管网遥测终端机：微安级低功耗设计，电池供电长效无需外接电源

　　一、开篇概述

　　竞道光电 JD-GW1 匠心打造，精益求精。城市地下管网分布范围广阔，大量监测点位深埋窨井、地下廊道，管线铺设难度大，外接市电布线施工成本高，部分偏远管网点位无供电线路覆盖，传统终端依赖外接电源，布线改造工程量大且后期线路易破损断电。管网遥测终端机采用微安级低功耗硬件架构，整机休眠状态能耗控制低水平，可搭配大容量内置锂电池独立供电，全程无需敷设市电电源线，省去布线开槽、线路检修等工序，各类无外接电源的地下管网点位均可快速布设，实现多年长效稳定监测。

　　二、管网点位外接供电模式存在的多重痛点

　　城市给排水、雨污管网监测点位遍布城市各个区域，道路、小区、郊外绿地、老旧街区均有布设，多数地下窨井点位不具备市电接入条件，强行铺设供电线路会产生大量额外成本。道路下方点位铺设电源线需要破路施工，破坏路面沥青、地砖，施工完成后还要恢复路面，材料、机械、人工投入高昂;老旧城区地下管线错综复杂，电缆、给排水管、燃气管道交织，新增供电线缆极易与原有管线交叉冲突，施工过程存在管线破损风险;郊外偏远管网点位远离配电箱，长距离线缆传输电压损耗大，还需要增设稳压设备，整体配套设施投入过多。

　　市电供电线路长期埋于地下，井内积水、泥沙、土壤腐蚀会造成线缆外皮破损，出现漏电、断路故障，一旦线路损坏，设备直接断电停机，管网监测数据中断。排查断电故障需要逐段开挖线缆，故障定位、维修耗时漫长，管网断测期间无法实时掌握液位、压力、流量变化，遇到管网泄漏、淤堵问题无法及时预警。

　　部分点位即使临时接入市电，还需要配套漏电保护、防水配电箱，箱体长期置于井下易进水损坏，额外增加设备维护内容，整套供电配套设施后期检修、更换持续产生成本，长期使用综合投入偏高，难以满足大范围管网低成本布设需求。

　　三、微安级低功耗整机硬件优化方案

　　管网遥测终端机从芯片、采集模块、通信单元三方面完成低功耗优化，构建微安级能耗运行体系。设备主控芯片选用低功耗工业级处理芯片，摒弃高功耗通用芯片，在无数据采集、无信号传输的休眠时段，芯片自动切换至超低功耗待机模式，仅保留基础时钟检测功能，待机能耗降至微安区间;数据采集传感器通道增设智能断电控制电路，仅在预设采集时段启动信号采集，其余时间通道断电，杜绝采集模块空载耗电。

　　无线通信模块采用分时唤醒传输机制，无需持续保持联网待机，按照设定周期唤醒模块上传数据，数据传输完成后立刻切断通信单元供电，消除通信模块长期联网产生的持续功耗。设备内部电路去除多余耗能元器件，简化线路布局，降低电路空载损耗，整机静态待机功耗远低于常规管网终端设备。

　　设备内置智能功耗调节程序，可根据监测需求自定义采集、上传间隔，管网日常平稳运行时拉长采集周期，进一步降低电量消耗;汛期管网数据波动大，可缩短采集频次，程序自动动态平衡能耗与监测精度，兼顾低耗电与实时监测需求。整机所有耗电单元分路独立管控，无闲置模块持续耗电，从硬件底层实现长效省电运行。

　　四、锂电池独立供电长效运行能力说明

　　依托微安级低功耗架构，终端可依靠内置大容量锂电池单独供电，无需外接任何供电线路。电池仓采用密封防水结构，适配井下潮湿环境，电池具备耐低温放电特性，冬季地下低温环境下不会出现电量骤降、供电不稳问题。设备内置电量智能检测模块，实时采集电池剩余电量数值，同步上传至管理平台，运维人员远程即可掌握各点位电池剩余续航时间，提前规划更换计划，避免设备无电停机。

　　常规布设工况下，按照标准采集、上传周期运行，单组锂电池可支撑设备连续运行数年之久，大幅拉长电池更换周期。对比市电布线方案，省去线缆、配电箱、施工开挖等一次性投入，数年周期内仅需少量电池更换成本，整体投入大幅降低。对于无市电覆盖的郊区管网、新建路段临时监测点位，电池供电模式可实现当天进场、当天布设调试完成，无需等待线路施工，大幅缩短点位落地周期。

　　设备支持电池扩容选配，针对采集频次较高、监测参数较多的点位，可加装扩容电池组，进一步延长续航时长，适配高频率数据采集场景，始终保持无外接电源独立运行模式。

　　五、无外接电源布设带来的施工与运维优势

　　电池独立供电模式大幅简化现场施工流程，点位布设无需勘测供电线路走向，无需破路开槽铺设电缆，单人携带设备即可完成井下安装固定，接线操作仅需对接监测传感器，施工步骤精简，单点位安装耗时大幅缩短，大范围管网点位批量布设时，整体施工效率显著提升。不存在供电线缆破损漏电、断路故障，消除线路相关运维工作，不用定期下井检查线缆完好度，减少运维人员井下作业次数。

　　偏远、零散管网点位无需配套配电箱、稳压装置等附属设备，减少井下设备数量，降低井下狭小空间设备堆叠带来的磕碰、进水损坏风险。无外接市电也规避井下漏电安全隐患，井下积水环境下不会出现线缆漏电伤人问题，提升有限空间作业安全系数。

　　对于临时管网监测项目、管网改造临时监测点位，电池供电终端可快速投入使用，项目结束后直接拆除迁移至其他点位，设备、电池均可重复利用，不存在供电线缆无法回收浪费资源的情况，设备复用性更强，适配各类短期、长期管网监测项目灵活使用。

　　六、总结

　　管网遥测终端机搭载微安级低功耗硬件运行架构，通过芯片、采集、通信模块分时断电管控，将整机待机能耗控制在极低区间，依托内置锂电池实现独立供电，全程无需敷设外接市电线路。解决地下管网点位布线施工成本高、线路易损坏断电、偏远点位无供电条件等各类难题，简化点位布设施工流程，降低一次性建设投入，拉长电池更换周期，减少后期线路运维工作量。设备适配城市全域各类给排水管网井下监测点位，兼顾长期稳定续航与灵活布设需求，为大范围管网监测项目提供低成本、易落地的硬件解决方案。