近年來地質災害頻發，對人民生命安全、財產造成巨大危害，如何治理與防治成為刻不容緩的主題。國家對于地質災害的監測設備投入也日漸增多，如何通過物聯網技術，幫助監管部門在山體間更好地部署設備？

2020年前三季度全國共發生地質災害7711起，共造成116人死亡、22人失蹤、55人受傷，直接經濟損失48．54億元。對于滑坡、崩塌、泥石流等山體相關災害，如果能夠提前布設好地質監測設備，將會大幅減少災害帶來的損失。

對川東、渝南、湘西、云貴高原等山體滑坡災害易發區的高危隱患點，設立專業的檢測儀器監測山體狀態，是減災防災的重要方式之一。在傳統應用中無人監測一般采用專業的地質監測設備進行信號采集和傳輸，但隨著行業的發展，傳統方案的痛點已漸漸暴露出來：

傳統設備價格昂貴；

傳統設備布置比較復雜；

傳統設備智能化程度低，人工參與較多；

連續陰雨天使用太陽能供電困難，功耗要求高；

特殊位置4G信號受遮擋嚴重；

缺少云端系統化管理方案。

通常情況，地質監測系統整體系統框圖如下圖所示：

致遠電子可為用戶提供基于LoRaWAN通訊技術的整套通訊方案，包含：LoRaWAN節點、LoRaWAN網關、云平臺的整套服務：

?LoRaWAN節點

LoRaWAN節點可選用我司LM400TU方案，此模塊技術成熟，射頻參數滿足山體間的通信需求。支持LoRaWAN協議，無需二次開發，AT即可實現所有操作。我司模塊與網關產品配合度好，方案可打包。

LoRaWAN模組

?LoRaWAN網關

致遠電子LoRaWAN網關采用IP67防水外殼，各個接口均做了防水處理，在戶外使用無需擔心。

在功率方面，發射功率為25dBm，在野外平均覆蓋范圍超過4km。同時，地質監測應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間都未必能得到補給，因此低功耗十分重要。致遠電子LoRaWAN網關平均功耗在1．5W～4W，可以滿足太陽能＋電池供電的低功耗需求。

在后期運營維護方面，致遠電子網關和節點均已支持遠程升級，對于布設地點偏遠的地質監測應用，遠程升級功能也十分重要。

LoRaWAN網關

?云平臺服務

云端主要功能包含兩方面：

一方面，云中臺的功能是節點數據上下行透傳通道，把節點的數據基于ZWS透傳到客戶的業務服務器，把業務服務器的控制命令透傳下發給設備節點，并提供大量的Restful API接口供客戶的業務系統進行協同調用。

另一方面，會配套功能強大的控制臺界面系統，對節點和網關本身的物理屬性，進行狀態監控和告警，進行遠程配置，以及信號強度的管理和分析，以及固件維護和升級等。

云平臺網關配置界面

方案優勢

?整套系統

可為客戶提供包括：節點、網關和云平臺的整套方案。免去客戶使用不同廠家產品聯調困難的問題；

?成熟的云平臺服務

穩定的數據通道，可在云端對節點進行控制、管理。也可進行固件的維護和升級；

?功耗較低

網關產品平均功耗1．5～4W，能夠滿足太陽能＋電池供電的低功耗需求；

?價格優勢

相較于完全使用4G節點進行通信的傳統地質設備，LoRaWAN網關及節點的價格相對低廉。

環境監測RTU簡介

RTU被稱為遠程終端單元（Remote Terminal Unit），是一種針對通信距離較長和工業現場環境惡劣而設計的有模塊化的結構的、特殊的計算機測控單元，它將末端的監測儀表和執行機構與遠程調控中心的主計算機連接起來，具有遠程數據采集、控制和通信功能，能接收主機計算機的操作指令，控制末端的執行機構動作。

圖1 環境監測RTU網絡架構

當前RTU廣泛應用于城市供水自動化控制系統、城市廢水處理系統、城市煤氣管網綜合調度系統、天然氣、石油行業自動化系統、電力遠程數據疾控系統、熱網管道自動化控制、大氣、水質等環境監測、水情水文測報系統、江河航運、港口、礦山調度系統等等。

致遠DTU設備如何應用于環境監測RTU

致遠電子推出的ZWG－40COM系列Cat．1 DTU設備，能夠快速上手配置使用，并為用戶提供二次開發功能，用戶可根據自己的應用需要快速開發出滿足自己要求的RTU產品。

1、使用簡單

ZWG－40COM系列數據傳輸終端能夠快速上手，進行簡單的配置即可與后臺服務器／云平臺完成對接、數據透傳，方便集成到用戶RTU系統中，實現第一步－打通數據。

2、接口豐富

環境監測RTU需要外接各類傳感器設備，使用IO口對傳感器進行控制、使用ADC采集傳感器數據，ZWG－40COM對外提供2路GPIO 、1路485、2路232可供使用。

如果使用不帶外殼的裸板型號ZWG－40DP，將提供8路IO、2路ADC、2路PWM、6路UART、2路以太網、2路SPI、2路IIC接口。

3、二次開發

ZWG－40COM系列內部搭載全網通的Cat．1通信模組，使用Cortex－M7平臺的RT1062作為主控處理器，具有8MB的Flash和1MB的RAM，集成了豐富的驅動以及物聯網協議，并且搭載實時操作系統AWorks支持用戶進行二次開發，幫助用戶快速的開發出產品。

而對于想要集成進RTU產品內部的用戶，我司可以提供開板式ZWG－40DP的底板參考設計，既可以當做透傳的Cat．1模塊來使用，也可以基于豐富的接口資源進行二次開發增加功能，快速實現產品化。

圖2 ZWG－40COM Cat．1 DTU產品

4、隔離防護

環境監測設備常常會放置在工廠、戶外等環境惡劣的場所，對產品的隔離防護有一定要求。ZWG－40COM產品通過了一系列ESD、EFT、雷擊浪涌等可靠性測試。

表1 ZWG－40COM ESD測試結果

系統化方案

在透傳模式下使用ZWG－40COM系列產品的用戶，我司能夠提供系統化的解決方案，通過簡單配置直接接入ZWS－PaaS云平臺，快速打通終端節點到云平臺的數據鏈路。

在ZWS－PaaS云平臺可以實現設備的數據管理、狀態管理等一系列功能，也支持對設備進行OTA升級，極大的降低了用戶設備的維護成本。

ZWS云平臺監控大屏

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