基于超低功耗RJM8L003的在线监测装置方案

输电线路杆塔在线监测装置是一种基于物联网传输技术的安防产品，主要用于探测电线杆塔、桥梁、大坝、建筑物、通讯铁塔等是否存在倾斜，起到预警作用。此次方案采用无线通信设计，可连接电信、移动、联通等网络，可通过4G无线网络将报警信息上传到云端管理平台，在踩空区，沉降区、冰灾雪灾、泥石流、山体滑坡多发区、煤矿采空区、城市地陷等不良地质区域内得到广泛的应用。

一、应用简介

输电线路杆塔倾斜在线监测装置是针对监测输电线路踩空区，沉降区和不良地质区段的杆塔倾斜状况而设计的监测装置，前端装置采用传感器每隔24小时采集线路杆塔横向加速度、纵向加速度等数据，并通过4G/GPRS网络将监测数据送到监控中心。

二、应用场景

1. 用于冰灾雪灾、泥石流、山体滑坡多发区、煤矿采空区、城市地陷等不良地质区域内电线杆塔上。
2. 也用于桥梁、大坝、建筑物等对象的倾斜监测。
3. 通信铁塔、广告牌等

三、方案设计介绍

1. RJM8L003低功耗MCU作为系统主控制器，其主要功能是通过UART总线与4G模块通信，将其与陀螺仪交互获取到的加速度，角速度，以及与4G模块交互获取的实时时间上报到云服务器、手机或PC端。
2. 陀螺仪传感器，主要用于测量电线杆或通讯塔等建筑物的三轴加速度值。
3. 4Ｇ通讯模块与RJM8L003进行数据交互，MCU 将陀螺仪测量到的加速度值通过4G网络上传到云端，通过云端数据计算判断建筑物是否有倾斜，起到了杆塔发生倾斜预警的作用。
4. 供电方式采用干电池供电，RJM8L003休眠功耗低至0.85uA，超低功耗的表现大大提高了设备的在线待机时间，节省了人力去更换电池的维护成本。
5. 安全加密芯片，对数据进行加密保护，以密文的方式上传至云平台，让整个系统的数据交互更安全。

四、方案特点

• 嵌入式设计，体积小，高可靠性，降低人力维护。
• 超低功耗，采用RJM8L003系列MCU做主控，宽电压，多达6种低功耗管理模式，此方案的MCU休眠功耗低至0.85uA，待机唤醒时间低至10us，600mAH电池，续航能力可达3年以上。
• 内置4G/3G/GPRS/CDMI无线网络通讯控制协议及TCP/MQTT协议。
• 能根据数据处理系统的指令，改变采集方式，自动采集时间间隔等参数。
• 能感知、自动采集杆塔众向和横向加速度值，进行相应存储，并将测量结果通过网络传输到数据集中器。
• 安全加密芯片，对数据进行加密保护，以密文的方式上传至平台，让整个系统的数据交互更安全。
• 满足国家电网公司企业标准《输电线路状态监测装置通用技术规范》（Q/GDW-242-2010）。