基于超低功耗RJM8L003的在線監(jiān)測裝置方案

輸電線路桿塔在線監(jiān)測裝置是一種基于物聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)的安防產(chǎn)品，主要用于探測電線桿塔、橋梁、大壩、建筑物、通訊鐵塔等是否存在傾斜，起到預(yù)警作用。此次方案采用無線通信設(shè)計，可連接電信、移動、聯(lián)通等網(wǎng)絡(luò)，可通過4G無線網(wǎng)絡(luò)將報警信息上傳到云端管理平臺，在踩空區(qū)，沉降區(qū)、冰災(zāi)雪災(zāi)、泥石流、山體滑坡多發(fā)區(qū)、煤礦采空區(qū)、城市地陷等不良地質(zhì)區(qū)域內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。

一、應(yīng)用簡介

輸電線路桿塔傾斜在線監(jiān)測裝置是針對監(jiān)測輸電線路踩空區(qū)，沉降區(qū)和不良地質(zhì)區(qū)段的桿塔傾斜狀況而設(shè)計的監(jiān)測裝置，前端裝置采用傳感器每隔24小時采集線路桿塔橫向加速度、縱向加速度等數(shù)據(jù)，并通過4G/GPRS網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測數(shù)據(jù)送到監(jiān)控中心。

二、應(yīng)用場景

1. 用于冰災(zāi)雪災(zāi)、泥石流、山體滑坡多發(fā)區(qū)、煤礦采空區(qū)、城市地陷等不良地質(zhì)區(qū)域內(nèi)電線桿塔上。
2. 也用于橋梁、大壩、建筑物等對象的傾斜監(jiān)測。
3. 通信鐵塔、廣告牌等

三、方案設(shè)計介紹

1. RJM8L003低功耗MCU作為系統(tǒng)主控制器，其主要功能是通過UART總線與4G模塊通信，將其與陀螺儀交互獲取到的加速度，角速度，以及與4G模塊交互獲取的實時時間上報到云服務(wù)器、手機或PC端。
2. 陀螺儀傳感器，主要用于測量電線桿或通訊塔等建筑物的三軸加速度值。
3. 4Ｇ通訊模塊與RJM8L003進行數(shù)據(jù)交互，MCU 將陀螺儀測量到的加速度值通過4G網(wǎng)絡(luò)上傳到云端，通過云端數(shù)據(jù)計算判斷建筑物是否有傾斜，起到了桿塔發(fā)生傾斜預(yù)警的作用。
4. 供電方式采用干電池供電，RJM8L003休眠功耗低至0.85uA，超低功耗的表現(xiàn)大大提高了設(shè)備的在線待機時間，節(jié)省了人力去更換電池的維護成本。
5. 安全加密芯片，對數(shù)據(jù)進行加密保護，以密文的方式上傳至云平臺，讓整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互更安全。

四、方案特點

• 嵌入式設(shè)計，體積小，高可靠性，降低人力維護。
• 超低功耗，采用RJM8L003系列MCU做主控，寬電壓，多達6種低功耗管理模式，此方案的MCU休眠功耗低至0.85uA，待機喚醒時間低至10us，600mAH電池，續(xù)航能力可達3年以上。
• 內(nèi)置4G/3G/GPRS/CDMI無線網(wǎng)絡(luò)通訊控制協(xié)議及TCP/MQTT協(xié)議。
• 能根據(jù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的指令，改變采集方式，自動采集時間間隔等參數(shù)。
• 能感知、自動采集桿塔眾向和橫向加速度值，進行相應(yīng)存儲，并將測量結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)集中器。
• 安全加密芯片，對數(shù)據(jù)進行加密保護，以密文的方式上傳至平臺，讓整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互更安全。
• 滿足國家電網(wǎng)公司企業(yè)標準《輸電線路狀態(tài)監(jiān)測裝置通用技術(shù)規(guī)范》（Q/GDW-242-2010）。