杭建
天水市气象局
摘要：本文以图文形式介绍了DPZ1型综合集成硬件控制器的组成结构、串口传输模块接线端子通信线接口定义，同时对DPZ1型综合集成硬件控制器软、硬件安装过程进行了详细说明，为设备维护提供参考。
关键词：DPZ1型综合集成硬件控制器；安装
随着地面观测自动化工作的整体部署，地面自动观测设备广泛应用，传统串口连接方式无法实现多个观测设备的接入，亟需一种能够把多个观测设备统一接入，统一管理的硬件设备，而DPZ1型综合集成硬件控制器实现了多个观测设备的灵活接入与配置，实现了与业务计算机间的数据通信。
1组成结构
1.1 通信控制模块
放置在机箱内，上方是3位可插拔接线端子（DC9～15V供电接口）、1个USB接口（A型，预留）、1个USB接口（B型，调试接口）、1个RS-232调试接口、1个SD卡插槽、4个RJ45接口（其中1个为8串口转以太网接口，3个为以太网转光纤接口）、1组光纤收发接口（支持1300nm多模光纤）；下方是8个可灵活配置并可手动拔插的串口传输模块（Port1～Port8，支持RS-232/485/422通信方式），每个Port端口有5个接线端子，用于DZZ6新型自动站、光电式数字日照计、降水现象仪等观测设备的接入；面板上有主电路电源指示灯PWR1，8路输入串口供电电源指示灯PWR2，系统启动指示灯L1，恢复出厂设置指示灯L7，光纤数据收发指示灯Rx、Tx，串口数据收发指示灯R、T及系统复位键Reset和恢复出厂设置键Default。
1.2供电系统
置于机箱内，由空气开关、交流防雷器、电源控制器和蓄电池组成。
1.3光电转换模块
放置在室内，实现100Base-TX（RJ45）和100Base-FX（光纤信号)的转换，通过光纤与室外通信控制模块连接通信，采用DC9～15V供电，具有3个RJ45接口和1组ST光纤收发接口。
2设备安装
2.1硬件安装
2.1.1室外连接
（1）用U型抱箍将机箱固定在风塔适当位置，与综合集成硬件控制器连接的通信电缆、外接电源线、接地线通过机箱底部的专用孔穿到机箱内。
（2）DZZ6新型自动站：主采集器通过采集"终端"接口接入4520通信模块的RS-232端口，再用带屏蔽层的五芯电缆与通信控制模块Port1端口采用RS-422方式连接。
（3）光电式数字日照计：用带屏蔽层的三芯电缆将光电式数字日照计与通信控制模块Port3端口采用RS-485方式连接。
（4）降水现象仪：用带屏蔽层的三芯电缆将降水现象仪与通信控制模块Port5端口采用RS-485方式连接。
（5）传输光纤：将光纤一端的ST 插头接入机箱内通信控制模块的T、R光纤收发接口，另一端经地沟保护套管接入室内光电转换模块的R、T 光纤收发接口（交叉连接）。注意不要污染光纤尾纤光路截面。
（6）机箱接地线与观测场地网良好连接，接地电缆尽可能短，无弯曲。
（7）蓄电池放在机箱内，断开刀片开关，把专用连线接在蓄电池上。连接时注意防止电池两极相碰或碰到线缆、机箱导致短路；务必注意正负极不要接反，否则会烧毁设备（红接正，黑接负）；确保螺钉旋紧。
（8）断开空气开关，将交流电源线接入机箱内空气开关进线端。火线接L端，零线接N端，地线接交流防雷器PE端。注意火、零线正确连接。
（9）接线时注意芯线与接线端子完全接触、连接牢固，线接好后将防水接头的螺圈拧紧。
2.1.2 室内连接
光电转换模块与计算机的连接有单网卡和双网卡两种方式。
（1）单网卡：将网线接入光电转换模块的RJ45接口，另一端接入交换机；再用网线将计算机与交换机连接。
（2）双网卡：用网线将光电转换模块的RJ45接口与计算机的一个网卡连接；再用网线将计算机的另一个网卡与交换机连接。
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（3）将专用电源适配器接线接入光电转换模块的3位可插拔接线端子，红头接V+，黑头接V-，确认接线正确后将电源适配器插入插线板。
上述室、内外设备、电源连接正确的情况下，闭合刀片开关，打开空气开关。
2.2软件安装
2.2.1驱动软件安装及注意事项
安装过程按引导界面进行，指定路径，无需设置。
注意事项：①安装前关闭所有杀毒软件及安全卫士；②根据本机操作系统类型（32位、64位）选择相应安装软件；③对于Win 7操作系统，用"以管理员身份运行（A）"安装；④安装过程中会出现DOS对话框，此为系统正在注册服务，直至弹出"安装完成"对话框，点击"确定"完成安装；⑤安装完成需重启计算机；⑥打开计算机"设备管理器"，查看8个虚拟串口是否安装成功。
2.2.2 参数配置
在开始菜单中，点击"开始"→"所有程序"→"SMOPORT"→ "SMOPORTVirtualCom"→ "SMOPORTAdmin.exe"启动配置软件。
在实际工作中，参数配置有以下几种情形：
（1）首次连接通信控制模块
①通信控制模块出厂IP地址为192.168.1.1，首次连接设备前需将计算机IP地址设置成与设备在同一网段，即192.168.1.x（x>1）。
②在计算机与综合集成硬件控制器网络连接正常时，点击"连接设备"出现登录对话框，输入默认用户名和密码（用户名：SMOPORT，密码：123456）登录。
首次连接设备时，会弹出修改登录信息对话框，需设置新的用户名和密码，设置成功后下次再连接设备需用新用户名和密码登录，此对话框不再弹出。若需修改用户名和密码，可在配置界面点击"设置用户密码"进行修改。
③点击"设备串口信息"进入串口信息查询与配置界面。先在"当前串口"中选择需要查询或配置的串口号，然后通过下拉按钮设置需要更改的信息（当前串口、波特率和工作方式应根据本站观测设备接入的串口传输模块（Port1～Port8）、观测设备的波特率和通信方式（RS-232/485/422）来选择设置。数据位、奇偶校验位、停止位、数据格式转换分别选择8、N、1、无），点击"设置当前串口"实现相应串口信息的更改。
④点击"设备网络信息"，出现网络界面，该界面可实现设备网络信息的查询与更改，输入本站网络配置信息（注意：需将设备的IP地址设置成与计算机在同一局域网段内，子网掩码和默认网关应与计算机上的设置相同），点击"设置设备网络参数"完成配置。
通信控制模块网络信息配置完成后，在本地连接属性对话框中双击"Internet协议版本4（TCP/IPv4）"，可查询到计算机的网络信息，按本站网络信息进行配置。在设备和计算机网络信息设置成功后，点击"断开设备"，并重启电脑实现设备虚拟串口数据的正常传输。
（2）更换通信控制模块或恢复出厂设置
与（1）首次连接通信控制模块的参数配置方法和步骤基本一致。
（3）重新安装驱动软件
①在配置软件的"当前设备IP地址"中输入通信控制模块IP地址，"当前设备端口"默认8000，点击"设定当前IP"，保存该IP，下次启动配置软件时"当前设备IP地址"显示此IP地址，若不点击"设定当前IP"，则只为当前暂时使用，下次启动配置软件会自动填写之前默认的IP。
②点击"连接设备"输入用户名和密码登录，分别点击"设备网络信息"和"设备串口信息"完成设备网络信息和串口信息配置，重启计算机即可正常连接。
（4）更换业务计算机
①将新更换计算机的IP地址、子网掩码、默认网关按原业务计算机的网络信息设置。
②更换计算机并联网（注意原业务计算机不能联网，否则造成冲突），启动配置软件，在"当前设备IP地址"中输入通信控制模块IP地址，点击"设定当前IP"。
③点击"连接设备"输入用户名和密码登录，分别点击"设备网络信息"和"设备串口信息"完成设备网络信息和串口信息配置，重启计算机即可正常连接。
参考文献
[1] 黄思源，刘钧.新型自动气象站观测业务技术[M].北京：气象出版社，2014.
论文作者:杭建
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第22期
论文发表时间:2019/11/26
标签：设备论文; 串口论文; 模块论文; 通信论文; 接口论文; 信息论文; 光纤论文; 《中国西部科技》2019年第22期论文;