KS-95T GPRS/CDMA温(湿)度采集开关量控制终端

 

KS95T-GPRS温湿度采集终端     

功能简介:
KS-95T MINI温(湿)无线传输终端是一款多功能小型综合采集终端,通过无线互联网远程采集数据和数据传输,功能包括:
⇒ 温(湿)度采集传输
⇒ 4路开关信号采集传输
⇒ GPS远程监控(选配功能)
⇒ GPS电子围栏(选配功能)
⇒ RS232或RS485接口数据传输
⇒ 本地液晶显示
⇒ 低功耗版本,适合电池供电
产品可接不同型号的传感器,每种传感器的规格参数请参考<规格参数>。
产品根据通信模式不同,分为
: 

GPRS型 CDMA型 WCDMA型

产品简介

 

尺寸:76mm x 51mm x 16mm
重量:120g
可配接多种温(湿)度传感器,温(湿)度值远程采集到监控中心。同时兼配4路开关信号输入输出,实现远程监控。集成RS232接口,配置各项参数/提供数据传输。
广泛应用于冷藏运输,空调工程,供暖工程,设备温度监控,气象监测,环境监测,节能监测等。

优势
  • ● 完全工业设计,5-30V宽电压输入,严格的电磁兼容性测试,CE认证通过
  • ● 业界体积最小巧传输终端, RS232/485自动识别
  • ● 数据/短信随意混合使用,极丰富工作模式
  • ● 独特防假死功能,实现真正无人值守
  • ● 双串口配置,可根据需要灵活应用(数据传输/参数配置/GPS).
  • ● 支持远程自动升级
  • ● 提供完整上位开发支持,满足各类应用,兼容多数 DTU 厂家通信协议,实现无缝替换
KS95T应用结构图

已成功应用领域:

  • 无人值守站监控                 
  • 热网监控/锅炉监控
  • 热网监控/锅炉监控
  • 路灯监控系统
  • 节水灌溉自动化系统

 

  • 小型基站监测
  • 小型基站监测
  • 户外机柜监测
  • 冷链监测
  • 自动售货机

  •  电梯远程监控系统
  • 矿井安全远程监测系统
  • 水文水利无线数据监测系统
  • 工业废气无线监控系统应用
  • 污水/环境监测系统

功能特点


 
KS-95T MINI产品主要性能特点:  

• 采集功能丰富,可同时实现温(湿)度采集,四路开关量监控及GPS或数据传输.
• 报警功能丰富,可灵活设定报警触发条件;可灵活设定报警方式(短信,数据).
• 内置PPP/TCP/UDP/IP协议,针对工业应用优化网络传输.
• 除具备温湿度和开关量采集外,还具有完整DTU功能: 数据采集+DTU.
• 远程在线固件升级能力(设备在现场即可实现远程自动升级).
• 多种参数配置方式(串口,短信,远程).
• 工业环境要求设计,5-30V宽电源输入,严格的电磁兼容性测试,CE认证通过;过流过压保护.
• 提供完整上位开发支持,多种协议支持,即可主动定时上报,也支持MODBUS协议.

功能及应用

KS-95T是一款多功能小型综合采集终端,功能包括:温(湿)度采集,开关量采集,远程数据传输和GPS远程监控(可选功能)。

温度传感器最多可支持8路采集,所有数据支持定时主动向服务器发送方式和modbus协议问答方式,支持组态软件。同时支持采集数据越限短信报警功能。
终端工作过程如下:

  1. 上电后开始接入网络,与服务器建立连接;
  2. 向服务器主动发送第一包数据:ID注册包,使服务器识别终端;
  3. 按设定时间间隔主动向服务器发送温湿度和开关量数据,或等待服务器发送查询命令;
  4. 当温湿度或开关量超过设定门限时,立刻向服务器发送采集数据,或发送报警短信。
  5. 同时服务器和终端串口间还可以收发数据(DTU功能)
    分别就各个功能进行说明:
MODBUS远程数据采集格式  

上位中心与采集终端间以问答方式查询采集值。
1)  说明:
服务器端作为MODBUS的主设备;DTU作为从设备;通信采用了问答式;只有服务器主动发送请求(获取温度,电压);DTU才会回应。
按MODBUS协议,每个寄存器为16位数,即双字节。所有数据及对应的寄存器地址如下:

  寄存器地址 数据(2B)
单路温湿度 00 温度符号(0为正,1为负)
01 摄氏温度值*10
02 相对湿度值*10
  03 保留
开关量 04 输入开关量
05 输出开关量
GPS 06 纬度标识(ASC码,’N’, ‘S’代表北纬,南纬)
07/08 纬度值*106
09 经度标识(ASC码,’E’, ‘W’代表东经,西经)
10/11 经度值*106
12/13 速度值*106
14/15 方位角*106
16/17 相对地平面高度*106
18/19 相对海平面高度*106
20
21
22
23
24
25
多路温度 26 1 路摄氏温度值*10(补码)
27 2 路摄氏温度值*10(补码)
28 3 路摄氏温度值*10(补码)
29 4 路摄氏温度值*10(补码)
30 5 路摄氏温度值*10(补码)
31 6 路摄氏温度值*10(补码)
32 7 路摄氏温度值*10(补码)
33 8 路摄氏温度值*10(补码)

注: 湿度值、GPS为选配功能,如需支持须订货时说明。
2) 查询命令:
服务器发送的查询命令数据格式:

devID(1B) Function(1B) Addr(2B) Num(2B) CRC16(2B)
设备地址 0x03 0x0000 0x0006  

 

服务器接收的正确返回的数据格式:

devID(1B) Function(1B) Len(1B) R0(2B) R1(2B R2(2B) R3(2B) R4(2B) R5(2B) CRC(2B)
设备地址 0x03 0x0C 温度 符号 温度 湿度 电压 输入开关量 输出开关量  

R0:温度的符号;0表示温度值为正数;1表示温度值为负数;
R1:实际摄氏温度值=R1/10;
R2:实际相对湿度值=R2/10;
R3:实际电压值=R3/10;
R4: 输入开关量;
R5:输出开关量;
3) 开关量设置命令:
服务器发送的设置输出开关量命令数据格式:

devID(1B) Function(1B) Addr(2B) Num(2B) Len(1B) R5 CRC16(2B)
设备地址 0x10 0x0005 0x0001 2 设置值  

服务器接收的正确返回的数据格式:

devID(1B) Function(1B Addr(2B) Num(2B) CRC16(2B)
与服务器发送相同 0x10 0x0005 0x0001  

4) 服务器接收的出错信息的数据格式:

devID(1B) Function(1B) ErrCode(1B) CRC16(2B)
  0x83    

5) MODBUS查询举例
服务器发送:03 03 00 00 00 06 C4 2A
服务器收到:03 03 0C 00 00 00 F0 02 26 00 32 00 00 00 00 EA AA
根据服务器收到的数据可以知道;温度为:24.0摄氏度;湿度为:55%; 电源电压为:5.0V, 开关量均为低

定时向服务器上报数据  

KS-95T以设定的时间间隔向服务器发送温度值与开关量状态.
通过AT命令来设置主动上报的时间间隔;单位为秒:
AT+F1=时间间隔(秒)

服务器定时收到的采集值为字符串方式,格式为:
DATA ACQUISITION: <终端ID>\r\n
TYPE:<sensor_type>,<sensor_result>\r\n
<section>
Sensor_type: 传感器类型
1: KT-18B20;
2: KT-TH11;
3: KT-TH2301;
每种传感器参数请参阅第5章<技术规格>。
sensor_result:传感器操作结果
0: 操作 成功
1: 没有找到传感器或传感器无应答
2: 读传感器失败
Section:上报数据内容,内容根据sensor_type不同而不同。
具体举例:
1) 接单路KT-18B20温度传感器时数据:
DATA ACQUISITION:00000001 //终端ID
TYPE:1,0
+TEM=23.8 //温度值
+PV=0 //电源电压值
+DI=0001 //输入开关量值
+DO=0003 //输出开关量值
+LATITUDE=0,0.000000 //纬度 (无效)
+LONGITUDE=0,0.000000 //经度(无效)
+SPEED=0.000000 //速度(无效)
+DRIECTION=0.000000 //方位(无效)
+HEIGHT_GROUND=0.000000 //相对地平面的高度(无效)
+HEIGHT_SEA=0.000000 //相对海平面的高度(无效)
+GPS_TIME=0000-00-00 00:00:00 //gps定位的时间(无效)

2) 接多路KT-18B20温度传感器和GPS时数据:
3) DATA ACQUISITION:00000001 //终端ID
TYPE:1,0
+TEM=28FF8E0C2E040068:28.6 //28FF8E0C2E040068为温度传感器ID
28FFD1112E040037:28.8 //28FFD1112E040037为温度传感器ID
28FFD90A2E0400A5:28.6 //28FFD90A2E0400A5为温度传感器ID
28FF95412B04002C:28.1 //28FF95412B04002C为温度传感器ID
28FFAD9E11140055:28.6 //28FFAD9E11140055为温度传感器ID
28FF8F662C040061:28.5 //28FF8F662C040061为温度传感器ID
28FF5F0E2E0400FC:28.5 //28FF5F0E2E0400FC为温度传感器ID
28FF3F642C040029:28.5 //28FF3F642C040029为温度传感器ID
+LATITUDE=N,31.078831 //北纬31.078831
+LONGITUDE=E,121.390022 //东经121.390022
+SPEED=0.197000 //0.197km/h
+DRIECTION=0.000000 //方位角为0
+HEIGHT_GROUND=9.700000 //地平面高度9.7m
+HEIGHT_SEA=57.000000 //海平面高度57m
+GPS_TIME=2015-07-04 16:09:49 //GPS采集时间

输入开关量/输出开关量:
16进制格式,转换成2进制代表共16位开关量状态;
0:断开状态;
1:闭合状态;

短信报警功能  

当温度值超过设定的上下限,或者开关量与设定的不同时,可自动给指定的电话号码发送报警短信,设置方法详见第7章。

GPS定位功能(选配功能)  

当终端外接GPS附件时,终端即具备GPS定位功能,可通过服务器MODBUS命令查询、主动上报来获取终端GPS信息。硬件接法请参阅3.6节。

GPS电子围栏功能(选配功能)  

当终端外接GPS附件时,可通过命令设置打开电子围栏功能,即当终端地理位置超出设定的区域时,通过网络或短信会发送告警信息。区域可按圆形或矩形设定。设置方法详见第7.10节。

数据传输功能  

在采集温湿度和开关量数据的同时,服务器也可以和串口数据进行透明传输。
1)当终端串口收到数据后会直接透传给服务器;
2)当服务器发送给终端的数据不是MODBUS协议、或不是设定的MODBUS地址时,数据将透传到串口。
3)数据传输的相关参数设置详见第8章。

低功耗模式  

注:低功耗模式需硬件支持,订货时请说明。 终端可设置为低功耗工作模式,适用于电池供电。低功耗模式下,当无数据收发或处理时终端进入休眠模式。休眠模式特点如下表所述:
休眠状态:
任意时间可恢复双向通信
终端和服务器间始终保持在线连接
休眠期间最小电流1mA左右,平均电流2-5mA(视网络情况而定)
休眠期间可被下列事件唤醒:
1)串口收到用户设备数据;
2)服务器下行数据;
3)收到短信或被拨打电话;
4)心跳包定时间隔;


规格参数

规格工业级KS-95T mini GPRS/CDMA/3G无线传感终端
无线参数 GPRS型:850/900/1800/1900M Hz
CDMA型:CDMA 2000 1X 800M Hz
EVDO(电信3G)型:800/1900M Hz
WCDMA(联通3G)型:900/1900/2100M Hz
CPU芯片组 ARM高性能嵌入式处理器
功能特点 1.智能防掉线防假死,支持在线检测,掉线自动重拨,保持永远在线
2.多重软硬件看门狗
3.透明数据传输和协议转换,支持多种工作模式
带宽 GPRS型:上行最高42.8Kbps,下行最高85.6Kbps
CDMA型:上下行均最高153.6Kbps
EVDO模式:上行最高1.8Mbps,下行最高3.1Mbps
WCDMA模式:上行最高384Kbps,下行最高3.6Mbps
信号接口 1.RS-232/RS-485
2.温湿度传感器接口:最大允许电压:30V,最大消耗电流:0.5mA~3mA
3.2路开关量输出:最大电压:30V,最大驱动电流:200mA
SIM/UIM卡接口 3V/1.8V用户卡接口
无线接口 IPAX天线接口,特性阻抗50Ω
电源接口 标准电源接口
通讯接口 RS-232/RS-485,±15KV抗静电能力
存储温度 -40°~ +85°
工作温度 -40°~ +85°
工作湿度 <95%(无凝结)
指示灯 具有网络,在线,数据收发三个指示灯
电源 宽电压供电:5V~30V
待机功耗 小于0.15W
数据收发平均功耗 0.35W~0.8W(视信号强弱而变)
待机电流 15mA (12V条件下)
数传电流 100~300mA(12V条件下)
重量 120g
尺寸 76 x 51 x 16mm (不包括天线和安装件)

产品安装图附件

产品配件:

设备标准装配包括下列组成部分:
⇒ KS-95T  mini(GPRS/CDMA/3G) 传输终端  1 台  (根据客户订货情况包装)
⇒  温度或温湿度传感器一个
⇒  配套光盘   1 张
⇒ 3米外置天线(SMA 接口)1 个
选配附件:
⇒    直流电源适配器      1个
⇒   参数配置线               1套
开箱后清点物品数量,具体的数量根据用户订货合同。


常见问题解答

1) 产品配置时,按提示打开串口重新上电后,还是一直显示“请重新开机或复位”,这是什么原因?

A: 一般是因为没有选择正确的串口,或者USB转串口驱动故障。选择有效的串口,或重新拔插USB,然后打开重新上电

2) 置完成后,终端一直连不到网络?

A:配置完成后需重新上电,才使配置参数生效

3) 配置后重新上电NETWORK灯快闪,没有找到网络, Server地址没错吧?

A: 搜网和地址没有关系, 因为找网是找GSM或CDMA网络,和server无关; 应该检查天线,SIM卡,是否插好,是否欠费。也可以通过拨打终端里的SIM卡的号码来验证,若提示关机则SIM卡无效或天线没有插好,应更换有效SIM卡或确认SIM卡是否接触良好,天线是否插好。也可通过打开调试信息来分析,详见<附录1>。

4) 找到网络,可是无法和Server建立连接?

A: 如果能找到网,没连上server,先看这个设置:

其次,再确认SERVER 端口,IP地址等参数设置是否正确;
确认服务器是否打开以及服务器侦听的端口是否正确;
如果服务器通过路由器接入公网,还应检查路由器是否正确配置(参看《路由器中IP的配置》);
配置状态下用命令AT+SMSMODE? 查询返回值第一位是否为0, 例如:0,1,1

如果不为0,则设备没有工作在网络数据传输状态,设备不会和server链接。
通过AT+SMSMODE=0,1,1设置为网络数据传输模式;

配置状态下用命令AT+OPEMODE?查询工作状态,确认返回值是否为0,如果不为0,则未工作在客户端工作模式(默认模式), 设备不会主动连接server;
通过调试信息分析,详见<附录1>。

5) IP地址怎样设置?Server端口在哪里?应该怎样选择?

A: IP地址设5置为服务器的公网IP地址,用户自己路由器的公网IP地址,可以通过登录www.ip138.com来查询。
如果用户的使用的是动态IP,则配置产品的IP地址也也要相应的每次改变。对于动态IP,建议客户申请域名,使用花生壳等动态域名解析软件来实现终端设备和动态IP的服务器总是保持有效连接。具体花生壳软件的使用可参照花生壳网站。科台斯产品支持域名解析,在IP地址填入服务器对应的域名即可。

SERVER端口即是服务器端口,终端设备端口设置和服务器软件使用端口一致即可。
如果用户通过路由器连接服务器,还需要对路由器做相应配置,对相应的端口做端口转发设置(又叫虚服务器)。具体可参照《路由器中IP的配置》。

6) 在GPRS网络中传输数据,应当选择TCP还是UDP

A:科台斯产品支持UDP和TCP两种方式,建议在绝大部分情况下,都应优先选择TCP方式,以保证数据传输的可靠性。TCP协议本身有完善的数据包校验和自动重传机制,可以保证传输的可靠性,适用于绝大多数数据采集和远程控制的应用场合。UDP协议是不保证传输可靠性的,具体表现情况就是UDP包存在丢失和顺序错乱的现象,这是 UDP协议本身不可避免的特点。UDP适合单向上行的数据传输方式。

7) 收发数据支持中文吗?

A:无所谓语言类型,都是透明传输;串口收到什么数据,server就收到什么数据;支持文字要考虑的是server端的软件;这个与传输设备无关,只和server端软件有关。

8) 在进行测试时,发现模块经常掉线,然后去重连; 是不是我天线没有接触好?

A: 网络问题; 换几个地点试试; 在网络条件的地方一天都可能不会掉线,有时候会频繁的掉。
供电问题,给设备的供电要求最好功率大于10W,因为数据在传输时的瞬间电流有可能会达到2A.

9) 模块掉线后去重连,但总是连接不上server,这是什么原因?

A:
服务器和上位软件是正常工作;
IP地址或域名解析是否正确;
SIM卡是否失效欠费;

10) 模块开的buffer多大?

A:模块内开的buffer为20K,如果需要更大buffer, 请和销售商联系。

11) 当我的设备发了数据后,网络突然断掉,你们设备是如何处理的?

A: 默认情况是,buffer保留数据,当网络重连上后会将buffer收到的数据都会发送到server。但也有选项可在重连后清除buffer,重新开始数据收发。

12) 另外在发送数据的时候,是否对信号强度有要求?

A:正常有效的信号范围内都可以正常收发,信号强度越好,数据传输越顺畅。通常需要保证CSQ值>10.

13) 如果网络是连上的,但信号强度比较低,终端设备如何处理?

A:即发不过去,过一段时间重发,重发一定次数后SERVER还未应答,即断开连接重连。

14) 模块和服务器连上了,需要发送数据,但发现信号强度不是很好,你们设备是如何处理?

A:只要能接入GSM网络都会发送,但TCP协议是应答机制,没有应答就会重发,长时间收不到应答就会断开重连。

15) 你们这个模块用到了电子秤上面?有对电子秤的干扰?

A:干扰的地方就是天线,让天线远离敏感部分即可。

16) 我们现在需要一种GPRS产品,请问是否可以提供80kbps~150kbps的系统方案?

A:根据我们在不同城市的测试,目前中国移动提供GPRS带宽一般只能提供到20~40Kbps带宽。不同城市不同区域带宽有所不同,请咨询当地移动运营商。更高带宽的需求可选用CDMA产品或3G产品。

17) 你们终端采用GPRS传输方式和TCP/IP协议,数据中心如何获得每一个终端的IP号?

A:通信终端连接上server后,会自动在数据中心显示运营商分配的一个动态IP和终端设备对应的ID号。通信终端提供RS232/485数据传输接口与用户设备连接,用户设备发来所有数据全部发送到数据中心。数据中心发来的数据同样送到用户设备。在用户设备与数据中心之间建立完全透明、可靠的串行数据传输通道。所以采用我司数据传输终端产品,用户不必关心GPRS网络协议、TCP/IP协议等。

18) 在使用你们的终端组成的数据采集系统中,数据中心如何区分不同终端发来的数据?

|A:
方法1:每一个通信终端会配置一个ID,设备和服务器建立连接时会主动发送设备ID,服务器程序将收到的ID与设备当前IP绑定,这样服务器就可以根据不同ID绑定关系来区别数据来源。

方法2:还有一种简单方法(用户终端使用数量不多的情况):每个终端都设置不同的端口号,这样上位软件通过不同端口来和每个终端进行数据收发。

方法3:通过AT+ID命令让设备数据自动添加ID头标记,这样每包数据都带有ID信息,服务软件即可区别出每包数据来