1、 CJU4300型一體化通用遙測站使 用 說 明 書南京江瀚信息工程有限公司河海大學水文水利自動化研究所一、用途CJU4300一體化遙測站對現場雨量、蒸發、水位等水情信息，風速、風向、溫濕度等氣象信息，位移、滲壓、變形等大壩安全信息進行自動采集和監測，設備可以任意配置脈沖量、開關量、4-20mA模擬量、232或485數字量、格雷碼、振弦量、差阻、差壓振弦量、差阻、差壓等接口，在現場組成485網絡，CJU4300遙測站控制采集現場設備的信息，通過超短波信道、GSM信道、GPRS信道、CDMA信道、衛星信道等通信方式，將采集的信息遠程傳輸到中心控制室。二、設備功能特點CJU4300型遙測站可同時監

2、測雨量、水位、大壩安全信息和水質參數等，多種功能集為一體，使其具有無比的優越性。CJU4300型遙測站可作為固態存貯設備，作為單雨量站時，存貯1年的每分鐘雨量，作為雨量水位站時，存貯1年的每5分鐘雨量和水位信息。存貯的雨量用U盤取數后再導入計算機，寫入到南方片和北方片資料整編數據庫中。CJU4300型遙測站是一種低功耗、高可靠、智能型的無線遙測數據采集裝置。它可用于水文遙測、氣象監測和環境監測等系統中，完成野外數據采集、無線信道數據傳輸控制任務。CJU4300型遙測站有多種通信方式可選擇：如GPRS/CDMA、SMS、超短波和衛星信道傳輸數據，各種通信方式可互設為主備份信道，減少系統誤碼率，增

3、強系統的穩定可靠性。保證用戶及時、準確掌握水情、雨情、氣象信息及地質安全等信息，快速作出相應的決策。技術特點：1、 精度高，0.1mm雨量分辨率，0.0110mm/min的雨強下，精度為（0.1mm+2%FS）；2、 功耗低，采用了省電芯片和省電設計理念，設備值守功耗只有0.5毫安；3、 功能多，采集傳感器的類型多，傳輸通信方式多；4、 抗雷擊，所有設備集成在鏡面不銹鋼法拉第桶內，防雷擊，抗干擾；5、 容量大，遙測存貯一體化設計，4M存貯器可存儲1年的監測信息；6、 人性化，帶背光液晶中文界面菜單，按主菜單和子菜單分類設置；7、 安裝簡，結構緊湊，設計合理，雨量計、監測終端和電源有機結合，免拉

4、線；8、 智能化，雨強自動校正、10mm降雨總量校正和翻斗容量變化自動跟蹤校正；9、 適應性，環境溫度、工作電壓檢測和電源管理，現場按鍵修改和遠程命令修改遙測終端參數；10、多用途，設備可連接120個各類傳感器，因此，設備可用于水情監測，氣象要素監測和大壩安全信息監測等。性能指標：1、雨量傳感器序號項目指標1承雨口內徑：200+ 0.60mm，外刃口角度45°2測量分辨力0.1mm3輸出分辨力0.1mm、0.2mm、0.5mm、1.0mm可設置4降雨強度測量范圍0.0110mm/min5儀器綜合計量精度（0.1mm±3FS）6輸出信號方式三線制脈沖信號輸出，可接成二線制脈沖

5、信號輸出7開關接點容量 V15V，I300mA8接點工作次數1×107次9儀器功耗12V，0.1mA10工作環境溫度10+50；濕度：98%RH（40）11儀器體積直徑280mm×高800mm2、采集控制器序號項目指標1雨量測量分辨率0.1mm、0.2mm、0.5mm、1.0mm可設置2雨量發報分辨率1mm-10mm可設置3接口數量和類型1個脈沖量和64個485數字量；可接模擬量、振弦量、差阻值、差壓值、格雷碼、232等進行組網監測4采集間隔雨量實時采集，其它5分鐘-24小時可設置5輸出間隔1-24小時定時輸出和變化率輸出可設置6工作體制自報、應答和查詢確認全兼容7功耗值守

6、：0.3mA；工作：20mA8顯示界面128×64點陣液晶，8×4漢字9中繼站超短波組網，遙測站可兼做存貯再生中繼站10備份中繼站工作方式熱備份中繼站，遙測站自動路由選擇11工作環境溫度：2565；濕度85%3、通信組件序號項目指標一超短波電臺沒有公網情況下的最常用通信方式1調制方式FSK 1180 9802通信速率300bps3發射功率5-25w可調4傳輸距離山區20公里，丘陵40公里，平原80公里5供電方式太陽能：10W，蓄電池：65AH (南方)，24AH (北方)二GPRS/CDMA/SMS/衛星模塊1發射功率1-2w自動調節2傳輸距離公網無限中繼，全球可達3供電方

7、式太陽能：5W，蓄電池：38AH (南方)，24AH (北方)4、固態存貯器序號項目指標1存貯容量4M，按時間分配存儲空間2單雨量站存貯一年1分鐘的雨量3雨量水位站存貯時間560分鐘可設置，存貯一年5分鐘雨量和水位4取數方式U盤存儲，按月、年取數，自動生成文本文件三、遙測站安裝調試1、遙測站安裝圖1 遙測站室外安裝示意圖2、雨量傳感器調試人工注入排水計量法按國標GB/T 11832-2002翻斗式雨量計規定，雨量檢定工作原理是采用動態檢定法，即用雨量檢定設備，將小、中、大三種不同雨強（0.5、2、5mm/min）的降雨量，模擬成相應穩態的流量，在一定水頭壓力經導管進入計量組件的漏斗，流入翻斗。

8、按規定的指標計量以上三種不同雨強下，翻斗翻轉的排水重量（準確至0.5g）。翻斗計量誤差E為:式中：V翻斗計量排水量，儀器感量（3.14 g）與翻斗翻轉倒水次數之乘積,g； P翻斗實際排水量，g。調試規程：a.500ml盛水容器兩個，醫用輸液器一根，計時秒表1個、計數器一臺，天平一臺。或使用我們研制的YDZ-YL20m型校雨量杯一只。b.首先將儀器的工作平臺調平，使圓水泡居中，儀器處于正常工作狀態。c.使漏斗、翻斗、儲水室、集水罐和塑膠管等過水的工作部位均充分濕潤，為此，翻斗應預先翻轉100次以上，產生一次虹吸過程。d.向承雨器中緩慢注入314g清水，注入完畢，恰好產生虹吸過程，否則，須調整虹吸

9、管的高度。e.檢查翻斗、發信部件和采集設備的工作狀態。f.分別調校雨強為0.5mm/min、2.0mm/min和5mm/min，降雨量為10mm左右，虹吸結束前停止注水，并使最后一斗到盡，按照上式計算誤差，雨強誤差關系不得超過±2%。g.小雨強的誤差大于2%時，說明翻斗感量偏小，調節微調機構，使翻斗感量變大；大雨強的誤差超過-2%時，說明翻斗感量偏大，調節微調機構，使翻斗感量變小，一般情況下，翻斗感量誤差可通過降雨總量校正自動進行修正。人工給水檢定法用10mm雨量量筒盛滿相當于10mm降雨量的清水。模擬雨強為0.5mm/min(20分鐘到完)、2.0mm/min(5分鐘到完)和5mm

10、/min(2分鐘到完)降雨量形成的流量，緩慢、均勻地從漏斗注入翻斗，每種雨強檢定2次，翻斗累計翻轉總數均為（200±4）次，保證各種雨強下的儀器誤差均在±2%以內，即為合格。這是目前水文站普遍采用的方法。天然降雨儀器自身排水計量法儀器在野外使用過程中，可用降水時自身排水量檢查儀器（系統）的量測精度。四、CJU4300終端基本操作CJU4300終端的操作非常簡單、方便，只需按動儀器上的五個按鍵即可查看雨量、水位等，以及對高報警、低報警等若干參數的設置。儀器剛上電時會鳴叫三聲，表示上電復位成功。操作按鍵USB端口，U盤取數128×64點陣液晶顯示屏圖2：CJU4300

11、終端界面1、工作界面圖3：雨量站工作界面 圖4：雨量水位站工作界面首先按進入/輸出鍵：顯示屏上就會顯示一小時雨量、當日的雨量、水位以及此時的時間，此稱為主界面。再次按此鍵即可設定系統參數、報警、GSM網絡、數據拷貝、系統時鐘及系統檢測。注：端口正在采樣時或數據正在發送時不會響應按鍵操作。2、系統參數設置當光標顯示在系統參數時按確認鍵及可進入系統參數的設置：0中繼站號：再按兩次確認鍵即可修改儀器的中繼站號，通過向上、向下、右移鍵設置。中繼站號的范圍為0到255。設置好后按確認鍵，若不需要設置其他參數即可按進入/退出鍵，看到保存設置，如需保存請按確認鍵否則就按進入/退出鍵，回到主界面。以下操作設置

12、與此相似。圖5：主菜單 圖6：系統參數設置菜單（1）本站站號：范圍為1到255。（2）雨量計： 雨量計的分辨率，可設置為0.1、0.2、0.5、1(mm)（3）顯示開關：根據需要可設置為常開或自動關（4）存貯模式：可設置為水位、雨量、雨水1、雨水2（5）上級中繼：與本站相連的上一級中繼站號（0到255） （6）備用中繼：與本站相連的下一級中繼站號（0到255）（7）端口數量：可設置0到128個端口（8）采樣間隔：CJU4300終端控制傳感器采樣的周期，用戶可以根據自己的需要設置時間。 此值為0時，表示不進行定時采集；此值為1-60時，表示采樣間隔時間的單位為分鐘（應能被60整除；否則將不能生效

13、）；此值為101-124時，采樣間隔時間為（設置數值-100）小時；（9）采樣預熱：給傳感器的上電準備時間，根據各個傳感器的不同可設置相應的時間，單位為秒；浮子式水位計為2；超聲波為30-60；8路振弦式模塊為10-15秒；（A） MA1地址：第一路420MA電流信號傳感器的地址，可設置的范圍為0到“7 端口數量” 0為沒有接電流信號傳感器（B） MA1量程：第一路420MA電流信號傳感器的量程，0255米（C） MA2地址：第二路420MA電流信號傳感器的地址，可設置的范圍為0到“7 端口數量” 0為沒有接電流信號傳感器（D） MA2量程：第二路420MA電流信號傳感器的量程，0255米（E

14、）報警歷時：當雨量、水位等達到報警值時，蜂鳴器報警歷時0255秒（F）發報間隔：遙測發報的周期，推薦發報間隔為采樣間隔的整數倍；此值為0時，表示按數據變化量發報；此值為1-60時，表示采樣間隔時間的單位為分鐘（應能被60整除；否則將不能生效）；此值為101-124時，發報間隔時間為（設置數值-100）小時；（G） 平安間隔：系統自身運行狀況(電壓和自身的工作溫度)的發報周期，小時；（H） 水位變化：水位變化量，當水位變化大于或等于所設置的值時立即發送數據，單位：用水位傳感器的單位（I） 雨量變化：雨量變化量，當實測雨量變化大于或等于所設置值時立即發送數據，單位：毫米（J） 通信預熱：給通信設備

15、上電到可發送數據的準備時間，一般情況下,超短波電臺：2秒；GPRS/CDMA、SMS和PSTN用軟件握手，此參數無效；衛星：30秒。（K） 通信方式：可設置為超短波、短信、GPRS/CDMA、衛星和PSTN 等信道。（L） 備份信道：可設置為超短波、短信、GPRS/CDMA和衛星信道，NULL表示沒有備份信道。（M） 報文格式：可設為E9、F8兩種格式。E9格式報文協議(16進制)：E9 E9 站號 上級中繼站號 月 日 時 分 端口數量 累計雨量高位 累計雨量低位端口字節數 測站電壓 測站溫度 端口1數據高位 端口1數據低位端口2數據高位 端口2數據低位 . 端口n數據高位 端口n數據低位

16、CRC校驗碼總計報文字節數=16+傳感器數量*每個數據字節數遙測站累計雨量=累計雨量高位*256+累計雨量低位各端口數據值=端口數據高位*256+端口數據低位端口字節數：水位為兩字節，振弦式傳感器與801的輸出設置有關，頻率或水位輸出時，端口字節數為2；頻率+電阻或水位+溫度輸出時，端口字節數為4F8格式報文協議：F8 F8 站號 上級中繼站號 月 日 時 分 端口特征碼 數據高位 數據高位 BCH碼端口特征碼=0為雨量；1為端口1數值；2為端口2數值；68時，數據高位為測站電壓*10，數據低位為測站終端主板溫度。各端口數據值=數據高位*256+數據低位3、報警值設置（1） 60分雨量：就是最

17、近60分鐘的降雨量，當最近60分鐘的時段雨量超過這個值時就會產生報警。設置范圍09999毫米。（2） 當日降雨：一天的雨量變化量（8：00到8：00），當超過此值時就會報警，范圍09999毫米。（3） 1基值： 第一個傳感器的基值，與本傳感器測量值相加為最終結果；（4） 1低報警：當測量值與本傳感器的基值相加后小于此值時就會產生報警；（5） 1高報警：當測量的值大于此值時就會產生報警；（6） 2基值： 第二個傳感器的基值，與本傳感器測量值相加為最終結果；（7） 2低報警：第二個傳感器低報警，與4相似；（8） 2高報警：第二個傳感器高報警，與5相似； 圖7：報警值設置菜單4、GSM/GPRS網絡

18、（1），后綴F為擴展碼；（2） 號碼1、號碼2、號碼3：分別為接收中心站的號碼，在使用短信信道時，在監測的信息變化后立即發送到相應的號碼；最多可發送3個目標號碼，如果號碼2為00000000000F，號碼3即使正確也無效。 圖8：短信號碼設置菜單如果選用GPRS通信，輸入中心站服務器的IP地址或動態域名。5、數據拷貝按確認鍵后，如果沒有插U盤時就會顯示操作失敗，并在左上角顯示沒有U盤，歷時2秒退出，如果U盤已插上，就會跳到下一個界面：（1）可用空間：按確認鍵后即可看到U盤的剩余空間，以確定其空間足夠下載數據。（2）按月拷貝：光標移到該菜單上按確認鍵后，光標停留在月份修改位置，按或可修改待拷貝月

19、份，按確認鍵開始拷貝設定月份的數據，界面上顯示已拷貝數據百分比，U盤在閃爍，當到100時說明設定月份的數據已拷貝完畢。每個月的數據量有50K字節（3）整年拷貝：光標移到該菜單上按確認鍵后，拷貝當年的信息。界面上顯示已拷貝數據百分比，U盤在閃爍，當到100時說明本年數據已拷貝完畢。 圖9：數據拷貝菜單6、系統時鐘按確認鍵后，就可以修改此儀器的系統時間。7、系統檢測（1）系統環境：按確認鍵后，即可看到供電電壓、溫度及時間的分與秒（2） 雨量翻斗：按確認鍵后，撥轉雨量計翻斗可看到翻斗的次數，測試雨量計干簧管工作是否正常和線路是否暢通，測試數據不存貯、不發報。（3） 端口采樣：按確認鍵后，修改檢測的端

20、口（0120），再按確認鍵后延時一次傳感器預熱時間即開始對待檢測端口的傳感器進行實時采樣 。 圖10：系統檢測菜單（4）人工置數：按確認鍵后，人工置數行顯示：P：001/D：000000，P后為端口號，D后為該端口的十進制數值，輸入完畢按確認鍵，啟動設定的通信信道，將人工置數的信息立即發送出去。發送完畢顯示已發送編碼。（5）等待接收：通信方式為GPRS/CDMA或短信時，按確認鍵后，先顯示稍后，等若干秒后就會顯示信號強度（對GPRS/CDMA或SMS公網信道），28/31，28為實測信號強度，31為信號強度分級最大值，實測信號強度必須大于18，才能正常進行數據通信。如果GPRS/CDMA模塊已

21、連接到服務器上就會顯示已連接上，等待接收公網信息。否則顯示失敗。通信方式為超短波時，按確認鍵后，立即啟動電臺，液晶屏上顯示無數據，等待接收其它測站發來的信息。（6）內存檢測：按確認鍵后，顯示當前正在檢測的內存空間，從0-2047。 8、保存設置按確認鍵后，主動保存更新的參數到設備參數存儲器，回測量主界面；如果用戶修改了參數而沒有主動保存時按了退出鍵，系統提示保存設置界面，如圖8，退出放棄、確定保存，如沒有及時按鍵選擇，20秒后自動退出放棄。圖11：保存參數修改菜單9、標注及標識見上圖引腳定義：電源組Bat+：接12V電源正極，為輸入電源；紅色Bat-：接12V電源負極，為輸入電源；黑色CH1+

22、：電臺電源控制正極（最大500MA），沒有控制端的電臺須加中間繼電器；紅色GND：電臺電源控制負極黑色CH2+：GPRS/CDMA/SMS模塊的電源正極紅色GND：GPRS/CDMA/SMS模塊的電源負極黑色CH3+：衛星收發信機的電源控制正極紅色GND：衛星收發信機的電源控制負極黑色485+：RS485總線傳感器電源正極，最大負載電流500MA紅色GND： RS485總線傳感器電源負極黑色電臺組GND：電臺信號參考地黑色RFSK：電臺接收輸出的語音信號；FSK信號輸入；黃色TFSK：電臺發送輸入的語音信號；FSK信號輸出；白色PTT：控制電臺收發狀態轉換，低電平為發送狀態紅色見上圖引腳定義：

23、232串口組TXD1： GPRS/CDMA數據輸出，與模塊輸入連接黃色RXD1： GPRS/CDMA數據輸入，與模塊輸出連接白色GND： 信號參考地黑色TXD2： 衛星數據輸出，與通信模塊輸入連接藍色RXD2： 衛星數據輸入，與通信模塊輸出連接綠色傳感器接口組GND：信號參考地黑色NETA：RS485 A線黃色NETB：RS485 B線白色RAIN：雨量計信號輸入棕色INPUT：預留的外部中斷輸入ALARM：報警輸出，集電極開路輸出最大吸入電流500MA紅色MA1：第一路電流傳感器信號輸入420MA藍色MA2：第二路電流傳感器信號輸入420MA綠色各個發光管LD的定義：電源組CH1(LD1)：

24、指示電臺是否上電紅色CH2(LD2)：指示GPRS/CDMA/SMS模塊是否上電紅色CH3(LD3)：指示衛星通信機是否上電紅色SAMPLE(LD4)：指示RS485總線是否上電紅色各個發光管LD的定義：通信組CH1-TXD(LD8)：電臺發送數據時亮紅色CH1-RXD(LD9)：電臺接收數據時亮綠色CH2-TXD(LD10)：GPRS/CDMA/SMS發送數據時亮紅色CH2-RXD(LD11)：GPRS/CDMA/SMS接收數據時亮綠色CH3-TXD(LD12)：RS485總線發送數據時亮紅色CH3-RXD(LD13)：RS485總線接收數據時亮綠色10、工作過程（1）上電過程接上12V電源

25、，液晶顯示智禹商標，轟鳴器3聲鳴叫后，進入正常工作主界面，顯示小時雨量、當日雨量、水位1和水位2，20秒后屏幕掉電，進入省電值守狀態。按住進入/退出鍵時接上12V電源，進入電路看門狗測試狀態，顯示儀器軟件版本號、日期，看門狗工作狀態，3分鐘后進入進入正常工作主界面。（2）參數修改過程屏幕處在掉電狀態，按進入/退出鍵時屏幕上電，再按進入/退出鍵時進入參數設置狀態主菜單，按鍵，反白光標在主菜單上移動，按確認 鍵時進入該主菜單的子菜單，按鍵進行翻屏，按確認 鍵時反白光標停留在當前頁的第一個菜單上，按鍵反白光標在子菜單上移動，按確認 鍵時反白光標停留在當前子菜單的參數值上，按右移鍵，將光標移到需要修改

26、的字符上，按改變參數值，本參數修改完畢按確認 鍵，光標回到子菜單上，類似修改其他參數，所有參數修改完畢按將光標移到保存設置菜單按確認鍵后將修改的參數值保存存儲器，回到正常監測界面，如果參數修改后沒有保存按退出鍵，系統將提示保存選擇。（3）采集發送過程根據設置的采樣間隔，CJU4300終端具有內部時鐘，到達傳感器采樣時間，控制485接口（傳感器）電源上電，SAMPLE采樣燈點亮，液晶第四行顯示“端口采樣”；根據對傳感器設置的采樣預熱時間采取傳感器的數值后，控制485接口電源掉電，SAMPLE采樣燈熄滅；根據設定的通信方式進行遠程傳輸： 超短波通信通信方式為超短波通信時，控制繼電器給電臺上電，CH

27、1電源燈點亮，電臺電源燈(綠)點亮，液晶第四行顯示“電臺發送”，電臺發送燈(紅)點亮1秒后熄滅，液晶第四行恢復時間顯示，控制繼電器給電臺掉電，進入低功耗值守狀態，完成一次采樣發送過程。 GPRS/CDMA通信通信方式為GPRS/CDMA通信時，控制繼電器給GPRS/CDMA通信終端上電，CH2電源燈點亮，GPRS/CDMA通信終端電源燈點亮，液晶第四行顯示 “GPRS/CDMA發送稍候”；“30/31 連接” ；“發送成功”，液晶第四行恢復時間顯示，控制繼電器給GPRS/CDMA掉電，進入低功耗值守狀態，完成一次采樣發送過程。如網絡故障則顯示“0/31 失敗”。 SMS通信通信方式為SMS通信

28、時，控制繼電器給SMS通信終端上電，CH2電源燈點亮，SMS模塊電源燈快速閃爍，與基站通信握手后，電源燈慢速閃爍，液晶第四行顯示 “短信 發送稍候”；“短信30/31 連接” ；“發送成功”，液晶第四行恢復時間顯示，控制繼電器給SMS模塊掉電，進入低功耗值守狀態，完成一次采樣發送過程。如網絡故障則顯示“0/31 失敗”。五、中心站對遙測站通信協議以16進制文本格式發送。1、實時數據召測發送：“CALL：(回車，換行)”動作： 立即采樣，按自報格式回傳2、歷史數據查詢發送：“HISTORY：月日時-月日時（共8+3*2+1+3*2=21）(回車，換行)”分默認為0 ； 動作：本機根據起止時間、存貯模式；采樣間隔計算傳輸的字節數回傳數據的格式：“START:月日時(機內當前時間)月日時（開始）月日時（結束） 站號 存貯模式 采樣間隔（9*2+3*2+3字節）（每天最多1440*2字節）END(回車，換行)”3、參數修改發送：“PARA:中繼站號、本機站號、雨量計分辨率、顯示開關、存貯模式、上級中繼、備用中繼、端口數量、采樣間隔、采樣預熱、MA1地址、MA1量程、MA2地址、MA2量程、報警歷時、發報間隔、平安間隔、水位變化、雨量變化