F-FK101 智能阀门控制器使用说明书1.0.3.pdf 
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F-FK 系列智能阀门控制器 使用说明书 文档版本 V1.0.3 产品名称：智能阀门控制器 密级 共 22 页 F-FK 系列智能阀门控制器 使用说明书 此说明书适用于下列型号产品： 型号 产品类别 F-FK101-LR-120 电磁脉冲阀门控制器 F-FK102-LR-120 电动阀门控制器 客户热线：400-8838-199 电话：+86-592-6300320 传真：+86-592-5912735 网址：www.four-faith.com 地址：厦门集美软件园三期 A06 栋 11 层 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 文档修订记录 日期 版本 说明 作者 2019-03-07 V1.0.0 初次发布 Ye ZX、PanYZ 2020-03-10 V1.0.1 更新产品参数，F-FK 系列 Configure Tool 名称。增加电动阀门支持描述 叶振乡、邱跃明、温 海平 2020-04-20 V1.0.2 更新 F-FK101 系列接口定义 叶振乡 2021-05-26 V1.0.3 更新 F-FK101 接口参数 叶振乡 网址：www.four-faith.com 地址：厦门集美软件园三期 A06 栋 11 客服热线：400-8838-199 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 著作权声明 本文档所载的所有材料或内容受版权法的保护，所有版权由厦门四信拥有，但注明引用 其他方的内容除外。未经四信公司书面许可，任何人不得将本文档上的任何内容以任何方式 进行复制、经销、翻印、连接、传送等任何商业目的的使用，但对于非商业目的的、个人使 用的下载或打印（条件是不得修改，且须保留该材料中的版权说明或其他所有权的说明）除 外。 商标声明 Four-Faith、四信、 、 、 均系厦门四信注册商标，未经事 先书面许可，任何人不得以任何方式使用四信名称及四信的商标、标记。 网址：www.four-faith.com 地址：厦门集美软件园三期 A06 栋 11 客服热线：400-8838-199 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 注：不同型号配件和接口可能存在差异，具体以实物为准 网址：www.four-faith.com 地址：厦门集美软件园三期 A06 栋 11 客服热线：400-8838-199 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 目录 目录..................................................................................................................................................... 5 第一章 产品简介............................................................................................................................... 6 1.1 产品概述............................................................................................................................... 6 1.2 产品应用拓扑结构图...........................................................................................................6 1.3 产品特点............................................................................................................................... 7 第二章 安装..................................................................................................................................... 10 2.1 概述..................................................................................................................................... 10 2.2 装箱清单.............................................................................................................................10 2.3 安装与电缆连接.................................................................................................................10 2.4 电源说明.............................................................................................................................16 2.5 按键说明.............................................................................................................................17 2.6 指示灯说明.........................................................................................................................17 第三章 功能说明.............................................................................................................................18 3.1 通信功能.............................................................................................................................18 3.2 工作模式.............................................................................................................................18 3.3 阀门控制.............................................................................................................................18 3.4 采集功能.............................................................................................................................18 3.5 远程管理.............................................................................................................................18 3.6 事件上报.............................................................................................................................18 3.7 设备管理.............................................................................................................................19 第四章 参数配置说明.....................................................................................................................20 4.1 配置方式.............................................................................................................................20 4.2 硬件连接.............................................................................................................................20 4.3 F-FK 系列 Configure Tool.................................................................................................21 4.4 设备复位重启.....................................................................................................................22 Add：厦门市集美区软件园三期诚毅大街 370 号 A06 栋 11 层 http：//www.four-faith.com 客服热线：400-8838-199 5 / 22 Fax：0592-5912735 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 第一章 产品简介 1.1 产品概述 F-FK 系列是四信公司自主研发的一款符合 IP66 工业级要求的 LoRa 阀门控制终端； F-FK101 为电磁脉冲阀门控制终端，F-FK102 为电动阀门控制终端；采用低功耗设计，休眠 功耗小于 42uA；产品具有丰富的物理接口，提供阀门控制、土壤墒情信息采集、数据实时 同步、设备状态实时监测等功能。 该产品广泛应用于物联网产业链中的 M2M 行业，如智慧灌溉、土壤墒情、园林绿化、 智慧林业、养殖和野生动物监测、环境保护、气象、遥感勘测等农林牧副渔领域。 1.2 产品应用拓扑结构图 Add：厦门市集美区软件园三期诚毅大街 370 号 A06 栋 11 层 http：//www.four-faith.com 客服热线：400-8838-199 6 / 22 Fax：0592-5912735 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 1.3 产品特点 工业级应用设计 采用高性能工业级芯片 低功耗设计，支持多级休眠和唤醒模式，最大限度降低功耗 采用金属外壳，防护等级 IP66。金属外壳和系统安全隔离，适用农林牧副渔现场的应 用 太阳能充电，内置充电电池 稳定可靠 RS485 接口内置 15KV ESD 保护 电源接口内置反相保护和过压保护 多数据自动分包传输，保证数据包的完整不丢失 高效的循环交织纠错编码，最大纠错 64bit，双环形 FIFO 标准易用 采用工业端子接口，方便现场安装 可提供标准 RS232 和标准 RS485 接口，可直接连接串口设备 智能型控制终端，上电即可进入工作状态 使用方便，灵活，多种工作模式选择 方便的系统配置和维护接口 支持远程升级和维护、本地串口软件升级和维护 主要功能 支持 OTA 空中升级 支持空中唤醒功能 支持多种波特率，多种射频速率 完善的阀门异常处理机制 3 路电磁脉冲阀门或 2 路电动阀门控制，脉冲频率可调 3 路电磁脉冲阀门状态检测或 2 路电动阀门状态检测 2 路开关量开漏输出接口（光耦隔离）、额定驱动电流：50mA，额定驱动电压：35V 2 路模拟量输入,分辨率达 12bit,输入电压（0-5V）/输入电流（4-20mA） Add：厦门市集美区软件园三期诚毅大街 370 号 A06 栋 11 层 http：//www.four-faith.com 客服热线：400-8838-199 7 / 22 Fax：0592-5912735 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 1.4 产品规格 LoRa 参数 项 目 内 容 通信标准及频段 产品支持全球频段(433/470/868/915 MHz) 室内/市区通信距离 1km 户外/视距通信距离 3.0km 发射功率 通信理论带宽 灵敏度 20dBm(100mW) 6 级可调（0.3、1.2、2.4、4.8、9.6、19.2kbps） ＜-140dBm 硬件系统 项 目 CPU 工业级 32 位通信处理器 FLASH 128KB SRAM 16KB 内 容 内 容 接口类型 项 目 串口 可提供 1 个 RS232 和 1 个 RS485 接口，内置 15KV ESD 保护，串口参数如下： 数据位：8 位 停止位：1、2 位 校验：无校验、偶校验、奇校验 波特率：300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200bps 指示灯 LoRa 天线接口 通用接口 具有电源、通信及状态指示灯 标准 SMA 阴头天线接口，特性阻抗 50 欧 1 路太阳能板输入接口 2 路模拟量输入接口（12 位 ADC、支持 0-5V 电压信号输入，可选 4-20mA 电流 信号输入） F-FK101 阀门接口 3 路电磁脉冲阀门控制 输出电压：12VDC 输出电流：2A（MAX） 线圈内阻：≥6Ω（欧姆） 3 路阀门状态检测接口（光耦隔离） 逻辑 0：湿节点 5-30VDC，或干节点断开 逻辑 1：湿节点 0-1.3VDC，或干节点导通 1 路开关量输入接口（光耦隔离） 逻辑 0：湿节点 5-30VDC，或干节点断开 逻辑 1：湿节点 0-1.3VDC，或干节点导通 1 路开关量输出接口（光耦隔离、OC 门输出） 最大切换电压：35VDC Add：厦门市集美区软件园三期诚毅大街 370 号 A06 栋 11 层 http：//www.four-faith.com 客服热线：400-8838-199 8 / 22 Fax：0592-5912735 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 最大切换电流：50mA F-FK102 阀门接口 2 路电动阀门控制 输出功率：24W 输出电压：12VDC（可选 3.6V，7.2V，24V） 输出电流：2A（MAX） 2 路阀门状态检测接口（光耦隔离） 逻辑 0：湿节点 5-30VDC，或干节点断开 逻辑 1：湿节点 0-1.3VDC，或干节点导通 1 路开关量输出接口（光耦隔离、OC 门输出） 最大切换电压：35VDC 最大切换电流：50mA 1 路可控电源输出 输出电压：12VDC 输出电流：300mA（MAX） 供电 项 目 内 电源类型 内置充电电池，7.2V，2600mAh 供电系统 太阳能供电，10V/5W 工作电流 <0.4mA 待机电流 42uA 容 注：工作电流按如下条件计算：唤醒周期 2S，取休眠、唤醒监听、唤醒接收、发送数据各周期内的电 流值做平均。 物理特性 项 目 外壳 内 容 金属外壳，保护等级 IP66。 外形尺寸 130*90*55mm(不包括天线和安装件) 重量 约 515g(不包括天线、安装件及包装) 其他参数 项 目 内 工作温度 -30~+75℃（-22~167℉） 储存温度 -30~+75℃（-22~167℉） 相对湿度 95%(无凝结) Add：厦门市集美区软件园三期诚毅大街 370 号 A06 栋 11 层 http：//www.four-faith.com 客服热线：400-8838-199 容 9 / 22 Fax：0592-5912735 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 第二章 安装 2.1 概述 设备必须正确安装方可达到设计的功能，通常设备的安装必须在本公司认可合格的工程 师指导下进行。 注意事项： 请不要带电安装设备。 2.2 装箱清单 为了安全运输，设备通常需要合理的包装，当您开箱时请保管好包装材料，以便日后 需要转运时使用。 设备包括下列组成部分： 智能阀门控制器 1 个(根据用户订货情况包装) 控制器固定支架 1 个 太阳能板及支架 1 套 安装抱箍 3 个 RS232 三芯线 1 条(选配) LoRa 天线 1 根 18650 锂电池 2 节 产品合格证和产品保修卡 1 张 2.3 安装与电缆连接 外形尺寸： 产品采用金属机壳，可独立使用，侧边有固定的孔位，可通过抱箍将智能阀门控制器固 定到金属立杆上，方便用户安装。 Add：厦门市集美区软件园三期诚毅大街 370 号 A06 栋 11 层 http：//www.four-faith.com 客服热线：400-8838-199 10 / 22 Fax：0592-5912735 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 此处为抱箍安装固定处 Add：厦门市集美区软件园三期诚毅大街 370 号 A06 栋 11 层 http：//www.four-faith.com 客服热线：400-8838-199 11 / 22 Fax：0592-5912735 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 天线安装： LoRa 天线接口为 SMA 阴头插座。将配套天线的 SMA 阳头旋到阀控终端天线接口上， 并确保旋紧，以免影响信号质量。 天线如何放置如下： 1、 尽量远离大面积的金属平面及地面； 2、 天线尽量保证可对视状态； 3、 尽量减少天线之间的障碍物； 4、 尽量缩短天线与模块之间的馈线长度。 天线不同安装方式效果参见下图所示说明。 图 2-2 天线安装方式 Add：厦门市集美区软件园三期诚毅大街 370 号 A06 栋 11 层 http：//www.four-faith.com 客服热线：400-8838-199 12 / 22 Fax：0592-5912735 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 太阳能板安装说明： 产品包装箱内附有 10V5W 太阳能板，配安装支架。 Add：厦门市集美区软件园三期诚毅大街 370 号 A06 栋 11 层 http：//www.four-faith.com 客服热线：400-8838-199 13 / 22 Fax：0592-5912735 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 电源输出接线 此处为抱箍安装固定处 Add：厦门市集美区软件园三期诚毅大街 370 号 A06 栋 11 层 http：//www.four-faith.com 客服热线：400-8838-199 14 / 22 Fax：0592-5912735 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 接口信号定义说明： 信号定义： 接口编号 接口名称 1 太阳能+ 太阳能板正极输入 2 太阳能- 太阳能板负极输入 3 DIN1 电磁脉冲阀门 1 状态检测信号输入 4 DIN2 电磁脉冲阀门 2 状态检测信号输入 5 DIN3 电磁脉冲阀门 3 状态检测信号输入 6 DGND 数字地 7 DO1 数字量输入接口 8 DO2 数字量输出接口 9 DGND 数字地 10 阀门 1+ 电磁脉冲阀门 1 正极接口 11 阀门 1- 电磁脉冲阀门 1 负极接口 12 阀门 2+ 电磁脉冲阀门 2 正极接口 13 阀门 2- 电磁脉冲阀门 2 负极接口 3 DIN1 电动阀门 1 开到位状态检测信号输入 4 DIN2 电动阀门 1 关到位状态检测信号输入 5 DIN3 电动阀门 2 开到位状态检测信号输入 6 DGND 数字地 7 DO1 电动阀门 2 关到位状态检测信号输入 8 DO2 数字量输出接口 9 DGND 数字地 10 阀门 1+ 电动阀门 1 正极接口 11 阀门 1- 电动阀门 1 负极接口 12 阀门 2+ 电动阀门 2 正极接口 13 阀门 2- 电动阀门 2 负极接口 JP6 默认功能 Add：厦门市集美区软件园三期诚毅大街 370 号 A06 栋 11 层 http：//www.four-faith.com 客服热线：400-8838-199 说明 太阳能充电输 入接口 F-FK101 接口 定义 F-FK102 接口 定义 15 / 22 Fax：0592-5912735 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 信号定义： 接口编号 接口名称 1 阀门 3+ 电磁脉冲阀门 3 正极接口 2 阀门 3- 电磁脉冲阀门 3 负极接口 1 阀门 3+ 可控电源输出正极接口 2 阀门 3- 可控电源输出负极接口 3 AIN-1 ADC，模拟量输入 1 4 AIN-2 ADC，模拟量输入 2 5 AGND 模拟地 6 485-A RS-485 通讯接口正极 7 485-B RS-485 通讯接口负极 8 RXD RS232 接口数据接收 9 TXD RS232 接口数据发送 10 GND 系统地 JP4 默认功能 说明 F-FK101 接口定义 F-FK102 接口定义 电压采集范围 0~5V， 电流采集范围 4~20mA RS485 通讯接口 （默认波特率 115200） RS232 通讯接口 （默认波特率 115200） 系统地 安装电缆： F-FK 系列采用工业级端子接口，建议使用的电源线材和数据线材为 22-16AWG。 2.4 电源说明 智能阀门控制器通常应用于户外环境。为了适应复杂的应用环境，提高系统的工作稳定 性，产品内置锂电池，同时外部采用太阳能进行充电。避免了在户外环境下需要额外提供电 源的情况。 产品内置锂电池保护 IC，为锂电池提供过充、过放、过电流及负载短路保护等功能。 在电池放入电池盒后，IC 默认在保护状态，电池与系统处于断开状态。 需将太阳能板输出线接入产品主板的太阳能+/-极端子（注意：正负极请勿接错），激 活电池供电系统，智能阀门控制器开始工作。 Add：厦门市集美区软件园三期诚毅大街 370 号 A06 栋 11 层 http：//www.four-faith.com 客服热线：400-8838-199 16 / 22 Fax：0592-5912735 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 2.5 按键说明 智能阀门控制器内部提供三个按键：“加网”、“复位”、“电源”按键功能如下： 加网键：长按按键 3S 触发控制器和田间控制器 F-GK100 组网。组网时电源指示灯 常亮、状态指示灯闪烁；F-FK 产品重复 3 次自组网失败后、设备进入休眠状态，1 个小时后自动唤醒并重新组网，直到组网成功。 复位键：轻触按键，智能阀门控制器清除当前运行数据，系统启动。 电源键：轻触按键，接通电池供电系统。 Remark： 1.F-FK 系列出厂配备电池，电池安装后，设备不工作，需要通过电源键或者安装太阳 能板触发后设备进入工作状态。 2.6 指示灯说明 智能阀门控制器内部提供三个指示灯：“电源”，“状态”，“通信”。指示状态如下： 指示灯 状态 说明 电源灯 灭 系统休眠时灯灭 亮 系统工作时灯亮 灭 休眠时灯灭 闪烁 LoRa 自组网时灯快闪 LoRa 自组网成功灯慢闪 灭 空闲和休眠时灯灭 闪烁 通信时闪烁 状态灯 通信灯 Add：厦门市集美区软件园三期诚毅大街 370 号 A06 栋 11 层 http：//www.four-faith.com 客服热线：400-8838-199 17 / 22 Fax：0592-5912735 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 第三章 功能说明 3.1 通信功能 支持LoRa低速率超长距离窄带通信。支持频段433 MHz，868 MHz（欧洲）和915 MHz （北美）。 3.2 工作模式 主要采用兼容工作模式： 兼容式工作模式下设备开机启动就会自动组网，并且保持长在线。如果出现网络故障设 备就会自动重新连接。 3.3 阀门控制 F-FK101 支持控制 3 路电磁脉冲阀门开关，F-FK102 支持 2 路电动阀门开关，支持内置 电池低电量自动关阀、禁止开阀和超时自动关阀。 备注：默认超时自动关阀时间为 1440 分钟(24 小时)。 3.4 采集功能 支持通过 AI 模拟量或 RS485 接口采集温度和湿度等传感器的数据。 3.5 远程管理 远程管理功能是通过F-GK100 Configure Tool和智慧灌溉云平台来实现远程参数配置和 管理。 智慧灌溉云平台可以实现数据接收、终端参数管理、程序升级、远程阀门控制等功能。 3.6 事件上报 当F-FK系列采集值达到设定的报警阈值后，设备会将该事件上报给F-GK100，F-GK100 再上报给智慧灌溉云平台。 Add：厦门市集美区软件园三期诚毅大街 370 号 A06 栋 11 层 http：//www.four-faith.com 客服热线：400-8838-199 18 / 22 Fax：0592-5912735 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 3.7 设备管理 设备管理包括终端参数管理、程序升级等。管理方法包括本地串口、LoRa组网等方式。 Add：厦门市集美区软件园三期诚毅大街 370 号 A06 栋 11 层 http：//www.four-faith.com 客服热线：400-8838-199 19 / 22 Fax：0592-5912735 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 第四章 参数配置说明 要让设备正常工作，必须对其进行正确的参数配置。设备参数支持配置工具软件的配置。 配置工具软件 该软件通过串口与设备连接，从而通过直观的界面化操作完成对设备的参数配置。 4.1 配置方式 F-FK 系列产品总共有三种方式可以对设备进行参数配置： 第一种是通过我司专用的串口配置软件（F-FK 系列 Configure Tool .exe）或通过普通串口 工具使用 AT 命令进行配置， 第二种是采用 F-GK100 的专用的串口配置软件（F-GK100 Configure Tool .exe）参数配置， 第三种是 FK 系列产品组网后通过 F-GK100 的 GPRS/3G/4G 数据通道远程（智慧灌溉云平 台）进行参数配置，这种方式需要无线网络数据正常连接。 ◆ 专用串口配置软件或通过 AT 命令进行配置：我司配有专用的串口配置软件(F-FK 系列 Configure Tool .exe)，这种方式操作简单，使用方便。用户也可以通过 AT 命令进行配置， 用户可采用通用的串口工具，比如 WINDOWS 下的超级终端，LINUX 下的 minicom，putty 等。在运用 AT 命令对终端进行配置前，需要让终端进入配置状态，其步骤请参考附录。 ◆ 智慧灌溉云平台远程配置：根据设备 ID 进行参数配置。 4.2 硬件连接 对 F-FK 系列产品进行配置前，需要通过 RS232 3 芯线把 F-FK 系列产品和用于配置的 PC 连接起来，如下图： Add：厦门市集美区软件园三期诚毅大街 370 号 A06 栋 11 层 http：//www.four-faith.com 客服热线：400-8838-199 20 / 22 Fax：0592-5912735 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 4.3 F-FK 系列 Configure Tool 在“串口设置”显示当前打开串口的串口参数， （1）选择相应【串口】，波特率默认 115200、数据位：8、停止位 1、校验位：None （2）点击【打开串口】按钮，此时【参数查询】【参数设置】【重启设备】【恢复出厂】 均由灰变白，在日志栏内提示信息：“打开串口成功”，同时发送进入配置模式命令 “Send:+++”。 Add：厦门市集美区软件园三期诚毅大街 370 号 A06 栋 11 层 http：//www.four-faith.com 客服热线：400-8838-199 21 / 22 Fax：0592-5912735 F-FK 系列智能阀门控制器使用说明书 串口参数设置栏内的右边按钮若显示为“关闭串口”，表明串口已经打开，否则请打开串口。 4.4 设备复位重启 轻触“复位”按键，F-FK 系列设备将复位重启。F-FK 系列 Configure Tool 配置软件使设备 进入配置模式后会自动加载设备中的当前配置参数，并在左边配置栏显示；在右边日志栏， 显示“参数加载成功!”，至此可以开始配置设备中所有配置参数。 详细配置参数说明请参考“F-FK 系列 Configure Tool 使用说明书”。 Add：厦门市集美区软件园三期诚毅大街 370 号 A06 栋 11 层 http：//www.four-faith.com 客服热线：400-8838-199 22 / 22 Fax：0592-5912735