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直川科技CAT1無線傾角傳感器應用于泰國曼谷地鐵橙線建設

直川科技 ? 2025-05-08 13:35 ? 次閱讀
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地鐵橙線(MTR Orange Line)是曼谷公共交通系統的重要擴展,目前施工中的東段旨在連接市中心與東部地區并緩解交通擁堵,計劃于2028年通車。此段地鐵線路包括雙線直徑6.3米的隧道、多個地下車站、通風井和明挖回填隧道。該線路貫穿曼谷最繁忙的道路,地質結構復雜,其中一個車站位于立交橋下方,另有幾條運河交叉口需要臨時或永久改道。

在地下車站的開挖過程中,最大的挑戰之一是地基不穩定的可能性。通過地面勘察信息發現,第二層硬粘土中存在縫隙。這些縫隙可能導致地下第二層含水層砂層中的水向上流動,對開挖造成威脅。為應對這一挑戰,除了開挖工藝的先進性和開挖過程的精心管理和協調,還要有好的監測系統—— 尤其是好的傾斜監測系統—— 來確保施工安全。

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考慮到現場布線困難,人員行進不易,橙線的工程監測方希望有無線的傾斜監測方案,也即沿盾構掘進線路在地面建筑上安裝串聯的鋁桿,每個鋁桿的中間位置固定一只無線傾角傳感器。無線傾角傳感器可以將所在鋁桿在X和Y方向的角度按需要的時間間隔無線遠程發送到監測方的服務器。有了這些數據,通過電腦繪圖,監測人員可以及時獲知線路地面建筑是否發生沉降,以便隨時采取現場補救措施。另外,對于高架橋墩和塔桿,也可以采用類似的方式進行傾斜監測。

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直川科技(上海)有限公司自2019年起就開始為橙線項目提供無線傾角傳感方案。起初,根據監測方的意向,直川公司提供了基于LoRa協議的小范圍廣域網傾角傳感器,數據匯集到網關,然后再上傳互聯網。在實際應用中,直川公司和用戶發現,LoRa傳感器和LoRa網關之間的通訊受當地條件影響很大。例如,如果LoRa傳感器和LoRa網關之間有障礙物(包括行人、車輛等),通訊有可能受阻。為了提高通訊的可靠性,直川公司開發了基于NB-IoT技術的無線傾角傳感器,傳感器插SIM卡后可以直接通過基站入網,不需要借助網關。這樣,只要所在區域有良好的蜂窩網絡存在,數據傳輸就可以非常可靠。

用戶采納了直川公司的方案。通過實踐,客戶認為其精度可靠,部署簡便,適合在嚴苛環境下持續工作,而其內置的MQTT通訊協議也相當友好。MQTT協議是一種極其簡單和輕量級的基于TCP的消息傳遞協議(訂閱和發布),專為具有高延遲、低帶寬或不可靠網絡的有限設備和網絡設計,其設計原則旨在降低設備的網絡帶寬和耗電需求,并確保傳輸安全。

隨著東南亞蜂窩通訊基礎設施的不斷升級,出現了使用4G技術來替代NB-IoT技術的趨勢。4G(即4G CAT4)本來是一個功耗較高,占用網絡帶寬資源較多的通訊方式,廣泛適用于智能手機。對于傳感器,4G并不是一個經濟的選擇。通過對4G技術進行簡配,4G CAT1(簡稱CAT1)技術近年來開始嶄露頭角。相比于普通的4G技術,CAT1技術功耗不高,速率較高,是一種日漸流行的高性價比選項。從2024年開始,泰國的電信公司通知客戶,將陸續不再為NB-IoT設備提供支持,泰國客戶與直川公司聯絡,希望能提供一款基于4G技術的升級版產品。

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直川公司不負眾望,于2024年年末推出了基于CAT1技術的無線傾角傳感器。

直川公司的CAT1方案被項目監測方所采納,安裝至今,使用效果良好。直川CAT1傾角傳感器的優勢是:

  • 高分辨率/精度(001度/0.005~0.01度)
  • 可選大量程(正負90度)測量
  • 默認雙軸測量,可選三軸測量
  • 低功耗(每小時上報一次,電池可以使用4.5年)
  • 內置存儲卡,斷網數據自動補發,不會有遺漏
  • 實時報警,可遠程配置報警角度
  • 鋁合金外殼,防水好(IP67)

曼谷地鐵橙色線(MRT Orange Line)東段(文化中心-民武里)由中國鐵建(CRCC)承建,連接曼谷東部新興居住區與市中心。西段(泰國文化中心-吞武里)由中國交建(CCCC)負責跨湄南河橋梁工程。采用中國自主研發的沉管隧道技術,解決復雜水文地質問題。

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