靠的工作。

2.2  本仪器具有断电记忆功能，抗强电磁干扰，无温度、零点漂移。

2.3  本仪器采用超低功耗设计，休眠情况下整机电流<10uA，一次性锂亚电池供电，正常情况下可以连续工作2年以上。

2.4  支持服务器IP地址或动态域名。

2.5  工业级设计标准，内外看门狗技术，确保恶劣的环境下仪器不死机。

2.6  支持电压检测，可以随时了解终端当前电池电压。

2.7  支持信号强度检测，可检测当地信号强度。

2.8  内含精确的实时时钟并自带后备电池，同时支持远程校时。

2.9  支持中英文短信功能、支持软件远程升级

2.10 支持Modbus协议且内部集成了《国家地下水监测工程（水利部分）监测数据通信规约》。

 

 

3   主要参数

3.1  浮子水位计

(1) 基本参数

测量范围：0-10米；0-20米；0-40米；0-80米可选

分辨力：1cm

测量精确度：≤±2cm(10米量程)；超过10米时，≤±（2cm±0.2%F.S）

(2) 机械参数

水位轮工作周长：32cm

测量缆：Φ1mm不锈钢缆

浮子直径：10cm

(3) 使用环境

环境温度：-10℃-45℃

相对湿度：<95%(40℃)

(4) 外型尺寸:142mm*142mm*372mm

3.2  超低功耗无线远传终端

（1） 输入：6-12V，端子为VIN和GND，注意不能接反

（2） 输出：为浮子水位计供电，端子为VOUT和GND。

（3） 3RS485接口：端子为485A和485B，为传感器的通讯接口,也是终端自身参数的设置接口。

4   工作原理

本仪器由浮子、悬索、平衡锤、水位轮、水位编码器、显示器、滚动压轮组件、无线远传终端组成，如图1所示。

浮子水位计以浮子感测水位变化，工作状态下，浮子、平衡锤与悬索连接牢固，悬索悬挂在水位轮的V型槽中，平衡锤起拉紧悬索和平衡作用。在水位不变的情况下，浮子与平衡锤两边的力是平衡的。当水位上升时，浮子产生向上浮力，使平衡锤拉动悬索带动水位轮作顺时针方向旋转，水位编码器的显示读数增加；水位下降时，则浮子下沉，并拉动悬索带动水位轮作逆时针方向旋转，水位编码器的显示读数减小。水位编码器通过485通讯口与远传终端连接，终端将采集到的数据无线发送到中心站。

 

 

 

 

                       图 1

 

5   安装与使用

终端工作流程简介：国家地下水监测工程（水利部分）监测站工作体制采用自报式工作方式，水位监测站采用采六发一工作方式，每间隔4小时采集一次，每天采集6次（同时存入固态存储器），分别是12:00、16:00、20:00、0:00、4:00，最后一次采集为次日早8:00；每天早8:00发送一次数据（六组数据）。数据内容为埋深、水温及当前实时电压。

5.1  参数设置

（1） 设置参数前的准备

打开仪器外壳，将航空插头插入航口插头芯内，航空插头四线分别是黄色线：485A，绿色线：485B，红色线（黑色线）：唤醒线。

  1） 将USB转485转换器的A1，B1分别接在黄色线、绿色线上，红色线和黑色线短接唤醒终端。

  2） 将SIM卡插入RTU卡槽内，压紧牢靠。

（2） 设置参数说明

报文格式采用*SET＋6密码＋命令名称=内容&命令名称=内容&＋…#  的格式设置(其中多个名称之间以‘&’符连接)。

例如：欲设置数据中心的IP地址， IP地址为‘61.177.223.14’，则命令格式内容为：

*SET999999DCIP=61.177.223.14#

例如：欲设置数据中心的通讯端口号，通讯端口号为‘5910’，则命令格式内容为：

*SET999999DCPT=5910#

例如：欲同时设置数据中心的IP地址以及通讯端口号，IP地址为‘61.177.223.14’，通讯端口号为‘5910’，则命令格式内容为：*SET999999DCIP=61.177.223.14&DCPT=5910#

（3） 读取参数说明

报文格式采用  *GET＋6密码＋一个或多个名称＋#  的格式设置，其中多个名称之间以‘&’符连接。

例如欲读取数据中心的IP地址，则命令格式内容为：*GET999999DCIP#

例如：欲读取数据中心的通讯端口号，则命令格式内容为：*GET999999DCPT#

例如：欲同时读取数据中心的IP地址以及通讯端口号，则命令格式内容为：*GET999999DCIP&DCPT#

返回报文格式采用  *GET＋一个或多个值对＋#  的格式设置，其中多个值对之间以‘&’符连接，一个值对由名称、＝、值组成。除SET换为GET、并无需密码外，其它同参数设置的报文格式。

例如：数据终端发送*GET999999DCIP&DCPT#，即要读取数据中心的IP地址及其通讯端口号，则返回的应答短消息内容格式为：*GETDCIP=61.177.223.14&DCPT=5910#

（4） 参数设置命令

485接口工作参数为波特率9600,8位数据位，无校验，1位停止位；

  1)  设置服务器IP地址和端口号*SET999999DCIP=61.177.223.14 &DCPT=5910#

  2)  设置埋深*SET999999WLMS=1100#(单位：cm)

（5） 读取参数

*GET999999STA#

返回：

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

开头的*GET格式字符。内容解析如下

Sg:22表示信号强度为22；

Ip:61.177.223.14表示服务器IP地址；

Pt:5910表示服务器端口号；

Ap:cmnet表示APN为cmnet；

Un:表示用户名为空；

Up:表示密码为空；

Tm:0123456789表示终端地址为0123456789

Cy:005表示采集间隔为5分钟；

Vr:22表示版本号为2.2

（6） 读取当前值

*GET999999DANW#

返回数据

*GET埋深：10.84；水温：999999；电压：10.8V

6   安装调试

6.1  仪器安装和对水位

（1） 要求：通风、隔热、防雨，建于测井（悬井）上方。

安装方式如下：

 

图  2

（2） 测井

测井可以建于岸边或沿水工建筑物倚墙建造，也可以建于水面（必须建造坚固支架和人行桥）。

要求测井管材为钢管、混凝土预应力管或工程塑料管，根据浮子直径，和配重锤直径，选择合适管材内径大小。

测井垂直度偏差：用铅坠测量，在低水位处最大偏差应小于1cm。

水位变幅大，施工条件较差的场合可适当加大测井直径，并切实保障在全量程内浮子、平衡锤与管壁保持一定距离。

（3） 将Φ1mm不锈钢悬索的一头穿过平衡锤过线孔。

（4） 将平衡锤与悬索固定、锁紧，然后将平衡锤慢慢沉放至井底。

（5） 将悬索的另一端绕于水位轮的“V”型槽中

（6） 将悬索与浮子悬吊帽固定。

（7） 将浮子慢慢沉放入测井，直至接触水面为止。

（8） 检查上述3至7步骤，如一切正常，可紧固水位轮的两个紧固螺钉。

6.2  对水位

用手指轻轻地将悬索提起，使其稍离开水位轮，然后转动水位轮，使电显示器显示的数字与实际水位值相符，然后再缓慢放下悬索，观测水位数字变化，如一切正常，即 “对水位”工作完成。

7   故障现象及处理办法

故障现象	原因分析	排除方法	备注
机械显示水位与水尺读数偏差超过允许值	“对水位”不够准确或因水位轮与轴的锁紧螺钉松脱	再一次“对水位”，并锁紧水位轴的两个紧固螺钉
数据不上传	无线远传终端没有信号	检查无线远传终端天线、SIM卡接触是否牢固可靠

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8   仪器装箱清单

WFX-40型一体化浮子式水位计  …………………………………………………………1套

航空插头  …………………………………………………………………….……………1个

说明书  ………………………………………….…………………………………………1份

合格证 ………………………………………………………………………………………1份