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1.1 概述
隨著移動通信技術(shù)的不斷發(fā)展，采用4G通信方式的移動數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了全國各地，網(wǎng)絡(luò)運行穩(wěn)定，這給行業(yè)應(yīng)用帶來了廣闊的市場前景。由于各行各業(yè)的應(yīng)用特點不盡相同，它們對信息化的需求也各有差異，這就要求移動通信運營商提供的行業(yè)應(yīng)用解決方案不僅能夠滿足行業(yè)用戶一般化的信息通信需求，而且能夠充分滿足其個性化的特殊需求。為此，近兩年來，中國移動以行業(yè)用戶的需求為導(dǎo)向，積極進(jìn)行移動行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新實踐，致力于為行業(yè)用戶提供量身定做的解決方案。與大眾數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不同，行業(yè)應(yīng)用有很強的專業(yè)性和特殊性，不同的行業(yè)用戶要求提供不同的定制終端，這就需結(jié)合行業(yè)特點進(jìn)行硬件、軟件開發(fā)和系統(tǒng)集成。為此，我公司在總結(jié)近幾年來的行業(yè)應(yīng)用不同特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)運營商的網(wǎng)絡(luò)特點和具體實際情況，推出了公用基礎(chǔ)平臺、個性化應(yīng)用設(shè)計的YZJ110系列遙測終端機(jī)(簡稱RTU)產(chǎn)品。通常，4G理論帶寬可達(dá)100Mbps~150Mbps，實際應(yīng)用帶寬大約在12.5MB/s~18.75MB/s，在此信道上提供TCP/IP連接。可以用于INTERNET連接、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢?yīng)用。網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的透明傳輸，同時考慮到各應(yīng)用部門組網(wǎng)方面的需要，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)虛擬數(shù)據(jù)專用網(wǎng)。特別適合中心對多點，點多分散的中小數(shù)據(jù)量的傳輸。
1.2 產(chǎn)品簡介
YZJ110系列遙測終端機(jī)（以下簡稱 RTU）集傳統(tǒng)水文遙測終端機(jī)功能與 4G 傳 輸功能于一體，實現(xiàn)水文/水資源等數(shù)據(jù)的采集、存儲、顯示、控制、報警及傳輸?shù)染C合功能。
該產(chǎn)品采用高性能的工業(yè)級 32 位通信處理器和工業(yè)級無線模塊，以嵌入式實時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺，同時提供模擬量輸入、開關(guān)量輸入、RS232、RS485和開關(guān)量輸出(繼電器驅(qū)動)接口，并有電源輸出接口（電壓等同 RTU 的供電電壓，電流為 1A）可滿足水文/水資源及其它應(yīng)用的各種需求。
該產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于各種水利信息化建設(shè)領(lǐng)域，如水文、水資源、水環(huán)境、水污染、山洪災(zāi)害、水庫安全、大壩安全的遠(yuǎn)程測控領(lǐng)域。并支持太陽能免維護(hù)供電，具有實時工況查詢功能。
1.3產(chǎn)品主要特點：
? 專門為工業(yè)無線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用開發(fā)的一款基于移動4G網(wǎng)絡(luò)通信終端、主要針對氣象、環(huán)保、交通、水利水文等行業(yè)部門的工業(yè)應(yīng)用。
? 超低功耗設(shè)計。
? 多種多種通信方式 ：GPRS/CDMA/3G/4G 為主傳輸通道、短信為備份傳輸通道，LoRa 擴(kuò)頻通信 作為自組網(wǎng)通道；可選北斗、衛(wèi)星、超短波、微波、ZigBee 等通信方式。
? 內(nèi)外看門狗技術(shù)，確保系統(tǒng)不死機(jī)。
? 支持2路485接口，1路232接口，4路DI，4路AI，3路電源輸出，2路繼電器輸出
? 支持Modbus協(xié)議，可以抄讀智能水表、水位計等多種儀表。
? 支持透傳模式，方便上位機(jī)實時抄表。
? 支持?jǐn)?shù)據(jù)超限加報機(jī)制，數(shù)據(jù)超過閾值時及時加報。
? 支持電壓檢測，可以隨時了解終端當(dāng)前電池電壓。
? **的實時時鐘并自帶后備電池，同時支持網(wǎng)絡(luò)校時。
? 支持**《水文監(jiān)測通信規(guī)約》和《水資源通信規(guī)約》。
? 可根據(jù)用戶需求定制專用規(guī)約和私有協(xié)議。
? 支持軟件遠(yuǎn)程升級。
? 內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議棧，通過移動4G網(wǎng)進(jìn)入公共互聯(lián)網(wǎng)，終端無需主機(jī)即可通信，更加方便地集成到您的系統(tǒng)中。
? 支持靜態(tài)固定IP，任何地點的任何一臺接入公共互聯(lián)網(wǎng)的具有固定IP或者動態(tài)域名的計算機(jī)經(jīng)過授權(quán)，均可接收本設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)。
? 可以同時向1～4個靜態(tài)固定IP發(fā)送數(shù)據(jù)
? 支持主備數(shù)據(jù)傳輸通道，4G通信為主數(shù)據(jù)通道，短信息和衛(wèi)星通信為輔助備用數(shù)據(jù)通道。
? RTU配合雨量計、水位計、流量計等測量傳感器組成水文信息觀測站，采集的水文數(shù)據(jù)通過移動4G通信網(wǎng)實現(xiàn)信息傳輸。其性能符合國家無線電管理規(guī)定和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以及國家水文測報遙測裝置相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
? RTU配合流速儀、流量計用于測量河流湖泊水庫等流量數(shù)據(jù)。
? RTU自帶數(shù)據(jù)記錄功能，通過設(shè)置或者編程可以實現(xiàn)定時、定量記錄存儲。記錄數(shù)據(jù)掉電不丟失。記錄數(shù)據(jù)可以現(xiàn)場或遠(yuǎn)程讀取。
? 支持圖片抓拍功能。
? 設(shè)備按照低功耗設(shè)計，蓄電池供電，小型太陽能板充電，適合野外無電源供應(yīng)的環(huán)境使用。
? 采用**電源技術(shù)，供電電源適應(yīng)范圍寬，設(shè)備穩(wěn)定可靠，可安裝于室內(nèi)或室外環(huán)境。
? RTU帶有3路電源輸出，可為傳感設(shè)備提供工作電源。
? 自帶按鍵支持本地人工置數(shù)功能。
? 采用金屬外殼，體積小，重量輕，美觀堅固，適合嵌入式應(yīng)用。
**章、主要技術(shù)參數(shù)
2.1 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)：
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項目 |
內(nèi)容 |
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無線模塊 |
工業(yè)級無線模塊 |
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標(biāo)準(zhǔn)及頻段 |
支持 7 模 11 頻(三網(wǎng)通)，支持模擬音頻，GPS/ GNSS 功能可選。 |
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接收靈敏度 |
<-107dBm |
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|
工作頻率 |
接收靈敏度 （典型值） |
射頻發(fā)射功率 |
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**功率值 |
**小功率值 |
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EGSM900 |
-109.5dBm |
33dBm±2dB |
5dBm±5dB |
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DCS1800 |
-109dBm |
30dBm±2dB |
0dBm±5dB |
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WCDMA B1 |
-110dBm |
24dBm+1/-3dB |
<-50dBm |
|
CDMA B0 |
-110dBm |
24dBm±1dB |
<-50dBm |
|
LTE FDD B1 (20M) |
-95dBm |
23dBm±2dB |
<-44dBm |
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LTE FDD B3 (20M) |
-94dBm |
23dBm±2dB |
<-44dBm |
|
LTE TDD B38 (20M) |
-94dBm |
23dBm±2dB |
<-44dBm |
|
LTE TDD B39 (20M) |
-94dBm |
23dBm±2dB |
<-44dBm |
|
LTE TDD B40 (20M) |
-94dBm |
23dBm±2dB |
<-44dBm |
|
LTE TDD B41 (20M) |
-93.5dBm |
23dBm±2dB |
<-44dBm |
無線自組網(wǎng)模塊：
|
項目 |
內(nèi)容 |
|
調(diào)制方式 |
LoRa 擴(kuò)頻 |
|
工作頻率 |
420~450MHz |
|
發(fā)射功率 |
20dBm |
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接收靈敏度 |
-136dBm |
|
工作濕度 |
10%～90%相對濕度，無冷凝 |
|
通信距離 |
>2KM,極限 8KM（根據(jù)使用環(huán)境確定） |
2.2硬件系統(tǒng)
系統(tǒng)硬件：
|
項目 |
內(nèi)容 |
|
CPU |
工業(yè)級 32 位通信處理器 |
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電源芯片 |
高效率 DC-DC 電源穩(wěn)壓芯片 |
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無線模塊 |
低功耗遠(yuǎn)距離自組網(wǎng) LoRa 模塊 |
|
7 模 11 頻三網(wǎng)通、支持 GNSS 功能 4G 模塊或選配 2G 模塊 |
|
|
數(shù)據(jù)存儲 Flash |
64MB |
接口類型：
|
項目 |
內(nèi)容 |
|
串口 |
1個 RS232 和 2 個 RS485 接口，內(nèi)置 15KVESD 保護(hù)，串口參數(shù)如下： 數(shù)據(jù)位：5、6、7、8 位停止位：1、1.5、2 位 校驗：無校驗、偶校驗、奇校驗、SPACE 及 MARK 校驗串口速率：110~230400bps |
|
指示燈 |
具有系統(tǒng)“電源”/“網(wǎng)絡(luò)”/“運行”/“狀態(tài)”指示燈 |
|
天線接口 |
標(biāo)準(zhǔn) SMA 陰頭天線接口，特性阻抗 50 歐 |
|
SIM/UIM 卡 接口 |
標(biāo)準(zhǔn)的插卡式用戶卡接口， 支持 1.8V/3V， SIM/UIM 卡， 內(nèi)置 15KVESD 保護(hù) |
|
電源接口 |
工業(yè)級端子接口，內(nèi)置電源反相保護(hù)和過流/過壓保護(hù) |
|
電源開關(guān) |
標(biāo)準(zhǔn)船形開關(guān) |
|
喚醒按鈕 |
通用輕觸式開關(guān) |
|
接地端子 |
M4 螺絲接地保護(hù)端子 |
|
應(yīng)用接口 |
1 個翻斗式雨量計接口 |
|
4 路模擬量輸入接口（16 位 AD、支持 4-20mA 電流信號輸入，可選 0-5V 電壓信號輸入） |
|
|
4 路開關(guān)量輸入接口 |
|
|
2 路繼電器輸出接口**切換電壓：30VDC **切換電流：1A **切換功率：30W |
|
|
2 路受控輸出電源（輸出電壓值與設(shè)備供電電壓相同，單路額定輸出電流 1A，5 路額定輸出電流總和 2A，內(nèi)置過流保護(hù)） |
2.3其他參數(shù)
供電：
|
項目 |
內(nèi)容 |
|
標(biāo)準(zhǔn)電源 |
DC12V/1.** |
|
供電范圍 |
DC5~32V |
|
靜態(tài)值守電流 |
<2mA(12V) |
|
工作電流 |
<100mA(12V) |
物理特性：
|
項目 |
內(nèi)容 |
|
工作溫度 |
-35~+75oC（-31~+167℉） |
|
儲存溫度 |
-40~+85oC（-40~+185℉） |
|
相對濕度 |
95%(無凝結(jié)) |
其它參數(shù)：
|
項目 |
內(nèi)容 |
|
外殼 |
ABS 材質(zhì)，特別適合工控現(xiàn)場應(yīng)用 |
|
外形尺寸 |
主機(jī)：96*96*80mm(長 x 寬 x 高，不包括天線和安裝件)
|
|
重量 |
350g |
2.4接口定義
接口說明
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序號 |
接口名稱 |
說明 |
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1 |
Micro SIM 卡 |
手機(jī)卡卡槽，注意插入方向，詳見圖 |
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2 |
天線 |
天線接口 |
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3 |
繼電器1 |
NO1 繼電器 1 的常開端 |
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4 |
COM 繼電器 1 的公共端 |
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5 |
NC 1繼電器 1 的常閉端 |
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7 |
繼電器2 |
NO2 繼電器 2的常開端 |
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8 |
COM 繼電器 1 的公共端 |
無線自組網(wǎng)模塊：
|
項目 |
內(nèi)容 |
|
調(diào)制方式 |
LoRa 擴(kuò)頻 |
|
工作頻率 |
420~450MHz |
|
發(fā)射功率 |
20dBm |
|
接收靈敏度 |
-136dBm |
|
工作濕度 |
10%～90%相對濕度，無冷凝 |
|
通信距離 |
>2KM,極限 8KM（根據(jù)使用環(huán)境確定） |
2.2硬件系統(tǒng)
系統(tǒng)硬件：
|
項目 |
內(nèi)容 |
|
CPU |
工業(yè)級 32 位通信處理器 |
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電源芯片 |
高效率 DC-DC 電源穩(wěn)壓芯片 |
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無線模塊 |
低功耗遠(yuǎn)距離自組網(wǎng) LoRa 模塊 |
|
7 模 11 頻三網(wǎng)通、支持 GNSS 功能 4G 模塊或選配 2G 模塊 |
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數(shù)據(jù)存儲 Flash |
64MB |
接口類型：
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項目 |
內(nèi)容 |
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串口 |
1個 RS232 和 2 個 RS485 接口，內(nèi)置 15KVESD 保護(hù)，串口參數(shù)如下： 數(shù)據(jù)位：5、6、7、8 位停止位：1、1.5、2 位 校驗：無校驗、偶校驗、奇校驗、SPACE 及 MARK 校驗串口速率：110~230400bps |
|
指示燈 |
具有系統(tǒng)“電源”/“網(wǎng)絡(luò)”/“運行”/“狀態(tài)”指示燈 |
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天線接口 |
標(biāo)準(zhǔn) SMA 陰頭天線接口，特性阻抗 50 歐 |
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SIM/UIM 卡 接口 |
標(biāo)準(zhǔn)的插卡式用戶卡接口， 支持 1.8V/3V， SIM/UIM 卡， 內(nèi)置 15KVESD 保護(hù) |
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電源接口 |
工業(yè)級端子接口，內(nèi)置電源反相保護(hù)和過流/過壓保護(hù) |
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電源開關(guān) |
標(biāo)準(zhǔn)船形開關(guān) |
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喚醒按鈕 |
通用輕觸式開關(guān) |
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接地端子 |
M4 螺絲接地保護(hù)端子 |
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應(yīng)用接口 |
1 個翻斗式雨量計接口 |
|
4 路模擬量輸入接口（16 位 AD、支持 4-20mA 電流信號輸入，可選 0-5V 電壓信號輸入） |
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|
4 路開關(guān)量輸入接口 |
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2 路繼電器輸出接口**切換電壓：30VDC **切換電流：1A **切換功率：30W |
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|
2 路受控輸出電源（輸出電壓值與設(shè)備供電電壓相同，單路額定輸出電流 1A，5 路額定輸出電流總和 2A，內(nèi)置過流保護(hù)） |
2.3其他參數(shù)
供電：
|
項目 |
內(nèi)容 |
|
標(biāo)準(zhǔn)電源 |
DC12V/1.** |
|
供電范圍 |
DC5~32V |
|
靜態(tài)值守電流 |
<2mA(12V) |
|
工作電流 |
<100mA(12V) |
物理特性：
|
項目 |
內(nèi)容 |
|
工作溫度 |
-35~+75oC（-31~+167℉） |
|
儲存溫度 |
-40~+85oC（-40~+185℉） |
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相對濕度 |
95%(無凝結(jié)) |
其它參數(shù)：
|
項目 |
內(nèi)容 |
|
外殼 |
ABS 材質(zhì)，特別適合工控現(xiàn)場應(yīng)用 |
|
外形尺寸 |
主機(jī)：96*96*80mm(長 x 寬 x 高，不包括天線和安裝件)
|
|
重量 |
350g |
|
序號 |
接口名稱 |
說明 |
|
1 |
Micro SIM 卡 |
手機(jī)卡卡槽，注意插入方向，詳見圖 |
|
2 |
天線 |
天線接口 |
|
3 |
繼電器1 |
NO1 繼電器 1 的常開端 |
|
4 |
COM 繼電器 1 的公共端 |
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5 |
NC 1繼電器 1 的常閉端 |
|
|
7 |
繼電器2 |
NO2 繼電器 2的常開端 |
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8 |
COM 繼電器 1 的公共端 |
|
8 |
|
NC 2繼電器 2 的常閉端 |
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9 |
模擬量輸入 |
AIN1 模擬量輸入 1 |
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10 |
AIN2 模擬量輸入 2 |
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11 |
AIN3 模擬量輸入 3 |
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|
12 |
AIN4 模擬量輸入 4 |
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|
13 |
DC輸出 |
GND 地線 |
|
14 |
DC5V電壓輸出 |
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15 |
開關(guān)量輸入 |
DIN1開關(guān)量輸入1 |
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16 |
DIN2開關(guān)量輸入2 |
|
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17 |
DIN3開關(guān)量輸入3 |
|
|
18 |
DIN4開關(guān)量輸入4 |
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|
19 |
GND地線 |
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20 |
RS232 |
GND地線 |
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21 |
RX 串口接收 |
|
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22 |
TX 串口發(fā)送 |
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23 |
RS485 |
48**1 |
|
24 |
485-B1 |
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25 |
48**2 |
|
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26 |
485-B2 |
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27 |
DC輸出 |
VO1電源輸出1 |
|
28 |
GND地線 |
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29 |
VO2電源輸出2 |
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30 |
電源 |
V-電源負(fù)極 |
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31 |
V+電源正極 |
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注：凡是標(biāo)注定制項目常規(guī)設(shè)備沒有此功能，需和廠家定制開發(fā) |
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第三章 設(shè)備配置
3.1進(jìn)入配置狀態(tài)
**先連接RS232 配置線，打開串口配置工具，選擇串口，波特率為 115200， 工作狀態(tài)選擇配置狀態(tài)，然后給RTU 上電，設(shè)備進(jìn)入配置狀態(tài)。
3.2基礎(chǔ)參數(shù)配置
在基礎(chǔ)參數(shù)中需要配置的項目如下（其他設(shè)置默認(rèn)）：
1、APN：默認(rèn)是 CMNET，當(dāng)模塊和運營商不匹配時需要手動配置；
2、單主從：默認(rèn)單站；
3、水文編碼：應(yīng)與服務(wù)器上對應(yīng)的水文編碼**；
4、中心站配置：只要配置“中心站 1 主”。如果是 IPV4 類型，IP 就是服務(wù)器的 IP 地址，端口號是服務(wù)器的端口號；如果是域名方式，IP 就是域名地址， 端口設(shè)置成對應(yīng)的端口號。編號為中心站地址，
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