UWB ülitäpne positsioneerimine aitab söekaevandusväljal ohutut tootmist juhtida

Asjade interneti tehnoloogiat on arendatud ligi 10 aastat ja selle rakendusvõimalused on väga laiad. Erinevad tehnilised vahendid on juba paljudes tööstusharudes ohtlike olukordade tuvastamise rakendustes oma lihaseid proovile pannud.

Ohu jälgimise puhul on asukohateabe tehnoloogia muidugi lahutamatu. Välistingimustes kasutatakse üldiselt satelliitpositsioneerimismeetodeid, nagu Beidou, GPS ja GLONASS, ning nende tsiviilpositsioneerimise täpsus võib ulatuda 10 meetrini. Mõnes satelliitpositsioneerimiseta piirkonnas, näiteks tunnelites, söekaevandustes ja muudes mitteavatud või isegi maa-alustes kohtades, pole satelliitpositsioneerimisele lootmine aga ilmselgelt teostatav. Praegu on ülitäpse asukohateabe pakkumiseks vaja siseruumides kasutatavaid positsioneerimissüsteeme.

1. Siseruumides positsioneerimise tehnoloogia

Siseruumides positsioneerimise nõudluse kasvades on tekkinud suur hulk lahendusi, sealhulgas raadiosagedustuvastuse (RFID) positsioneerimine, Bluetooth-positsioneerimine, WiFi-positsioneerimine, Zigbee-positsioneerimine ja ülilairiba (UWB) positsioneerimine. Raadiosagedustuvastusega positsioneerimine teostab kohaloleku tuvastamist, tuvastades, kas kaarti loetakse kaardi ja kaardilugeja vahel või mitte, kuid tegelikku positsioneerimist ei saa saavutada.

Bluetooth-positsioneerimise algusaegadel kasutati kaardilugejat kaardisignaali näitava RSSI (vastuvõetud signaali tugevuse näidik) väärtuse lugemiseks ning kaardilugeja ja isikutunnistuse vaheline kaugus arvutati RSSI abil. Sellel meetodil on madal positsioneerimistäpsus ja seda saab kasutada takistustega keskkondades. RSSI on oluliselt mõjutatud. Hiljuti on Bluetoothil põhinevaid AOA ja AOD positsioneerimistehnoloogiaid aeglaselt arendatud. Võrreldes algse RSSI-l põhineva positsioneerimistehnoloogiaga on positsioneerimistäpsus oluliselt paranenud. Nagu ka Varajane Bluetooth-positsioneerimine, põhinevad ka WiFi ja Zigbee positsioneerimised RSSI-l. Nende täpsus on suhteliselt piiratud ja keskkond mõjutab seda suuresti.

UWB (ülilariba) on kandesageduseta sidetehnoloogia, mis edastab andmeid nanosekundiliste mittesinusoidaalsete kitsaste impulsside saatmise ja vastuvõtmise teel ning kasutab inimeste või esemete arvu arvutamiseks ToF (saabumisaeg) või TDoA (saabumisaja erinevus) algoritme. Asukohateave, positsioneerimise täpsus kuni 10 cm. Võrreldes traditsiooniliste jämeda täpsusega positsioneerimistehnoloogiatega nagu RFID, Bluetooth, Wi-Fi ja Zigbee, on UWB-süsteemil eelised tugev läbitungivus, väike energiatarve, hea mitmetee-efekti vastane efekt, kõrge turvalisus, madal süsteemi keerukus ja kõrge positsioneerimistäpsus.

Söekaevanduste personali positsioneerimissüsteemi rakendamine

Söekaevanduste, eriti maa-aluste söekaevanduste puhul saab personali positsioneerimissüsteem hankida reaalajas inimeste, sõidukite ja seadmete asukoha maa all ning esitada selle maapealsele arvutisüsteemile. Juhid saavad igal ajal jälgida maa-aluste töötajate ja sõidukite asukohateavet ja ajaloolisi trajektoore, samuti seadmete paigalduskohta.

Personali positsioneerimise puhul saab laiendada selliseid funktsioone nagu kohaloleku haldamine, sisenemis- ja väljumisregistrid ohtlikes piirkondades ning ülerahvastatuse haldamine ohtlikes piirkondades. Sõidukite positsioneerimise puhul saab laiendada selliseid funktsioone nagu sõidukite dispetšer ja automaatne foorijuhtimine. Õnnetuse korral saavad päästjad positsioneerimissüsteemi pakutava personali, sõidukite ja seadmete positsioneerimisteabe põhjal kiiresti aru saada olukorrast sündmuskohal ning võtta õigeaegselt vastavaid päästemeetmeid, et parandada päästetööde tõhusust. Söekaevanduse maa-aluse personali positsioneerimissüsteemi projekti juurutamine mitte ainult ei taga maa-aluste töötajate ohutust, vaid parandab oluliselt ka teabehalduse taset, muutes juhtimise ja dispetšeritegevuse läbipaistvamaks ja tõhusamaks.

Hiina professionaalse positsioneerimisteenuste lahenduste pakkujana on see viimase 10 aasta jooksul pakkunud terviklikke lahendusi erinevate tööstusharude siseruumide positsioneerimisvajadustele. Söekaevandustööstuse jaoks käivitati maa-alune personali positsioneerimissüsteem 2018. aastal. Pärast mitmeaastast arendust on toote stabiilsus, küpsus ja kasutusmugavus tagatud.

1. Seadme arhitektuur

Identifitseerimiskaart: See on määratud kandmiseks mõeldud esemeks, mis võib olla inimene, sõiduk või seade. See saab nupu kaudu häire saata. Häire vastuvõtmisel antakse heli-, valgus- ja vibratsioonihoiatus. Madal energiatarve, ühe laadimisega saab töötada mitu kuud.

Kaardilugeja: Paigaldatud maa-alusesse tunnelisse, loeb ümbritseva isikutunnistuse teavet ja kaugust ning edastab sildi kaugusteabe maapealsele serverile.

Asukoha arvutamise mootor: tarkvara, mis arvutab isikutunnistuse asukoha kaardilugeja esitatud kaugusteabe põhjal.

Äriserver: Asukoha eraldusvõime mootori esitatud asukohateabe põhjal rakendatakse seotud teenuseid, sealhulgas: kohaloleku jälgimine, reaalajas asukoha kuvamine, ajaloolise teekonna päring, seadmete häirete kuvamine jne.

Käeshoitav seade: Otsib lähedalasuvaid isikutunnistusi, et saada isikutunnistuse ja seadme vaheline kaugus. Selle saab maapealsest serverist eraldada, et luua kaasaskantav lokaator.

Selle lahenduse kaardilugeja leviala ületab 600 meetrit (otsese nägemise korral), positsioneerimistäpsus võib ulatuda 0,3 meetrini (otsese nägemise korral) ja samaaegsete siltide arv ühes piirkonnas ületab 400.

2. Ärifunktsioonid

Reaalajas asukoha kuvamine: kasutage personali positsioneerimissüsteemi, et reaalajas kindlaks teha maa-aluse personali asukohateavet ja jaotust ning jälgida personali trajektoori reaalajas.

Statistika maa-aluste inimeste arvu kohta: reaalajas statistika maa-aluste inimeste arvu kohta. Tõsise õnnetuse korral saab töötajad kiiresti kokku koguda nimekirjade koostamiseks ja kinnitada saab saabumata töötajate reaalajas asukohta, et teostada päästetöid inimohvrite vältimiseks.

Puuraukudesse sisenemise ja sealt väljumise kohaloleku haldamine: koostage kohalolekuülesanded ja lugege töötajate puurauku sisenemise ja sealt väljumise aeg, töökohal töötamise aeg jne. Juhtkond saab kiiresti kontrollida töökoha olekut ja igakuiseid statistilisi töötunde saab platvormi andmete põhjal otse kasutada kohaloleku ülevaatamise viitena.

Ebanormaalne hädaolukorra alarm: kui juhid satuvad hädaolukorda, saavad nad anda hädaolukorra juhiseid, et ajendada töötajaid evakueeruma. Töötajate kantavad sildid vibreerivad, et tuletada neile meelde, et nad peaksid piirkonnast eemale hoidma.

SOS-aktiivne alarm: ohu korral saavad kohapealsed töötajad kasutada ühe klõpsuga abinuppu, et saata õigeaegselt hädaolukorra teade. Pärast häiresignaali saamist saavad juhtkonna töötajad personali positsioneerimise abil kindlaks teha ohus oleva isiku asukoha ja rakendada õigeaegselt kohapealset hädaolukorrale reageerimist.

Söekaevanduste ohutus on olulisem kui Tai mägi!

Ohutu tootmine pole väike asi. Ainult ohutu tootmise eeldusi täites saab ettevõte jätkusuutlikult areneda. Loodetavasti saab siseruumide positsioneerimise tehnoloogiat tulevikus võimalikult kiiresti rakendada rohkemates tööstusharudes ning kombineerida seda kõrgtehnoloogiatega, nagu sensoritehnoloogia ja suurandmed, et kaitsta inimeste elu ja vara suuremal määral ning pakkuda tugevat tuge ohutu tootmise juhtimiseks.

Söekaevanduste ohutu tootmine on veel pikk tee minna ja on olulisem kui Tai mägi. See on tihedalt seotud iga söekaevuri ja ettevõttega ning sellele tuleks pöörata piisavalt tähelepanu. Loodame, et söekaevandused on ohutud ning inimesed ja kaevandused on ohutud!