1、引言

對水庫、河道的水位、降雨量、流量、閘門等水情的自動監測報警系統中，水文水資源遙測終端機RTU得到了廣泛的應用，根據水利部《水資源監測數據傳輸規約（SZY206-2012）》、《水文監測數據通信規約（SL651-2014）》規范要求，本文介紹了藍普lanpu1802水文監測RTU遙測終端機的設計與實現。

2、水文RTU電路板的架構設計

Lanpu1802型水文監測遙測終端機RTU基于SIM800C通信模塊設計，采用STM32核心處理系統，，主要用于水情遙測，具備數據采集、存儲、遠程上報，管理功能。設備采用了低功耗設計，具有多路傳感器接口、支持多中心站、大容量數據存儲。

如圖1描述了lanpu1802水文測控終端RTU電路板的設計結構。

圖1 LANPU-RTU電路板架構圖

系統由3個模塊組成：1）24V轉5V，5V轉4.2V負責SIM800C供電，5V轉3.3V負責STM32供電。2）外圍接口電路，包括2路485接口、2路232接口、8路干點輸入、8路繼電器輸出、2路4-20mA輸出、4路4-20mA輸入或0-5V輸入、2路12v電源輸出。3）sim800c通信。

數據采集包括水位數據，支持模擬量4-20mA或0-5V、485接口水位計，如：浮子式水位計、雷達水位計、壓力水位計、氣泡水位計等。雨量數據采集目前支持翻斗式雨量計。同時1802型rtu可以監測自身電池電壓，并根據“水文監測數據通信規約”SL651-2014的要求將監測到的電池供電電壓值傳輸給中心站。Lanpu-1802型rtu的一組485接口可以連接工業串口照相機，能根據規約的要求，完成對監測目標的拍照，分包取圖，然后存儲到rtu內置存儲器中，圖片通常采用jpg格式。

3、系統實現與功能

系統BOM表單包括195種配件，采用14*10厘米雙層電路板的設計，PCB原理圖如圖2所示。

圖2 lanpu1802 RTU PCB圖

設備采用工業級32位處理器和工業級無線模塊，以嵌入式實時操作系統作為軟件支撐平臺，工作環境溫度零下20度至70度，耐強電磁干擾，內置看門狗電路，確保設備可以在各種復雜環境下長時間穩定工作，永遠在線。產品支持多種工作模式，包括自報模式、查詢應答模式，產品設計功能如下：

1.通信功能：支持4頻GSM/GPRS，工作的頻段為：GSM850、EGSM900、DCS1800和PCS1900 MHz支持實時在線，休眠定時喚醒功能，在休眠模式下耗電流低至0.6毫安，在這種狀態下，模塊的電流消耗會降到最低，模塊仍能接收尋呼信息和SMS。

2.采集功能：可以連接各種通信接口的傳感器，包括脈沖、4-20mA、0-5V、RS485、RS232等，具體有采集工業相機圖片數據，支持抓拍、定時拍照功能；采集流量計、脈沖水表數據；采集水位計和雨量計數據；采集設備供電狀態和井蓋門或箱門開關狀態。

3.控制功能：可以遠程自動控制閥門、閘門的開關，可以遠程控制電動調節閥的開度。

4.支持監測參數定時上報、超限自動報警功能，可以監測自身供電電壓，當電壓低于門限值時自動切換到低功耗工作模式。

5.支持遠程管理功能，可通過GPRS進行設備參數設定，如雨量加報門限值、水位加報門限值、測量時間間隔等并且支持設備程序的遠程升級，方便管理。

6.支持存儲功能，本地有大容量存儲，可以對各種數據進行存儲

7.隔離功能，該rtu提供一路隔離485接口，設計采用了一個3通道隔離器、一個三態差分線路驅動器，一個差分輸入接收器和ADI公司的isoPower?DC/DC轉換器，它們采用5 V或者3.3 V單電源供電，實現完全集成的信號和電源隔離RS-485解決方案，對RS485輸入輸出引腳提供±15kv ESD保護，適合負責電磁環境、惡劣氣象條件下使用。

4、結束語

?本文基于GPRS網絡，提出了基于SIM800C的水文監測RTU遠程測控終端控制系統，其數據傳輸符合《水文監測數據通信規約》SL651-2014之規定，無需布線、管理人員在遠程管理端即可實現水資源的信息的實時發布、實時傳輸、實時送達。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的水文监测RTU遥测终端机的设计与实现的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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