直川科技CAT1无线倾角传感器应用于泰国曼谷地铁橙线建设

　　地铁橙线(MTR Orange Line)是曼谷公共交通系统的重要扩展，目前施工中的东段旨在连接市中心与东部地区并缓解交通拥堵，计划于2028年通车。此段地铁线路包括双线直径6.3米的隧道、多个地下车站、通风井和明挖回填隧道。该线路贯穿曼谷最繁忙的道路，地质结构复杂，其中一个车站位于立交桥下方，另有几条运河交叉口需要临时或永久改道。

　　在地下车站的开挖过程中，最大的挑战之一是地基不稳定的可能性。通过地面勘察信息发现，第二层硬粘土中存在缝隙。这些缝隙可能导致地下第二层含水层砂层中的水向上流动，对开挖造成威胁。为应对这一挑战，除了开挖工艺的先进性和开挖过程的精心管理和协调，还要有好的监测系统—— 尤其是好的倾斜监测系统—— 来确保施工安全。

　　考虑到现场布线困难，人员行进不易，橙线的工程监测方希望有无线的倾斜监测方案，也即沿盾构掘进线路在地面建筑上安装串联的铝杆，每个铝杆的中间位置固定一只无线倾角传感器。无线倾角传感器可以将所在铝杆在X和Y方向的角度按需要的时间间隔无线远程发送到监测方的服务器。有了这些数据，通过电脑绘图，监测人员可以及时获知线路地面建筑是否发生沉降，以便随时采取现场补救措施。另外，对于高架桥墩和塔杆，也可以采用类似的方式进行倾斜监测。

　　直川科技(上海)有限公司自2019年起就开始为橙线项目提供无线倾角传感方案。起初，根据监测方的意向，直川公司提供了基于LoRa协议的小范围广域网倾角传感器，数据汇集到网关，然后再上传互联网。在实际应用中，直川公司和用户发现，LoRa传感器和LoRa网关之间的通讯受当地条件影响很大。例如，如果LoRa传感器和LoRa网关之间有障碍物(包括行人、车辆等)，通讯有可能受阻。为了提高通讯的可靠性，直川公司开发了基于NB-IoT技术的无线倾角传感器，传感器插SIM卡后可以直接通过基站入网，不需要借助网关。这样，只要所在区域有良好的蜂窝网络存在，数据传输就可以非常可靠。

　　用户采纳了直川公司的方案。通过实践，客户认为其精度可靠，部署简便，适合在严苛环境下持续工作，而其内置的MQTT通讯协议也相当友好。MQTT协议是一种极其简单和轻量级的基于TCP的消息传递协议(订阅和发布)，专为具有高延迟、低带宽或不可靠网络的有限设备和网络设计，其设计原则旨在降低设备的网络带宽和耗电需求，并确保传输安全。

　　随着东南亚蜂窝通讯基础设施的不断升级，出现了使用4G技术来替代NB-IoT技术的趋势。4G(即4G CAT4)本来是一个功耗较高，占用网络带宽资源较多的通讯方式，广泛适用于智能手机。对于传感器，4G并不是一个经济的选择。通过对4G技术进行简配，4G CAT1(简称CAT1)技术近年来开始崭露头角。相比于普通的4G技术，CAT1技术功耗不高，速率较高，是一种日渐流行的高性价比选项。从2024年开始，泰国的电信公司通知客户，将陆续不再为NB-IoT设备提供支持，泰国客户与直川公司联络，希望能提供一款基于4G技术的升级版产品。

　　直川公司不负众望，于2024年年末推出了基于CAT1技术的无线倾角传感器。

　　直川公司的CAT1方案被项目监测方所采纳，安装至今，使用效果良好。直川CAT1倾角传感器的优势是：

　　高分辨率/精度(001度/0.005~0.01度)

　　可选大量程(正负90度)测量

　　默认双轴测量，可选三轴测量

　　低功耗(每小时上报一次，电池可以使用4.5年)

　　内置存储卡，断网数据自动补发，不会有遗漏

　　实时报警，可远程配置报警角度

　　铝合金外壳，防水好(IP67)

　　曼谷地铁橙色线(MRT Orange Line)东段(文化中心-民武里)由中国铁建(CRCC)承建，连接曼谷东部新兴居住区与市中心。西段(泰国文化中心-吞武里)由中国交建(CCCC)负责跨湄南河桥梁工程。采用中国自主研发的沉管隧道技术，解决复杂水文地质问题。