第一章产品简介

1.1 产品概述

JXQP-SWJ型号气泡水式位计是我公司研制的一款高性能产品。一种用于测量液体或气体中特定位置的液位高度的设备。它通过利用气泡在液体或气体中的上升和下降来测量液位的变化，并将这些变化转换为可视化的读数。适用于需要连续精确测量水位的环境，因不需要建水位井，对水文站水位、水库水位、水力发电调压井水位、大坝测压管以及上下游水位的监测，气泡式水位计是最理想的水位监测仪器之一具有安装方便、高精度、高可靠性及非接触式测量、兼容性高、多种通讯接口等显著优点。

1.2产品特点

l 超高精度，全温度补偿，线性补偿，抗干扰、防雷设计

l 零点可自由设置

l 多种通讯接口自行选择

l 安装方便、高精度、高可靠性

l 远程平台查看控制

l 可通过USB口导出存储数据

l 定时测量，测量和采集时间可自由设定

l 非接触式测量、兼容性高

l 超大容量的历史数据存储，数据存储量可达50万条

l 带有超量程报警功能和断电信息存储功能

l 100%水质密度可调，适合全国各地各种水质高度测量

1.3产品原理

自然空气通过空气过滤器过滤、净化后，进入气泵。空气经气泵压缩，产生气压，通过单向阀快速流向气室，气体分两路分别向压力控制单元中的压力传感器和通入水下的通气管中扩散，当气泵停止工作时，单向阀闭合，水下通气管口被气体封住。从而形成了一个密闭的连接压力传感器和水下通气管口的空腔。根据气体分子动理论可知，密闭的气体容器内各处的压强相等，气管底部承受的压强与压力控制单元的传感器处压强相等，用此压强减去大气压强，即可得到水的净压力，通过一系列的换算和修正便可得出测量的水位。

1.4 应用范围

气泡式水位计广泛应用于各种工业领域和科学实验、生活生产中。在水处理厂中，它可以用于监测水箱中的水位，以确保水的正常供应。在化学实验室中，它可以用于测量反应溶液的液位，以便及时添加或减少试剂。本产品也适合我国水质水情，特别适合中小河流水位监测，发电厂调压井水位、大坝上下游水位的测量；海洋、地下水水位的测量；化工、煤矿、污水处理、自来水厂等处的水位及液位的监测；适用于不便建测井或建测井费用昂贵的地区。此外，气泡水位计还可以用于船舶、飞机等交通工具中的液位测量，以确保安全运行。

1.5 产品参数

表1

第二章产品硬件

2.1 产品外观

2.2 结构尺寸

第三章设备的安装

3.1 土建的选择安装点

1、水位计的安装点因注意不能装在最高水位以下，已避免涨水后淹没水位计设备。

2、因为需要无线通讯所以一定要注意安装点周围有无高压电线或者大山之类的影响通讯的特殊问题。

3、对于水下气容安装的选点，首选不能选择回水湾，水流特别急的地方，水下垃圾特别多的地方等等，以避免水下气容被堵塞的问题。

4、水下气容必须 45°倾斜顺水流的方向或者垂直朝下的安装。

3.2外壳安装要求

1、气泡式水位计是一种精密测量仪器，须安装在有外设保护的箱柜内或室（站房）式等安全位置。

2、气泡水位计的机箱必须采取壁挂式安装。首先用冲击钻或射钉枪将2颗M4膨胀螺丝呈水平线位固定在站房的侧面墙壁上，然后再将机箱挂在膨胀螺丝上并拧紧螺母，注意机箱外接气管接头朝下。

3.3气管安装要求

1、在安装气泡水位计气管探头时，安装位置及存在方式尤为重要，关系到水位测量精度，探头安装位置须使其不能随水流和浪涌产生颤动，必须完全固定。

2、3/8 气管要求有Φ50mm 镀锌不锈钢管做成的保护管保护，尽可能埋在地下，气线必须沿向下的坡度，保护管所有拐弯的部分弯曲度不能过于尖锐，应让气管有一个光滑的通道，用高密度混凝土块且有份量的、稳定的插入河岸的关键部位以固定气管，防止洪水威胁或塌陷，或将气管固定在已有的稳定建筑物上。

3、气管出口一般必须安装于最低水位以下 0.5 米处，如有2000 立方厘米容积的气容净水装置可以提高压力传感器的读数精度。

3.4 设备安装步骤

（1）将不锈钢气室接头的螺帽拧下，先将螺帽穿过气管，再将气管接到接头上。

（2）用扳手旋紧螺帽，当感觉到开始受力时，再旋转约 3~4 圈即可。

（3）根据实际需要，按我公司推荐的两种无测井安装方式。

注意：1、气泡式水位计气管的安装路线上不可有太多、太大的折弯，保护管的所有拐弯部分弯曲度不能过于尖锐，一般要保持在 120°以上。

2、安装好不锈钢气室后，应记录气室出气口的高位，设备实际测量的水深是气室内出气口高位与水面的深度。

3、设备安装，按照安装孔，使用M4 螺丝将气泡水位计设备固定。

4、将已经安装好的气管接到主机进气口。

5、参照端子定义接电源线、信号线，确认接线无误后上电。

第四章设备的使用

4.1接线说明

表2

4.2 历史数据导出

通过连接USB接口，打开通讯软件执行导出数据键即可

4.3 显示面板

仪表上电后进入自动测量状态，实现会种测量功能并显示相应的测量数据，通过操作四个面板按键，可设置和显示仪表参数。

4.4按键功能

仪表有四个按键，依次菜单键、翻页键、增加键、减小键。

增加键：光标处数字加1，循环选择屏幕上行显示内容。

减小键：光标处数字减1，循环选择屏幕下行显示内容。

菜单键：返回上一级菜单，功能确认，取消保存；进入设置菜单(在主界面)。

翻页键：选择位置，进入下一页面。

4.5密码

仪设计有密码：1级用户密码输入密码1234 进入普通用户设置页面按菜单键进入菜单

设置界面，输入错误或不输入按确认返回主界面。

表3

4.6 仪表菜单

仪表菜单采用结构化设计方法，合理归类，层次清晰，方便操作和使用。

仪表菜单列表如下所示。

第五章模拟量传感器参数含义与换算

5.1模拟量4-20mA电流输出

表4

计算公式为P_（水位）=（I_（电流_）-4mA）*满量程*0.0625m

其中P的单位为m，I的单位为mA。

例如当前情况下采集到的数据是8.125mA，此时测试结果约为5.15m。

以上为20m量程时计算方式，其他量程请以4mA代表0m，20mA代表最大量程线性换算即可。

第六章通讯协议

6.1通信参数

表5

6.2 数据帧格式定义

采用Modbus-RTU通讯规约，格式如下：

初始结构≥4字节的时间

地址码=1字节

功能码=1字节

数据区=N字节

错误校验=16位CRC码

结束结构≥4字节的时间

地址码：为变送器的功能指示，本变送器用到功能码0x03(读取寄存器数据)，功能码0x06(写入寄存器数据)。本协议支持读取累积量流量等常用寄存器，同时也支持口径零点传感器系数等仪表常数的读取修改。同时本协议提供累积量清零功能，用于批控等控制场合。

数据区：数据区是具体地址，在通讯网络中是唯一的(出厂默认0x01)。

功能码：主机所发指令通讯数据，注意16bits数据高字节在前！

CRC码：二字节的校验码。

问询帧

应答帧

表6

6.3寄存器地址

表7

注：无特殊说明各数值均为整数

6.4通讯协议示例以及解释

6.4.1读取设备地址0×01位置的压力值

问询帧

应答帧

表8

瞬时流量值:

012D(十六进制)=301=压力值=3.01kpa

6.4.2 读取设备地址0×01位置的水位值

问询帧

应答帧

表9

水位值

2AC(十六进制)=684=水位值=6.84m

第七章传感器连接精讯云

7.1精讯云介绍

精讯云，beat365中文官方网站研发的一款通用性物联网云平台，以行业解决方案为基础，解决传统云平台重链接轻体验的问题，在链接基础上升级前段显示效果与风格，集成十余行业界面模板，是一套集合解决方案、数据采集、预警发布、远程控制、数据分析等为一体的物联网系统。精讯云提供数据记录、查询、导出、比较等功能，主要是在应用层为客户提供一站式的加入服务。

7.2系统的特点及优势

7.2.1特点

l 实用性和美观性：根据应用系统的要求确定整个系统结构，即从系统功能和信息需求出发，拟建系统的结构必须满足系统的功能要求，信息采集与传输能力要求、人机交互能力要求、信息处理与存储能力要求。具体而言，该系统切实满足业务的需要，系统性能可靠，易于维护并且网络及系统各方面指标切合实际需要，系统配置设计充分满足业务需求。界面的规划应力求实用性，使应用充分满足使用者的访问需求。在保证实用性的同时,应力求界面的美观、大方。

l 稳定性：高稳定性，系统总体可用率大于99.7%，数据库应用可用率大于99.8%，并且会定期维护。

l 易操作性：提供友好的用户管理和使用界面

l 可靠性：在系统设计时，通过选择优秀的产品和采用必要的技术手段确保系统的可靠性。

l 兼容性：其他公司产品按照我司服务器协议，数据也可在我司平台产看

7.2.2优势

l 支持私有化入口：

精讯云重点解决私有化部署的难题提供可配置“千人千面”界面与私有域名解析的服务

l 功能全面：

数据查询，地图显示，实时监控，报警提示，大屏监控，指令下发等功能。

l 微信小程序：

可以手机微信简单、方便查看设备状态、数据、设备绑定地点等。

7.3精讯云平台注册和基本使用

7.3.1平台注册

您输入网址（www.sennor.net）进入平台登录界面，如下图所示：

如果您已和售前人员联系，已帮您注册过账号，您可以直接使用已注册账号登录平台；若您没有和售前人员联系，帮您注册账号，您可以自己注册。

点击登录界面的“注册”会出现，如下图所示界面：

您再按照界面显示，注意填写每一栏相关的信息。

（1）按照提示先填写好“用户名”；

（2）再根据提示填写好“设置密码”，填写好“密码”

（3）将刚刚填写的“密码”，在第三栏中，再次确认填写

（4）在第四栏中填写您的“手机号码或者邮箱”，如果您填写的是手机号码，您的手机会收到一条短信提示，您将短信内的“验证码”填写到第五栏；如果您填写的是邮箱，您需要登录邮箱，将邮箱收到的邮件里的“验证码”填写在第五栏。

您写填完注册信息后，点击“立即注册”，就完成平台账号的注册，可以使用刚刚注册的账号和密码，登录使用平台。

7.3.2平台的基本使用

使用账号和密码登录平台，进入平台主界面，如下图所示：

左侧为系统导航菜单，右侧为系统相关信息、设备相关信息。

“数据中心->地图显示”可通过地图形式查看设备绑定的地点以及设备的名称，此种方式可以一次性观察绑定的设备数量，非常直观，适合向政府机构展示使用。

“数据中心->列表显示”可查看绑定设备的数量以及设备的名称，适合统计使用。

“数据中心->图形化显示”可以通过所搜设备的ID，查看数据。

“数据中心->历史数据”可以输入设备的ID，可以查看设备任意上传时间的数据。

“设备中心->设备管理”可以通过搜索设备ID，查看设备数据；点击左上角“添加设备”，可以进行设备的添加，如下图所示：

根据界面的提示，进行设备的添加。

（1）“名称”可填写您自己需要的；

（2）“设备号”即设备的ID，例如：16F3F88714BB,将这组数值填写到“设备号”一栏即可；

（3）“初始密码”一栏，可以填写，也可以不填写，具体根据您自己的需求；

（4）“设备分组”是把设备添加到您分好的组别中，具体的分组根据您的需求；

（5）“设备地址”点击右侧的蓝色坐标箭头，进入地图里，然后拖动地图内部的一个蓝色箭头，进行坐标的定位，确定好坐标后，点击“确认”。如下图所示：

最后再点击“添加”，即可完成设备的添加。

“设备中心->分组管理”可以进行设备的分组，将不同类别的传感器绑定到相应的分组中。

点击左上角的“添加一级分组”，填写需要分组的名称，再点击“确认”即可。

“设备中心->指令下发”可以指定的设备进行指令的修改。如下图所示：

（1）点击“设备类型”选择传感器类型，

（2）在“设备号”输入(例如：16F3F88714BB)设备的ID；

（3）“设备密码”根据您的需求选择是否填写；

（4）“指令”下发根据您的需求使用

（5）“数值”的填写根据需求修改

填写以上信息，再点击“下发”，即可完成设备指令的修改和下发。

注：网络继电器和NB电信设备可以下发指令

“触发器管理->触发器列表”可以通过查看已添加的触发报警和添加触发报警。如下图所示：

.点击左上角“添加触发”，进入添加触发的界面，如图所示：

（1）触发“名称”根据您的需求填写

（2）“节点编号”请看注释

（3）“设备密码”根据您的需求选择是否填写

（4）“推送类型”根据您的需求

（5）“触发表达式”value后填写大于、小于、不大于或者不小于，然后再根据需求填写数值；例如：value>20

填写完以上信息，再点击“添加”即可完成触发报警的添加。

“节点编号”注释：红色标记的是设备的ID，黄色标记的是“节点编号”。

“触发器管理->触发历史”可以查看已添加触发器报警的记录。

“设置->个人设置”可以修改用户密码

“设置->用户管理”可以进行用户密码的修改和添加新用户

“设置->中性管理”可以更换系统名称、公司名称和logo。

7.4 传感器数据查询

当您购买的传感器带有上报功能，您可以通过精讯云服务器远程查看数据，方便快捷。

传感器设备通过NB-IOT网络模块和精讯云服务器建立连接，按照默认的频率（频率可调）将数据上报到云端服务器。

您只需使用已注册的精讯云账号登录服务器后，通过使用每台主机专有的“身份ID”即可查询设备的数据。

同时平台还具有报警功能，您只需通过平台设置报警数值，监测数据超过报警数值，平台会通过短信或者QQ邮箱通知您，让您更加方便、快捷的监测数据。

注：您可联系我司售后工作人员，了解平台的具体功能。

第八章故障分析及其排除

表10