新一代手持式多功能置数器的设计与实现

邵灿辉，卓四明，高振东

（1.国电南京自动化股份有限公司，南京210032；2.南京河海南自水电自动化有限公司，南京210032）

人工置数主要应用在偏远地区天然河道的流速和流量，这些数据对水利监管部门而言是及其重要的，并且对此类数据的精度要求很高。目前在测量天然河道流速的方法中，利用缆道测流速是一种精度较高的方式。由于偏远地区没有市电，这就需要人工去操作缆道铅鱼，然后记录测量数据，计算出流量和平均流速。然后利用多功能置数器通过有线或无线的方式传送给现地遥测站，然后遥测站点用GPRS、北斗等无线通信模块上送给水情中心站。此次设计的多功能置数器还具备历史数据存储、零漂测试，温漂测试、参数校准、采样通道选择、无线传输等功能。多功能置数器的MUC 选用了GD32F103 芯片，高达108 MHz 的运算速度，256 KB的FLASH 和48 K 的SRAM，以及多达5 个UART串口、3 个SPI 口、2 个IIC 口、80 个GPIO 口，完全满足了此设备的功能需求[1]。将无线短距离通信技术也应用到了该装置，采用了透传蓝牙芯片，可以满足200 m 内的数据传输，可以直接下载校正参数和人工置数、减少了水文测量人员的工作量。为了使该装置能有更好的适应性，该装置与遥测站点的通讯满足《SL651-2014 水文自动测报系统规约》，并且该装置还可以外接GPRS 无线通信模块，使其具备模拟遥测站点的能力。图1 所示为多功能置数器的硬件构成原理图。

图1 装置硬件结构图Fig.1 Hardware structure diagram of RTU

1 系统硬件设计

1.1 电源回路

由于多功能置数器是手持式设备，必须自备电源。……