1．DT MCU/RTU监测单元概述
DT MCU/RTU监测单元以dataTaker 最新一代的DT80系列数据采集器为核心，专门用于各类工程安全自动化监测，技术先进、性能可靠。dataTaker产品的设计、研发和制造全部在澳大利亚完成，自1983年第一台DT100型数据采集器问世以来，其质量、可靠性已经在世界范围内被认可，其适应性及能力已在数以万计的实际应用中被验证，dataTaker已经成为一个国际知名品牌，自上个世纪80年代以来一直领导着世界智能数据采集器设计及制造的潮流。dataTaker 产品通过ISO 9001:2008质量管理体系认证，拥有欧洲指令CE标志（电磁兼容指令、低压电子产品指令）和澳洲C-TICK标志，提供终身免费固件升级和三年质量保证期。
2．DT MCU/RTU监测单元构成
DT MCU/RTU监测单元采用模块化结构，由DT80系列采集器主机、CEM20通道扩展模块、通道防雷模块、无线通讯模块（仅限于DT RTU配备）、电源、免维护蓄电池、防潮加热器、接线端子、系统接地和工业保护机箱等组成。
3．DT MCU/RTU监测单元特点
先进性：DT MCU/RTU采用高智能、模块化、集成设计，采用高品质工艺和元件精致打造，配备32位军用级微处理器、128MB工业级FLASH存储器、18位工业级A/D转换、高精准时钟、智能采集电路、高性能继电器、通道万用技术和多信道通讯端口。
实时性：DT MCU/RTU内置有用于有线TCP/IP网络的以太网接口，具有全球唯一MAC地址的网卡，具有真正的10BaseT的传输速度，保证了有线光纤双向通讯的实时性。DT MCU/RTU采样时间：≤2S/点，具有快速采集特性，在保证读数稳定和精确的情况下，采集时间更短，进一步保证了数据传输的实时性。
可靠性：DT MCU/RTU将关键功能模块高度集成，包括振弦信号激励及智能采集模块、各通讯接口模块、电源管理模块、显示屏等都集成在采集器主机内，DT MCU/RTU采用冗余的继电器多路复用器技术以及采用双通道隔离技术，这种高度集成大大减少因不同模块外部搭接而引起的性能不匹配不一致的不可靠现象，从而能够保证MCU/RTU的长期稳定可靠工作。
可扩展性：DT MCU/RTU可连接多个DT CEM自动测量集线箱来实现多通道扩展，最多可扩展到600个差分通道。
适用性：DT MCU/RTU通道万用，可以混合接入各种不同类型的现场仪器设备，不需要增加额外的模块就能进行数据采集；DT MCU/ RTU极低功耗，具有自动休眠模式；DT MCU/RTU抗干扰能力强、具有远程维护特性，因此它非常适用于工程安全长期监测。
易用性：DT MCU/RTU与DT CEM-20自动测量集线箱都具有可插拔的接线端子，通道扩展方式非常简单，传感器接线简单清晰，程序指令简单易懂，带有USB通讯接口及U盘存储口使现场调试方便、带有人工比测接口、易于远程维护和设备管理。
冗余性：DT MCU/RTU具有128MB大容量的内部数据存储器，可以连续存储3年以上的数据，采用18位高分辨率A/D转换，±30V宽范围电压输入，-45℃～+70℃宽范围工作温度，单机高达600个差分通道扩展能力，通道万用技术，冗余的继电器多路复用器技术，可以选择10～30V范围的供电，因此，具有很好的冗余特性。
可维护性：DT MCU/RTU具有远程自检、自诊断、维护功能。现场调试及维护也非常方便，可通过主机的USB接口和笔记本电脑USB相连，通过可插拔接线端子及主机按键，可进行人工比测。测量振弦式仪器可通过主机上自带的耳机听孔侦听来调试。
独特的滤波功能：硬件方面，DT MCU/RTU使用“拨弦电路”、“耦合放大电路”、“相位锁定滤波器(PLL)”、“频率测量电路”等四个电路，通过带宽为400~6000hz的模拟滤波器滤掉之外的频率信号，从而读取到正确的频率值，还使用高能激励和高增益放大电路，可以很好地测读引线较长的钢弦仪器；软件方面，可通过设置通道激励因子和MD测量延迟两个通道选项，保证测量振弦式仪器时可以捕捉到真实的频率值。
独特的运算功能：DT MCU/RTU具有强大的运算功能，包含1000个通道变量CV，不仅可以给出工程单位数据，还可进行高级运算包括算数函数、三角函数、统计函数、关系函数和逻辑函数，并能发出报警信息和执行报警指令。
4．DT MCU/RTU监测单元技术指标
主要功能：DT MCU/RTU可兼容全球绝大多数传感器生产厂家的各种类型传感器，包括标准信号、振弦式信号、卡尔逊差阻信号、数字信号、SDI-12信号、RS232/RS422/RS485 信号，可对布置在野外现场的各类传感器及设备进行长期的在线/离线数据采集、存储、运算和报警，可通过有线和无线网络与监控中心进行远程通讯和控制。
通道数：DT MCU/RTU 标准型为40个差分通道，单机通道可扩展成80、120、160、200、240、280、320、360、400、440、480、520、560、600个差分通道。（多台MCU/ RTU组网后，通道数量因网络类型不同而异，理论上没有限制。）
标准信号测量：电压±3V，分辨率25µA；电压±30V，分辨率250µA；电流0～30mA，分辨率250nA。
差阻式信号测量：支持4芯线和5芯线输入，电阻比0.8000～1.2000，分辨率：0.000001；电阻0～120Ω，分辨率0.0015Ω。
振弦式信号测量：支持起振频率不同的各类
振弦式仪器，频率400～6000Hz，分辨率0.002Hz。
热敏电阻信号：支持1k,2k,3k,4k,6k,10k 类型热敏电阻，温度：-75℃～+200℃，分辨率0.1℃。
RTD温度信号：支持Pt,Ni,Cu, 10～10KΩ。
热电偶温度信号：支持B,C,D,E,G,J,K,N,R, S, T。
半导体温度信号：支持LM34～60, LM135, 235,335,AD590,592,TMPxx。
应变桥路信号：1/4,1/2,全桥，电压或电流激励。
智能串行接口：支持RS232/RS422/ RS485智能串行信号设备。
数字I/O： 支持SDI-12信号、高频计数和开关量等。
微处理器：32位军用级微处理器。
A/D转换：18位工业级A/D，最大采样频率25Hz，线性度0.01%。
数据存储容量：可提供128MB工业级FLASH的内部存储空间（约10,000,000个数据点），掉电保护功能保证数据安全。
通道激励：电压4.5V、12V或外部电压激励；配有恒流源电流激励，250µA、2.5mA可选。
通道阻抗：输入阻抗>100MΩ。
时钟精度：±1分/年。
显示器：LCD，2行16字符，带背光灯，用于显示通道数据、报警信息、系统状态等。
按键区：6个按键，用于查看和特殊功能（下载数据、传输程序、人工比测等）。
指示灯：4个LED，指示采集、存储、警告、电源等状态。
通讯接口：具有1个USB通讯口(USB1.1）、1个以太网通讯口(10Mbps)、1个RS232通讯口(300～115kbps)、1个RS485通讯口(300～57600bps)和1个U盘存储接口（用于现场下载内存数据和程序更新），具有人工比测接口。
支持协议：TCP/IP，MODBUS。
测量方式：通过重复计划、即时计划、X计划等方式实现定时、间断、单检、巡检、选测或任设测点群测量，同时可实现分类、分部位仪器的不同测量周期测量。
定时间隔：1ms～180d，多计划重复采样，可任意设置。
采样时间：50ms～2s／点，巡检时间可设置。平均无故障时间（MTBF）：DT MCU/RTU平均无故障时间≥30000h，DT监测系统平均无故障时间≥20000h（以1000台MCU/RTU系统为计）。
平均维修时间（MTTR）：DT MCU/RTU平均维修时间≤1h。
设备传输的误码率：DT MCU/RTU设备传输的误码率≤10-4。
自动采集数据的缺失率：DT MCU/RTU每小时采集1次，每年数据的缺失率<1%。
防雷电感应：≥3000W。
供电范围：外部电压输入范围：10～30 VDC 。
平均功耗：60mW～12W。
内部电池：6VDC,4Ah免维护铅酸蓄电池，支持24小时不间断运行（使用内部电池1小时采集一次，可连续工作3个月以上）。
电源管理模块：接受外部、内部供电，电池充电管理，监测供电电源的电压、电流、机身温度，及时了解现场供电状况。
工作环境：温度-45℃～+70℃，湿度≤98%RH。
5．DT MCU/RTU技术性能汇总表
6．DT CEM-20自动测量集线箱
主要功能：DT CEM-20自动测量集线箱用于DT安全监测自动化系统的模拟通道扩展，适用于DT MCU80G、DT MCU85G、DT RTU80G、DT RTU85G等主机的通道扩展（接入数量见下表）。
通道数量：5线输入20个模拟通道（40差分通道或60单端通道）。
传感器接入类型：同DTMCU/RTU主机的模拟通道性能，通道万用，不同传感器可混合接入。
控制和采集：由DTMCU/RTU主机控制和采集。
采样频率：最大12Hz。
供电方式：由DTMCU/RTU主机自带12V输出供电，平均功耗0.36W，也可使用外部12VDC±5%单独供电。
地址编码：4位DIP开关。
指示灯：1个LED，指示采集状态。
距离主机：距离DTMCU/RTU主机最远100m。
防雷电感应：≥3000W。
防护等级：IP66。
外形尺寸：380*380*210mm。
重量：9kg。
工作环境：温度-45℃～+70℃，湿度≤98%RH。
7．DT MCU/RTU多种通讯方式
所有现场的DT MCU都通过自带的以太网口很方便接入相对应节点的以太网光端机的网络接口(RJ45)，各节点光端机再接入监测站的汇聚点光端机，构成一个链状网络；然后，各个安全监测站通过汇聚点光端机与三层交换机连接，从而与上级计算机安全监测系统连接起来，形成分布式智能节点控制开放型的全网络结构，并以以太网10BaseT进行交互通讯和控制。
DT RTU通过无线节点网络和无线WIFI、无线数据终端CDMA/GPRS DTU以及无线路由，可以实现远程无线通讯，在监测中心的工作站连接无线路由器或通过IP地址接入Internet，均可以接收来自现场的MCU/RTU的监测数据，以及控制和管理现场的RTU，从而构建了远程自动化监测系统。
8．监测采集软件
DTsMonitor监测系统，是一个大型工程应用软件，是一个开放式的集成组件系统，由北京数泰科技完全自主开发。系统侧重于原始数据的采集，原始数据和计算数据的可靠管理，同时展现给用户一个简约的、集成的、兼顾数据回放、展示、分析功能的数据自动采集监测系统。
DTsMonitor系统，是基于 DT MCU/RTU硬件产品和Microsoft.Net Framework架构进行开发的新一代的专业数据自动采集监测系统。系统的数据可分布存放于网络中不同的管理处节点，并最大限度地与其他的管理分析系统兼容对接。数据分布设计模式提高了系统的稳定性、实用性，并节约了成本。系统的编写采用了C/S架构模型，可实时的进行数据采集、存储、分发共享。
系统按照集成、简约、易于使用的设计理念进行设计，并对接入系统的传感器进行了优化管理。用户在使用的时候，仅需要点击软件界面的可视化按钮，就能轻松管理一个或多个MCU/RTU。
DTsMonitor相比其他的公司的工程监测软件。最主要的优势有：
1、 DTsMonitor完美支持dataTaker硬件采集设备，可根据用户的需求，增加其他的硬件设备。
2、 可定制用户需要的数据显示，如各种实时、历史曲线显示，工程量的计算，报警，报表、用
户输入公式等通用模块，用户具有自定义权限访问系统功能等。
3、 用户可以自定义建立自己的分析模型。
4、 集成了一定数量的模拟构件。
5. 集成了一些行业应用的分析模型。
用户管理：
此模块主要用于设置用户的访问权限。获得相应操作权限的人员才能进入系统进行权限内的操作。软件将记录使用人员的登录和操作信息。当系统运行时，上级中心和分中心可获得DTsMonitor系统的运行状态、采集数据和人员操作情况。
通讯模块：
系统软件支持适合于符合工业标准的串口协议，如TCP/IP、GPRS/CDMA等。用户在使用的时候，可以选择某一种通讯方式，来操作远程设备。本模块负责硬件设备的采集管理，并将MCU/RTU上传的数据信息，分类存贮在数据库中。系统将用户可能用到的常用操作全部编写为函数，在软件上表现为功能按钮，包括：可选测量模式（主动模式、问答模式）、检测方式（单检、巡检、选测）、采样时间更改、常用指令等。
自检模块：
系统每次启动或人工强制自检时，会通过系统可通过一些指令集来检查MCU/RTU硬件系统和传感器的状态。可检测状态如：硬件序列号、供电电压、备份蓄电池电压、内部温度、数据内存状态、内部开关量、内部采集程序及各种仪器的读数是否正常等。
曲线显示：
本模块将采集到的数据或计算后的数据，用各种曲线直观的展现在客户面前。用户可通过配置分组来显示想要展现的数据。模块拥有以下功能：打印曲线、曲线信息查询、坐标轴放大、坐标轴缩小、指定坐标轴显示范围等。
报警模块：
本模块可依据数据通道来配置报警阀值，每个数据通道都可设置为四个基本报警属性：低于低限值报警、高于高限值报警，高低值之间报警、高低值之外报警。系统拥有数据报警显示界面，当报警发生时，会发出声音和弹出数据报警显示框，并以文字和颜色做以区分，并存报警信息入库。用户可调用报警历史数据库来查询历史报警信息，并可设置数据通道是否报警和声音报警的开关。
远程管理：
系统可向下管理多台MCU/RTU，向上能够向网络上任何一台具有开放权限的可靠计算机传送数据报文，同时也可以接收远端计算机管理软件向本地发送的指令报文，通过各种编码方式，可经多重中继发送到指定的MCU/RTU监测点，实现多级监测站远程管理。
报表模块：
用户可根据自己的需要来定制报表显示模板，默认报表包括：表头、报表生成时间、数据时间、数据值、数据编号、数据均值、最大值、最小值等。
9．成功案例
DTS_Monitor软件系统是一套基于DT MCU/RTU开发的自动化数据采集监测系统，多种监测开发软件已成功运行于多个岩土工程监测项目上。
