MCU-40型模块化测量单元(以下简称MCU-40)，是由四川葛南仪器有限公司自主开发的一款分布式模块化数据采集系统,与自主研发的GDA110（X）系列测量模块和MCU大坝安全监测数据采集系统软件配套使用。设计用于对各类岩土工程与结构(大坝/桥梁/隧道/边坡/危房/矿山/核电站及民用建筑物等)安全监测项目中的传感器信号进行实时自动数据采集/存储/传输/计算/报告与预警,为工程施工及运行管理者提供与工程现状和安全相关的数据支持和判断依据。
2．功能特点
2．1先进性
MCU-40采用高度智能化/模块化集成设计，具有多种通讯接口：RS485/4G无线/以太网口/Lora/光猫等可选，组网方式灵活。采用uA级别低功耗设计，内置高容量聚合物锂电池，外部电源故障/阴雨天等恶劣环境模块可连续工作。
2.2可靠性：
MCU-40性能稳定，采用高性能高可靠性电子元器件，使用寿命长。具有隔离功能，抗干扰能力强。电源避雷器、通讯避雷器、过载过压保护开关等一应俱全。内置除湿装置，自动除湿保持干燥。
2．3通用性：
所有通道万用，兼容性良好，允许不同品牌，不同信号输出类型的仪器同时混合接入同一个模块，如差阻式/振弦式/电压式/电流式等模拟信号传感器，以及数字式智能型与开关量计数式传感器均可同时接入。
2．4冗余性：
模块采用多核32位微处理器，24位工业级A/D转换器和冗余的继电器多路复用技术，自带超过30000组数据存储功能，保证了数据安全和完整。
2．5多选择
MCU-40可与110x系列模块任意组合成8/16/24/32/40通道测量系统，110x系列模块有振弦模块1102、差阻模块1103、电流电压模块1104、多功能模块1105、全功能模块1106可供选择。
2．6可维护性
MCU-40具有现场实时查看数据/远程自检/诊断及人工比测等功能，支持远程升级和维护。
3．组成
MCU-40测量系统由机箱、主控板、测量模块、底板、通讯避雷器、电源避雷器等组成。
3．1机箱
机箱采用通用防雨机箱，适合室内安装。
3．2主控板
主控板是系统核心控制部分，负责采集控制、存储、通讯、显示、参数设置、电源管理、模块管理等功能。主控面板有16个按键，【开关】键、【0-9】数字键、【ESC】返回取消键、【ENT】菜单切换键、【↔】左右选择键、【↑】向上选择键、【↓】向下选择键。在测量主界面下按【↓】键表示【人工采集】，按【↔】键表示测试通讯，主控会主动上报信息。按【↑】键可以查看主控版本号，按数字【0】键查看主控板数据，按数字【1】键查看模块1数据，按数字【2】键查看模块2数据，按数字【3】键查看模块3数据，按数字【4】键查看模块4数据，按数字【5】键查看模块5数据。
主控参数设置方式：首先按1次【ENT】键，进入【主控参数设置界面】，然后按【↑】或【↓】(上下键)选择需要设置的参数。选择需要设置的参数后，再按【↔】左右键选择需要设置的位，选定设置位后按数字键【0-9】设置参数，最后设置完毕后按【ENT】键保存即可。
主控参数含义：
通讯编号：即箱号，由5位十进制数组成范围是：1-65534，此参数不能随便更改，更改后可能导致软件无法运行。更改此参数后建议重启系统。
通讯速率：即串口通讯的波特率范围是：1200-115200，此参数需与软件中波特率保持一致。
采集时间：即模块的采集时间(MCD110x模块从第一个点到最后一个点的巡检时间，一般建议大于该时间)。注意，此参数太小可能导致后面的通道巡检不到。
通讯预热：在低功耗模式下，主控提前启动时间，单位是秒，主控工作在实时在线工作模式时，此参数无效。
通讯延时：对于电台等一些外部通讯设备，往往发送和接收状态切换时需要一定时间，一般都在1秒以内，此参数单位是毫秒，1秒等于1000毫秒。
工作模式：主控板的工作模式有： 离线自报模式/离线存储模式/在线自报模式/在线存储模式。离线自报模式，表示MCU-40系统在电压低时会自动休眠，采集时自动启动采集、存储并主动上传数据；离线存储模式，表示MCU-40系统在电压低时会自动休眠，采集时自动启动采集、存储数据。工作在这种模式下软件需要定期读取存储器。在线自报模式，表示MCU-40系统始终保持在线模式，软件可以随时控制操作，采集时自动采集、存储并主动上传数据；在线存储模式，表示MCU-40系统始终保持在线模式，软件可以随时控制操作，采集时自动采集、存储数据，软件需定时读取存储器。采用我公司配套的【SCGN数据采集系统】时默认工作模式为离线自报模式。注意不管系统工作在什么模式下，当电压低到一定时候时，系统自动进入离线模式，如果电压继续降低系统将自动关机。电压恢复时系统自动恢复原工作模式。
存储记录：该参数说明此时主控中已经存储的数据条数。设置时该参数只能清空。
采集周期：即数据采集频次，默认4小时采集(巡检)一次(14400秒)，单位是秒。
系统时间：即系统的内部时钟，该参数软件应定期校准。保持与软件系统时间一致。
采集计时起点：即系统从什么时刻开始采集。设置该参数比当前时间大，可实现预约采集功能。
测量模块参数设置方式：在主界面连续按2次【ENT】键，即可进入模块设置参数界面，按提示按【0-5】数字键进入相应参数设置界面，设置方式与主控参数设置类似，具体咨询水利监测人13990298835。
3．3测量模块
(1)振弦测量模块GDA-1102
测量通道数 | 8通道 |
扫频激励范围 | 400-6000Hz |
时基精度 | 0.01%F.S |
测频率分辨率 | 0.01Hz |
测模数分辨率 | 0.01F |
测温范围 | -80℃-+150℃ |
测温精度 | ±0.2℃ |
测温分辨率 | 0.1℃ |
(2)差阻测量模块GDA-1103
测量通道数 | 8通道 |
测量范围 | 0.02～120Ω |
电阻比 | 0.8～1.2 |
电阻值分辨力 | 0.01Ω |
电阻比分辨力 | 0.0001 |
(3)电流电压测量模块GDA-1104
测量通道数 | 8通道 |
给传感器（变送器）供电输出电压 | 可编程电压输出12V/24V,负载能力100mA |
电流测量范围 | 0-20mA |
电压测量范围 | -5V -- +5V |
AD位数 | 24位 |
(4)全功能测量模块GDA-1106
测量通道数 | 8通道 |
支持的传感器 | 振弦、差阻、电流电压、RS485智能传感器同时支持，每个通道可编程 |
采用定时开机，完成数据采集及传输后，4-10分钟内无操作CPU进入休眠状态。模块进入休眠状态后，一是当采集周期到来时模块自动启动采集数据并存储，传输数据（自报开关打开）；二是如果模块采用RS485通讯时，可以向模块发送任意字节指令唤醒，等待时间超过2s后可对模块进行操作。
休眠：小于300uA, 485可唤醒
工作：小于50mA（4G无线），小于10mA（RS485）
传输采集：小于500mA
4．3存储容量：可存储超过30000组数据。
4．4通讯接口：1路标准R485串口通讯，可选配无线4G、以太网等。
4．5实时时钟：内部自带时钟，每条数据记录都会记录数据采集的时间。
4．6供电电压监测，可以实时监测电源电压。
4．7电源供电：3.7V大容量聚合物锂电池，直流9-25V输入给内置锂电池充电。支持太阳能，无需太阳能控制器。
4．8工作环境
工作温度：-40℃-+80℃
工作湿度：5％ － 95％
4．9平均无故障工作时间：MTBF>30000小时
4．10数据丢失率：小于5‰
40通道分步式自动测量单元尺寸
