杨 超 杨 帆 庞佑兵 刘登学

（中国电子科技集团公司第24 研究所，重庆 400060）

0 引言

随着我国城市基础设施建设事业的持续高速发展，城市中给水排水、燃气、热力、电力通信等各类市政公用设施日益增加，城市路面的各类地下管线设施的井盖也相应地不断增多。 近年来，由于城市中井盖管理不善造成全国范围内各类伤人、 损车事件频发，严重影响了市民的出行安全，造成不良的社会影响[1]。

随着网络的普及，尤其是GPRS/3G/4G 基站的普及， 各类基于物联网的城市井盖管理系统相继产生，并小范围布设。 根据前期使用情况，可以大致分为以下两类：

（1）基于ZIGBEE 自组网技术：优点技术难度低，功耗低，缺点是需要自组网，网络铺设和后期维护成本很高[2]。 （2）基于GPRS 的无线传输技术：优点是采用现有的2G/3G 基站，技术成熟，维护成本较低，缺点是GPRS发射功耗很大，电池续航能力不足，后期维护难度较大。

本文根据现有设计的不足， 提出一种基于GPRS网络的低成本、低功耗的设计方法，大大降低了产品的成本和功耗，提高了产品使用寿命。

1 电路设计与分析

1.1 电路原理分析

本电路主要采用ADI 公司的ADXL345 三轴加速度传感器来测量井盖倾角， 一旦倾角大于报警门限，传感器立即触发控制器STM32L051 产生中断，使STM32L051 退出停止模式，启动GPRS 并上报井盖角度和信息； 如果井盖长时间处于正常状态， 控制器STM32L051 每隔1 天， 启动传感器测量井盖的倾角，并将数据和信息通过GPRS 转发给上位机，转发成功后，GPRS 断电，控制器进入停止模式。……