地質(zhì)監(jiān)測行業(yè)LoRaWAN無線通訊方案

作者：時(shí)間：2020-12-25 來源：電子產(chǎn)品世界

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編者按：近年來地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，對人民生命安全、財(cái)產(chǎn)造成巨大危害，如何治理與防治成為刻不容緩的主題。國家對于地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測設(shè)備投入也日漸增多，如何通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，幫助監(jiān)管部門在山體間更好地部署設(shè)備？

2020年前三季度全國共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害7711起，共造成116人死亡、22人失蹤、55人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失48.54億元。對于滑坡、崩塌、泥石流等山體相關(guān)災(zāi)害，如果能夠提前布設(shè)好地質(zhì)監(jiān)測設(shè)備，將會大幅減少災(zāi)害帶來的損失。

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/202012/421611.htm

圖1 山體滑坡

對川東、渝南、湘西、云貴高原等山體滑坡災(zāi)害易發(fā)區(qū)的高危隱患點(diǎn)，設(shè)立專業(yè)的檢測儀器監(jiān)測山體狀態(tài)，是減災(zāi)防災(zāi)的重要方式之一。在傳統(tǒng)應(yīng)用中無人監(jiān)測一般采用專業(yè)的地質(zhì)監(jiān)測設(shè)備進(jìn)行信號采集和傳輸，但隨著行業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)方案的痛點(diǎn)已漸漸暴露出來：

● 傳統(tǒng)設(shè)備價(jià)格昂貴；

● 傳統(tǒng)設(shè)備布置比較復(fù)雜；

● 傳統(tǒng)設(shè)備智能化程度低，人工參與較多；

● 連續(xù)陰雨天使用太陽能供電困難，功耗要求高；

● 特殊位置4G信號受遮擋嚴(yán)重；

● 缺少云端系統(tǒng)化管理方案。

通常情況，地質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)整體系統(tǒng)框圖如下圖所示：

地質(zhì)監(jiān)測設(shè)備使用框圖

致遠(yuǎn)電子可為用戶提供基于LoRaWAN通訊技術(shù)的整套通訊方案，包含：LoRaWAN節(jié)點(diǎn)、LoRaWAN網(wǎng)關(guān)、云平臺的整套服務(wù)：

1. LoRaWAN節(jié)點(diǎn)

LoRaWAN節(jié)點(diǎn)可選用我司LM400TU方案，此模塊技術(shù)成熟，射頻參數(shù)滿足山體間的通信需求。支持LoRaWAN協(xié)議，無需二次開發(fā)，AT即可實(shí)現(xiàn)所有操作。我司模塊與網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品配合度好，方案可打包。

LoRaWAN模組

2. LoRaWAN網(wǎng)關(guān)

致遠(yuǎn)電子LoRaWAN網(wǎng)關(guān)采用IP67防水外殼，各個(gè)接口均做了防水處理，在戶外使用無需擔(dān)心。

在功率方面，發(fā)射功率為25dBm，在野外平均覆蓋范圍超過4km。同時(shí)，地質(zhì)監(jiān)測應(yīng)用普遍采用太陽能板+電池的供電模式，在長期陰天的情況下很可能很長一段時(shí)間都未必能得到補(bǔ)給，因此低功耗十分重要。致遠(yuǎn)電子LoRaWAN網(wǎng)關(guān)平均功耗在1.5W~4W，可以滿足太陽能+電池供電的低功耗需求。

在后期運(yùn)營維護(hù)方面，致遠(yuǎn)電子網(wǎng)關(guān)和節(jié)點(diǎn)均已支持遠(yuǎn)程升級，對于布設(shè)地點(diǎn)偏遠(yuǎn)的地質(zhì)監(jiān)測應(yīng)用，遠(yuǎn)程升級功能也十分重要。

LoRaWAN網(wǎng)關(guān)

云平臺服務(wù)

云端主要功能包含兩方面：

一方面，云中臺的功能是節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)上下行透傳通道，把節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)基于ZWS透傳到客戶的業(yè)務(wù)服務(wù)器，把業(yè)務(wù)服務(wù)器的控制命令透傳下發(fā)給設(shè)備節(jié)點(diǎn)，并提供大量的Restful API接口供客戶的業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同調(diào)用。

另一方面，會配套功能強(qiáng)大的控制臺界面系統(tǒng)，對節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)本身的物理屬性，進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控和告警，進(jìn)行遠(yuǎn)程配置，以及信號強(qiáng)度的管理和分析，以及固件維護(hù)和升級等。