本项目需要开发一个信号检测仪器，实现信号检测与数据通信的功能。主要的内容包括模拟开关将各路信号切换相互比较，AD模数转换，将电压信号进行量化。存在的信号有

无源电压信号，有源电压信号，有源电流信号。需要施加的有：交流电压正负5V之内，电源2A以内。数据通信使用标准Modbus/485

所需要的传感器电极已准备好，一共有20个电极埋入进混凝土。

其中包括 1个基极O

6个钢极G，G1-G6

2根银极Y，Y1,Y2

2根不锈钢极B，B1,B2

1根铝极T，

4路应变片（120欧姆电阻）共8根线

1． 信号读取信号拾取（8线）无源信号，G-O 5组 测量电压差，约在200-1000mV，测量精度1mV

无源信号，Y-O 2组 测量电压差，约在200-1000mV，测量精度1mV阻抗检测（2线）在B1,B2,T的两两之间，分别施加正弦交流电（电压范围1-5V，精度0.1V，电流范围200-2000mA，精度0.1mA） 用于检测B1.B2间的等效电阻。

两电极式的电阻率测试

有效电压范围 1-4V

电流范围 0.1mA至10mA

正弦交流频率 50-1KHz信号读取（4线）4线 485的Modbus协议，读取温湿度，地址由读取指令配置。

支持IIC协议读取温湿度，支持SHT20，SHT30系列芯片信号拾取（4路8线）支持4路应变片。设备自带检测电桥的其余电路。常规应变片测量精度。

支持电阻阻值设置，适配不同型号的应变片。

2． 读取频率，

每次读取上述所有的数据（1分钟内完成）。

两次读取间隔时间 1分钟-5000分钟

3． 数据存储

支持插入USB/TF设备，将数据临时存储于USB/TF设备中。

临时保存数据1000组

（数据存储需要记录时间，由读取命令传入，*待定）

支持远程读取存储器里的数据

带USB接口，支持在设备上操作：拷贝之前数据到U盘，将新检测数据进U盘。

4． 数据发送

使用485总线。协议采用modbus

支持串口232，调试接口。

支持命令读取：即接收命令进取某传感器读取。

5． 电源及自检

使用220V工业电源接入，单相三线。

支持电源检测。

工作电压检测，工作电流检测。通过命令可调取。

存储数据量。

6． 指示灯

工作电源指示灯。

读取指示灯/每次读取时亮。不读时不亮。

通信指示灯/通信时亮，无通信时不亮。

7． 调试按键及显示

支持串口读取数据

支持IIC/SPI的LCD接口，并带有3-4个按键，支持现场点按读取显示数据。

串口屏亦可。

LCD及按键  为单独的面板，支持冷插拨替换，设备支持在无面板的情况照常运行。

8． 通讯协议

支持使用标准MODBUS协议

支持串口发送数据，对接Lora等进行无线数据传输。19200,N,8,1

9． 其他功能

可以配置开放哪些检测功能。

可通过串口配置裁剪功能。默认检测速度，使用485，还是串口，数据保存样式检测电极数量机器带有时钟RTC，断电保持时间计时。机器电路板上带有模拟类的温度传感器，检查电路板（本设备）的工作温度。10． 外观

外观尺寸控制在 30CM X30CM X15CM以内

见附图。

11． 样机数量

提供样机100台

12． 其他要求

提供SCH设计图，PCB LAYOUT

提供程序源代码

接头1：

防水线缆接头

 

220VAC电源输入，零/火/地

 

给设备提供220V电源

 

485通信线 A,B线

 

与上位机通信

 

接头2：

6芯航空接头

带密封盖

 

调试串口 TXD,RXD

 

现场调试，接按键屏。

 

5V电源输出  VCC, GND

 

对外提供电源

 

USB-HOST, USB+, USB-

 

对外保存数据，可接U盘，

支持FAT文件系统即可。

 

接头3：

防水线缆接头

 

传感器信号线输入 10芯

 

接头4：

密封堵头

 

接头3或4的位置可以互换，以方便接线

 

指示灯：

防水密封LED

 

电源指示灯：有电常亮。初始化时闪烁，系统正常工作后常亮，系统不正常则闪烁。

读取指示灯：读取传感器时闪烁。

通信指示灯：数据收发时闪烁/数据存储时闪烁。

 

主控板

 

主要完成信号采样，数据存储，数据通信，调试等功能。

主控板与传感器的20根接线，使用压紧式快速接插。

接线端子要有明显的清晰的对应标识。

主控板在开机时，以及待机时，需要检测传感器的正常状态。

主要检测各传感器之间的电压值，如果在某个范围内，则为正常。

 

AC-DC板

 

完成220V转为工作电压DC的功能。

此板亦可以外置为电源适配器的形式。

若使用电源适配器，则接头1中的220VAC输入改为工作电源DC输入。

电源适配器如下图类似：

若使用了电源适配器，则本模块为 DC-DC调理模块，将输入的DC电源调理为主板等模块的工作电源。

 

DC-AC板

 

由于系统需要检测B1,B2,T两两之间的阻抗，需要输入正弦交流电。由此板产生稳定的AC电源输出给B1,B2,T。

此板产生的电压频率及幅值，由主控板控制。

由通信发来命令进行某个电压/某个频率/加载时间 的测试并返回实际加截的电压/电流 换成的阻抗。

两电极式的电阻率测试

有效电压范围 1-4V

电流范围 0.1mA至10mA

正弦交流频率 50-1KHz

 

接线面板

 

使用快速接线端子排，方便在现场接线。

传感器已预埋进混凝土工程中。

使用快速接线，按压式优选。

 

固定装置

 

本仪器外部应有座、孔、或耳等可以方便固定于墙面

 

 

通信指令及协议：

所有的通信基于Modbus协议，可精简，本监测仪器为从机，地址可通过地址修改指令配置（范围1-255）。包括正式通信485，以及串口232调试信息。1. 下发读取传感器指令，主板进行传感器数据读取。a) 1个基极O，b) 6个钢极G，G1-G6c) 2根银极Y，Y1,Y2d) 2根不锈钢极B，B1,B2e) 1根铝极T，f) 4路应变片（120欧姆电阻）共8根线, S1,S2,S3,S4g) 温湿度传感器，H1,H2

指令内容：电极1+电极2+检测方式:

检测方式有以下几种：

1：检测无源电压差

2：检测有源电流值。（两端加正弦电压，需要给定频率及最高电压值），返回有效电流值。

3：检测应变片的电压值。

4：检测温湿度的值。

如：查询 O-G1的电压差。发送指令为： O+G1 返回值：1203 为120.3mV

查询 B1,B2 之间的有源电流值，施加5V 10Hz 交流电压   B+5+10 返回值：电流峰值 0.1mA

查询应变片电压： S+1 返回值 0.1mV

查询温湿度 H+1 返回值 按原始数据返回。2. 下发配置指令，配置系统及传感器信息配置信息如下：  

（1）. 应变片阻值。

外接传感器仅为 两端应变电阻 120欧姆。

由于应变片检测原理为为惠登斯电桥，需要在本采集仪中集成一套电桥。使用精密电阻配置。默认应变片阻值为120欧姆。

（2）.温湿度传感器支持IIC模式及485读取模式并可切换。

（3）. 温湿度传感器的地址

温湿度传感器使用了modbus协议(9600,N,8,1)。所以本监测仪器此时需要为modbus主机，发送检测命令，并将数据原样返回至上位机。

默认地址为1，2

可以修改此地址的命令。

(4). 下发配置时钟RTC指令。更新系统时间。

3. 下发读取设备状态指令，主板返回系统状态a) 工作电压b) 存储数据c) 设备编号d) 应变片阻值的设定值。e) 温湿度传感器的地址。f) 本设备的温度值机器工作流程逻辑1. 上电开机、a) 自检工作1. 检查电源的工作电压是否在正常范围。2. 检查本设备的温度值是否在正常范围（-20至60）3. 检查RTC工作情况,4. 检查 温湿度传感器工作情况（数值是否返回，返回是否在合理范围 -10度至70度内）5. 检查各电极相对于O电极的电位，是否在合理范围内（-1V至1V）6. 检查存储系统是否正常。b) loop待机，接收命令并返回。c) loop 中检测时间，每一天自检一次。

请贵公司提供分别提供以下两种的报价。

1． 提供50台或100台样机，并提供PCB/SCH、源代码的费用。

2． 提供50台或100台样机，不提供PCB/SCH/源代码。

潜在供应商我方均要现场考察。