边缘计算水利解决方案华为AR502H智慧水利解决方案
雨水情采集传输设备
(1)可外接增量式(翻斗式)雨量传感器、水位传感器,采用4G或5G通信模式(向下支持2G/3G)或支持有线方式传输,支持北斗卫星通信模式;内置4G全网通通信模块或5G通信模块;含4G全网通通信数据卡,卡内预留数据通讯流量;支持并默认开启IPv6功能, 测站IPv6地址和遥测站地址代码由发包人统一编制。支持多种通讯方式和主备信道自动切换,支持多中心(至少3个)发送功能。
(2)具有电压、信号强度等运行信息自动监测功能,具有定时自检发送、死机自动复位、站址设定、掉电数据保护、实时时钟校准、雨量/水位数据、设备参数现场显示和设备参数现场设置、手机现场配置等功能。
(3)采用自报、查询-应答兼容工作模式,支持休眠唤醒工作方式,在遥测站定时报或加报时,中心可以对遥测站建立通信链接,可以对遥测站进行远程设置,能够设置数据传输方式、数据报送频次等;所有外部接口具有光电隔离能力及防雷保护能力。
(4)能存储不少于1年的原始雨量/水位数据。
(5)具备消浪功能,支持雨量、水位定时/定量加报,支持本地固态数据提取,并按数据整编格式输出。
(6)数据接口: RS-232、RS-485;至少能接入1路雨量数据、1路水位数据;数据传输格式和协议,应遵循《水文监测数据通信规约》(SL651-2014)的要求,监测信息能保证稳定、可靠的传输至省市两级中心并被正常接收、处理。
(7)应采用箱体结构,箱体能够防雨防潮、防盐雾、防尘和防虫。
(8)提供所需的信号线、电源线、避雷等各类缆线及其接插头,其长度、数量及质量应满足有关标准及现场要求。
(9)主要性能指标:工作体制:自报、查询-应答结合式;防雷保护:通讯接口:3级防雷保护;电源、开关量、模拟量接口:2级防雷保护;设备平均无故障工作时间:MTBF≥25,000小时;工作温度:-30℃~+60℃,湿度:0~95%(40℃时)。
(10)报文解析说明:
传感器与遥测终端的接口及数据通信协议符合《水文监测数据通信规约SL651-2014》,遥测终端机可采用HEX/BCD编码或ASCII编码;使RTU将自动监测数据稳定、可靠的传输至省市两级中心,并被正常接收和处理。
1)站点编码:10位编码,如采用8位编码,前两位补0,应支持字母类编码,此编码为设备编码以不重复为原则,只作为判断设备的一标志,可以与水文测站编码不同。
2)ST后面的八位编码是设备的地址,ST与编码之间空格必须存在。一组报文只允许出现一个设备编码,但该编码可出现多次,发送人工报文等情况时可不同。
3)在补发数据时TT后字段,这是作为本条数据的观测时间<年月日时分>,示例:TT﹇2110010236。
如有多条报文需要补送时,TT时间也一定是多组,TT时间按从时间先后顺序排列。
4)自动雨量报汛时段长为5分钟,报文中只采用PN05、PT标识符。
5)自动水位报文中,只允许出现Z作为水位标识。自动水位报汛时段长为6分钟,水位变幅**过5CM时应自动加报。(有波浪时应做消浪处理,在1s内取样10次并取平均值)
6)墒文增加标识符定义如下:
GTP0 地表温度
GTP10 10CM地温
GTP20 20CM地温
GTP40 40CM地温
土壤墒情含水量监测要素,各深度含水率采用重量含水量率。
7)报文中增加标识符定义如下:
VJ1为一号垂线流速,VJ2为二号垂线流速,垂线流速标识符以此类推。
自动流速上行报文必须具有以下标识符及要素VA、AC、Q、VT、Z,详见表 016。
表 016 自动流速上行报文要素一览表
标识符 要素
VA 平均流速
AC 断面面积
Q 实时流量
VT 设备电压
Z 水位
8)增加SIG字符作为通信信号强度要求使用,十六制以80为标识符。单位dBm或百分比,例如: SIG 21 代表信号为21dBm或百分比
9)自动蒸发上行报文必须具有以下标识符及要素EJ、PJ、VT,详见表 017。
表 017 自动蒸发上行报文要素一览表
标识符 要素
EJ 当前蒸发量
PJ 当前降水量
VT 设备电压
10)定时报时间间隔为1小时。(地下水一天一次报)
11)同时,如果中心未增加站点情况下,中心收到格式基本正确报文时,会主动回送确认指令,以此方便调试人员进行设备网络测试。
12)在收到正确结构报文时,如果设备端有需要自行增加的部分要素标识符,只要与原有要素标识符不冲突,不影响中心数据采集,例如:部分厂家把SIG 作为GPRS信号强度标识符。
13)墒情配置报文使用HEX编码结构,功能码:42H(配置)/43H(查询),参数配置表见表 018。
表 018 墒情参数配置表
序
号 名称 标识符
引导符 数据长度 说明
1 土壤墒情
修正值 FF01H 不定长 FF01 a1,b1,c1, a2,b2,c2, a4,b4,c4
a1,b1,c1表示10cm修正参数值、
a2,b2,c2表示20cm修正参数、
a4,b4,c4表示30cm修正参数。
a,b,c 为十进制浮点数,小数点后保留4位、取值范围:-1.0000~1.0000
2 定时报
采集周期 FF06H N(4) FF06 1,30 采集周期1小时,每小时的30分开始采集。
14)报文中正文较后一个空格不得省略(原国标中已有同样说明)
15)本文中用的测试报文是现有部分厂家的报文,主要是用于说明报文基本结构,本文中未提及的部分,一切以原水文监测数据规约为准。
16)现有主要厂家实测报文解析示例(以下通信协议中空格均用﹇代替,实例中****为校验码,仅供参考):
华为AR502H-CN是新一代边缘计算物联网关,具备强大的边缘计算能力,开放软硬件资源,提供SDK实现计算、存储、网络资源灵活调用,支持容器管理,APP随需部署,广泛应用于各种物联网场景,如智慧用能,物联杆站,智能配电房,智慧园区、智慧水利等领域。
华为AR502H系列产品是专为边缘计算与IoT规模组网设计,满足恶劣的温度,湿度和电磁干扰环境下的网络通信需求,提供丰富的物联网接口,可扩展IP化PLC通信,积木式按需组合。
边缘物联安全可靠
基于边缘计算架构,开放软硬件资源,支持多容器管理,APP 随需部署标准Debian OS开发环境,提供SDK实现计算、存储、网络资源灵活调用支持数据加密,非特权容器,分区双备份,**设备安全可靠丰富接口灵活扩展支持 LTE FDD 和 LTE TDD,并可兼容 WCDMA/GPRS/GSM集成千兆以太接口,RS232,RS485,DI/DO等多种工业总线接口可扩展IP化PLC,支持IPv6,终端设备即插即用
工业级设计**品质
无风扇设计,可长期工作在-40℃~70℃间强磁干扰下无故障工作,满足 IEEE1613 要求双冗余电源,隔离输入,宽电压9.6-60VDC
技术规格
参数 AR502H-CN
处理器 ARM 4核A53,1GHz
DDR 2GB,DDR4
Flash 2GB,SLC NAND
基本功能 支持安装、卸载、启动、停止容器
支持安装、卸载、启动、停止APP
支持APP增量升级
高级功能 支持给容器分配CPU核
支持调整容器存储和内存资源
支持部署多容器,容器之间提供消息总线
安全功能 支持容器磁盘加密
支持容器和APP签名校验
物联网协议 支持MQTT,CoAP
二次开发支持 支持标准Debian OS开发环境,提供二次开发指导
支持主流编程语言,如C/C++
4G/LTE FDD LTE:Band 1/3/5/8
TDD LTE:Band 38/39/40/41
3G HSPA+/UMTS:Band 1/5/8/9
固定以太接口 3 * GE电,10/100/1000Mbit/s自适应
2 * GE combo
固定串口 2 * RS485或RS232(隔离,485与232通过软件切换)
告警口 1路DI(无源触点输入)
1路DO(工业端子,支持常开和常闭)
电源 双DC冗余:9.6~60V(工业端子)
工作温度 –40°C to +70°C
外形尺寸(W*D*H) 150 * 133 * 44mm