8. Multifunktionales Bergbauminen-Datenübertragungssystem (MUDUS)

Multifunktionales Bergbauminen-Datenübertragungssystem ist eine Innovation im Sachgebiet der Datenübertragung und basiert auf der Technologie der drahtlosen Netzwerke vom Standard IEEE 802.15.4 (ZigBEE, 6LoWPAN).

Das System ist zur Erfassung und Übertragung von Prozessdaten, Daten über den aktuellen Standort der mobilen (einschließlich Personal) und stationären untertägigen Objekten mithilfe vom universallen kombinierten Übertragungsmedium, das aus optischem Einmodenfaser, Kupferkabel RS-485, drahtlose Funknetzwerke (einschließlich deren mit der Funktechnologie Mаsh) besteht, vorgesehen.

Multifunktionales Bergbauminen-Datenübertragungssystem dient zu:

Positionieren in den Bergwerken und Datenermittlung von den selbstfahrenden Fahrzeugen:

  • automatische kontinuierliche Standortbestimmung und Steuerung des Fahrzeuges;
  • Registrierung des Fahrzeuglage in der Datenbank;
  • Belegte Zeit zwischen Kontrollpunkten;
  • Volumen des Fördergebirges;
  • Sprachverbindung des Fahrers mit dem Bergwerkdispatcher;
  • Ermittlung und Übertragen von Sensoren-Daten und selbstfahrenden Minen-Fahrzeugen: Motorstunden, Kraftstoffverbrauch, Motordrehzahl, Temperatur und Druck von Öl, Wasser, Abgas, usw.;
  • Übertragung an Dispatcher von Alarm- und Warnmeldungen aus den Bordsteuersystemen der Fahrzeugen;
  • autonomer Betrieb und Datenspeicherung in untertägigen lokalen Controllers im Fall der Beschädigung der Hauptdatennetzen;
  • Meldung über Annäherung auf Kollisionskurs mit dem Minen-Personal (optional auch Notfallbremsen).

Positionieren des Personals in untertägigen Grubenbauen:

  • automatische kontinuierliche Standortbestimmung und Steuerung des Personals im untertägigen Bereich des Grubenbaues;
  • Registrierung der Personalsposition in der Datenbank;
  • Notmeldung und persönliche Meldung durch Blinken der Mützenleuchte;
  • Datenübertragung aus den tragberen Gasanalysegeräten des Minen-Personals.

Sprache-Streaming

  • Sprachverbindung des Minen-Personals über Handys mit dem Bergbaudispatcher;
  • Standleitungen für Sprachverbindung, einstellbar über Programm;
  • Anschluss an die digitale Nebenstellenanlage über Standard-Interface einschl. zusätzlicher Funktionen (Konferenzgespräch, automatische Wahlwiederholung, Weiterleitung etc.);
  • Anschluss an die Kommunikationsausrüstung über Tage zwecks Schaffung eines Auskoppelraums.

Betriebsfernsehen

  • Videoübertragung von der Überwachungskameras, die in den untertägigen und übertägigen Grubenbauen installiert sind;
  • Videoübertragung von der bedienbaren Überwachungskameras und der Fahrzeug-Kameras;

Datensammlung von den drahtlosen Sensoren und Systemen mit dem drahtlosen Interface

  • Datensammlung von den stationären und mobilen RFID-Tags;
  • Datensammlung von RFID-Tags des Minen-Personals;
  • Datensammlung von den stationären drahtlosen Sensoren;

Der in der Abb. dargestellter Plan von Vorrichtungen MUDUS enthält systemumfassende Ausrüstung, die über Tage zu installieren ist, sowie untertägige Kommunikationsmittel zur Montage in den Grubenbauen, auf Fahrzeugen und tragbare Geräte des Minen-Personals.

Figure_1_Underground_Layout.jpg

Systemumfassende Ausrüstung besteht aus Servern mit spezieller Software, Umschalter, Cross-Schränke, Workstations und tragbaren Geräten des Minen-Personals.

Ausrüstungsplan der untertägigen Kommunikation ist aufgrund des Prinzips der Segmentabdeckung aufgestellt, d.h. ein Satz der stationären Ausrüstung der drahtlosen Verbindung lässt 1,2 Km des Grubenbaues abzudecken, abhängig von Beugungen und Kurven der Grubenbauen.

Ein Satz enthält:

  • Controller FB400 mit Software für Steuerung und Umschalten der drahtlosen Verbindung -1 Stk.;
  • Universal-Reader UATR-610 – Anzahl der Readers, die auf ein Controller zu montieren sind, bis 8 Stk.;
  • funkensicherer Umschalter BCOM - 1 Stk.;
  • Speiseblock MPI-40-2.0-2.0- 1 Stk.;
  • optischer Cross-Schrank FO Box- 1 Stk.;
  • Kabel und Leitungen - die erforderliche Anzahl der Kabel je nach dem Lageplan für die Universal-Readers.

Technologie des geringen Stromverbrauchs der Wireless-Geräten ermöglicht die Menge von Speiseblöcken zu minimieren.

Kommunikationsgeräte zur Montage an den Fahrzeugen und bewegbaren Vorrichtungen enthält:

  • Controller FB400 mit Software für Steuerung und Umschalten der drahtlosen Verbindung -1 Stk.;
  • Universal-Reader UATR-610 - 1 Stk.;
  • untertägige Videokamera - 1 Stk.(Option) ;
  • RFID-Tag - 1 Stk. (Option).

Satz der tragbaren Geräte für die untertägigen Mitarbeiter besteht aus:

  • Mobiltelefon MP03;
  • RFID-Tag;
  • tragbarem Gasanalysegerät (Option).

Leistungsdaten der Ausrüstung

Controller FB400.BSE:

  • Ausführung I M1 Ex ia I;
  • Temperaturbereich-20..40ОС;
  • SchutzgradIP55;
  • lizenzierte Software;
  • 2 optische Nachrichtenkanäle;
  • 4 Interfaces RS-485;
  • Versorgungsspannung 12 VDC;
  • Eigenverbrauch 0,2 Watt.

Universal-Reader UATR-610:

  • Ausführung I M1 Ex ia I;
  • 4 Interfaces RS-485, bis 4Mb/Sek.;
  • 2 Interfaces 100BaseFХ;
  • Funkkanal: Frequenzbereich 2,4 GHz (Daten und Stimme), bis 2 Мbit/Sek., Unterstützung der Protokolle 802.15.4 (ZigBEE, 6LoWPAN);
  • flexible Systemkonfiguration bei der Einstellung;
  • Reichweite: 1 Modul bis 400 m, 1 Schiene – bis 1200 m;
  • eingebaute Funktion zur Entfernungsbestimmung (Mash);
  • Temperaturbereich 0…40ОС;
  • Schutzgrad IP67;
  • Versorgungsspannung 12 VDC;
  • Eigenverbrauch weniger als 0,1 Watt.

Steuerbarer Umschalter BCOM Switch:

  • Ausführung I M1 Ex ia I;
  • Temperaturbereich 0…40˚С;
  • Schutzgrad IP55;
  • 8 optischer Nachrichtenkanäle;
  • 4 Kupfernachrichtenkanäle;
  • redundante der Nachrichtenkanäle
  • Versorgungsspannung 12 VDC.

Mobiltelefon MP03:

  • Ausführung I M1 Ex ia I;
  • Temperaturbereich0..50ОС;
  • SchutzgradIP54;
  • Gewicht ca. 200 g;
  • Lithium-Ionen-Akku 1800 mAh;
  • Standards;
    • 802.11b/g (WiFi);
    • 802.15.4 (ZigBee);
  • Datengeschwindigkeit: bis 54 Мbitт/Sek. (WiFi), bis 2 Мbitт /Sek. (ZigBee).

Videokamera BBK :

  • Ausführung Exd I Х;
  • Temperaturbereich 0..40ОС;
  • Schutzgrad IP54.

Speiseblock SVI-40-2.0-2.0:

  • Ausführung Exs ia I;
  • Temperaturbereich-25..40ОС;
  • SchutzgradIP65;
  • Eingangsspannung 90-250 VAC/120-375 VDC;
  • Ausgangsspannung 12 VDC (Uo=12,3VDC);
  • Ausgangsstrom – 2 Ausgänge nach 2А (Io= 2/1.8A);
  • Interface RS485;
  • 2 diskrete Ausgänge;
  • Akkulaufzeit von 20 Stunden bei Volllast.

RFID-Tag TVT0-810:

  • Ausführung I M1 EEx ia I;
  • Temperaturbereich -40..70˚С;
  • Schutzgrad IP66;
  • hohe Zuverlässigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen äußere Einflüsse;
  • Übertragung des Etikettennamens ID, Batteriestatus;
  • Lebensdauer ohne Batterieersatz min. 5 Jahre.

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