介绍
RTUV2M8 是一款工业级的多通道振弦采集终端，支持8路振弦式传感器的采集。除此之外，它也是一个完整功能的遥测终端机，支持数字输入、数字输出、RS485接口等接口。通过RS485和标准的 Modbus 协议，可以方便的支持各种传感器。
如流量计、雨量计、水位计、工业摄像机等传感器。支持国家水文规约和水资源传输规约，并通过云平台，实现设备的远程运维。
该终端适用于水利监测、大坝安全监测等场景。
功能特点
- 多中心设计：监控数据可同时上报4 个中心站，覆盖省、市、县级水文管理平台。
- 工业级标准：使用高性能工业级处理器，工业级标准的隔离设计和保护设计（内置 15KV ESC 保护、反接保护、过压保护），耐强电磁干扰和雷击。耐高低温环境，支持宽电源供电。
- 扩展性设计：支持通过模块扩展支持 NB-IoT、LoRa、GPS、卫星通讯等传输方式。
- 接口丰富：提供8 路振弦传感器接口，2 路 RS232 接口，2 路 RS485 接口，支持2 路数字 IO 输入。支持输出 4 路可控的 12V 电压。
- 低功耗设计：硬件设计支持所有外设电源可控，按需开关。支持自报、查询、兼容三种工作模式，最大限度的降低产品功耗。
- 现场管理：支持使用手机 APP通过蓝牙对设备配置、设备实时数据查询，实现设备现场安装、配置、调试等功能，方便使用。
- 远程管理：支持主动监测设备运行状态，包括传感器状态、充电、电池、 sim 卡等状态，实时推送故障消息到平台，实现主动运维。并支持远程配置、远程重启、远程调试、远程固件升级等功能。
规格参数
振弦参数
| 项目 | 描述 |
|---|---|
| 频率测量 | 范围：400 HZ ～ 6000 HZ，分辨率 0.01HZ，精度 ± 0.1HZ（0.0025%F.S） |
| 温度测量 | 范围：-40℃ ～ 80 ℃ ，分辨率 0.1℃，精度 ±0.2 ℃ |
| 温度传感器 | NTC(3KΩ) |
| 扫描时间 | 5S/每通道 |
| 通道数量 | 当前设备是 8 路，可选 4 路、16 路、32 路。 |
| 激励方式 | 15V 扫频和激励脉冲。 |
| 参数配置方式 | 三种方式：上位机、手机 APP 配置和云平台远程配置。 |
| 工作模式 | 定时采集，主动上报 |
| 工作功耗 | 扫描状态 60mA @12V，非扫描、网络长连接状态 25mA@12V |
基础参数
| 项目 | 描述 |
|---|---|
| 硬件方案 | 32 位工业级处理器，内置 16MB 存储，支持最大 64G 的TF 卡。 |
| 通讯方式 | 支持4G通讯、以太网，并支持扩展 Lora数传 和卫星数传。 |
| 指示灯 | 运行状态灯，在线状态灯 |
| 天线接口 | 标准 SMA 阴头天线接口，特性阻抗 50 欧姆 |
| SIM 卡接口 | 标准的抽屉式 SIM 卡接口，内置 15kV ESD 保护 |
| 串口 | 2路RS232接口，2 路 RS485 接口。接口均内置隔离和 ESD 保护，并提供 12V 直流电源（负载能力限制在 1000mA 内）。 |
| 数字输入 | 1 路雨量计接口。4 路脉冲输入接口。光耦隔离。干接点接入。 |
| 数字输出 | 4 路数字输出接口。光耦隔离，OC 输出。最大支持 30V/150mA。 |
| 供电 | 支持 12V 直流供电，支持宽幅电压供电（6 ~ 36V），内置过压保护、反接保护。 |
| 保护设计 | 接口都采用隔离设计，雷击浪涌±4KV, 静电接触 15KV。PCB 表面防潮处理。 |
| 功耗 | 待机 3mA@12VDC，长连接状态 20 ~ 30 mA（不包括传感器）。 |
| 工作温度 | -40°C ~ 85°C |
其他参数
| 项目 | 描述 |
|---|---|
| 外壳 | 钣金外壳，保护等级 IP30，外壳配置有接地螺丝。 |
| 尺寸 | 长宽高 190 X 125 X 45 mm |
| 重量 | 700g （仅主机） |
| 工作温度 | -40 ~ 75 摄氏度 |
| 包装配件 | 主机一台、天线 1 只、配套的接线端子、说明书。 |
参数配置和调试
振弦传感器的现场调试，可以使用手机 APP 和 云平台两种方式进行参数配置和调试。当前演示的工作模式是：MCU 上报原始值（各个通道的频率和温度），公式计算是在云端实现（也支持 MCU 侧对振弦公式进行管理）。
使用手机 APP
图1
图2
图一：使能振弦通道
只需要打开振弦传感器的通道，设备就会定时采集和上报数据。
图二：现场调试
打开振弦采集通道之后，即可直接【扫描】，然后等待大约 5 秒（默认，可调）后，【读取】振弦传感器的原始值。
使用云平台
图一：支持的振弦传感器列表
下面是我们支持的传感器列表。在平台上为测站添加测点的时候，传感器对应的参数需填写完整。
| 传感器 | 说明 |
|---|---|
| 渗压计 | 振弦式渗压计适用于长期埋设在水工结构物或其它混凝土结构物及土体内，用于测量结构物内部的渗透(孔隙)水压力，也即渗压水位。公式：Hm = (k*(F - F0) + b*(T - T0))/9.81 + H |
| 钢筋计 | 振弦式钢筋计适用于长期埋设在水工结构物或其它混凝土结构物内，测量结构物内的钢筋应力。测量结果是应力，单位是 MPa。公式：Hm = k*(F - F0) + b*(T - T0) |
| 测缝计 | 测缝测计适用于长期布设在混凝土结构物或其它材料结构物内及表面，测量结构物伸缩缝或周边缝的开合度， 测量结果是位移，单位是 mm。公式：Hm = k*(F - F0) + b*(T - T0) |
| 岩基位移计 | 岩基位移计适用于长期布设在混凝土结构物或其它材料结构物内及表面，测量结构物伸缩缝或周边缝的开合度， 测量结果是位移，单位是 mm。Lm = k×(F - F0)＋(b – h×α)×(T - T0)， 可简化为 Lm = k×(F - F0)＋b × (T - T0) |
| 应变计 | 应变计适用于长期埋设在水工结构物或其它混凝土结构物内，测量结构物内部各个方向上的应变量， 测量结果是应变量，单位是 με, 即 10^(-6)。公式：Hm = k*(F - F0) +(b-a)*(T - T0) |
| 无应力计 | 无应力计适用于长期埋设在水工结构物或其它混凝土结构物内，测量结构物内部混凝土自身体积变化的应变量，测量结果是应变量，单位是微应变 (με) 10^(-6)。Hm = k*(F - F0) +(b-a)*(T - T0) |
| 温度 | 温度计，适用于长期埋设在水工结构物或其它岩土工程结构物内或表面，测量结构物内部或表面的温度。单位 ℃。支持 3KΩ NTC 温度传感器。 |
图二：支持 MCU 上报原始采集数据
图三：支持 MCU 计算值
关于计算公式：
默认使用 MCU 上报原始采集数据，由平台计算。也支持在 MCU 上完成振弦采集算法和数据计算公式（通过频率和温度，计算得到渗压水位值、应变量、位移量等），上报最终值。
关于传输协议：
默认基于水文协议扩展自定义采集要素，来编码传输振弦采集数据。也支持自定义协议，如 TCP、MQTT 协议等。
图四、图五：在 web 端远程进行通道选择、传感器调试。
其他软件工具
针对网络版振弦采集仪，我们提供了配套的软件工具，方便用户在现场和远程，都可以查看设备的工作状态、统计上下线情况，配置参数、调试传感器、重启设备、升级固件等。
如需现场配置和调试传感器，请参考 手机 APP 使用说明 。
如需通过云平台远程配置和调试传感器，请参考 物联网平台使用说明。
如需使用上位机对设备中的数据进行整编导出，请参考 上位机使用说明 。
安装
注意：请不要带电安装。
开箱
打开设备包装箱，里面有下列组成部分：
设备主机 1 台
SMA 阳头天线一根，带 3 米延长线
接线端子 4PIN 端子 4个， 2PIN 的 2 个
接线
接线方式，请参考设备接口处的丝印。如下图：
正面接口
注意：RS485 和 RS232 接口的 + 、- ，是直流供电口，可为外设提供 12V 最大 500mA 的供电能力。
背面接口
指示灯说明
| 指示灯 | 状态 | 说明 |
|---|---|---|
| RUN | 闪烁 | 系统正常上电运行。 |
| NET | 闪烁 | 设备在线 |
| ERR | 闪烁 | 系统故障 |
| BLE | 闪烁 | 手机 APP 通过蓝牙连接到设备 |