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地质灾害监测NB-IoT数据传输系统研制

88    2019-05-28

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作者:王洪辉1,2, 卓天祥2, 魏超宇2, 邹定康2, 钟盼2

作者单位:1. 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学), 四川 成都 610059;
2. 成都理工大学核技术与自动化工程学院, 四川 成都 610059


关键词:NB-IoT;低功耗;地质灾害监测;BC95模块


摘要:

为解决传统地质灾害监测采用2G/3G/4G及其他无线技术存在的耗电大、费用高、网络盲区等问题,该文设计基于NB-IoT的地质灾害监测数据传输系统架构。通过STM32单片机采集位移传感器、雨量计等传感数据,基于中国电信物联网平台,将地质灾害数据以规定的格式通过BC95通信模块上传至Java Web平台,实现监测数据的远程传输。系统在四川省绵阳市某泥石流监测预警站进行测试。结果表明:预警站虽处西南山区,但NB网络覆盖良好,设计的NB-IoT数据传输系统数据传输稳定、功耗低(电压5 V,持续数传电流146.36 mA,省电模式电流5 μA)、成本低(单点年费20元),为地质灾害监测远程数据传输提供新的解决方案,也可拓展NB-IoT的应用领域。


Development of NB-IoT-based data transmission system for geological hazard monitoring
WANG Honghui1,2, ZHUO Tianxiang2, WEI Chaoyu2, ZOU Dingkang2, ZHONG Pan2
1. State Key Laboratory of Geohazard Prevention and Geoenvironment Protection(Chengdu University of Technology), Chengdu 610059, China;
2. College of Nuclear Technology and Automation Engineering, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China
Abstract: In order to solve the problems of traditional geological hazard monitoring using 2G/3G/4G and other wireless technologies, such as high consumption, expensive and blind area, this paper designs the architecture of the data transmission system based on NB-IoT, which collects sensor data such as displacement sensor and rainfall meter by STM32 micro controller, and uploads the data in the specified format through BC95 communication module to Java Web platform based on China Telecom's IoT platform so as to realize remote transmission of geological hazard monitoring data. The system was tested in a debris flow monitoring and warning station in Mianyang, Sichuan province. The results show that the NB Network is well covered although the early warning station is located in the southwest mountainous area, and the design of NB-IoT data transmission system has stable data transmission, low power consumption (under the power supply of DC 5 V, the continuous data transmission current is 146.36 mA, the power-saving mode current is 5 μA), low cost (20 yuan annual fee). It provides a new solution for remote data transmission of geological hazard monitoring,and also expands the application of NB-IoT.
Keywords: NB-IoT;low power consumption;geological hazard monitoring;BC95 module
2019, 45(5):121-127  收稿日期: 2018-10-24;收到修改稿日期: 2018-11-16
基金项目: 国家自然科学基金(41704130);四川省重点研发计划项目(2018SZ0347);四川省大学生创新创业训练计划项目(201710616149)
作者简介: 王洪辉(1985-),男,湖北孝感市人,副教授,硕士生导师,博士,主要从事地质灾害监测预警与信息技术研究
参考文献
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