8. Sistema subterráneo polifuncional de transmisión de datos (SSPTD)

El sistema subterráneo polifuncional de transmisión de datos es una elaboración innovatoria en el campo de transmisión de datos, está hecho sobre la base de la tecnología de redes inalámbricas de la norma IEEE 802.15.4 (ZigBEE, 6LoWPAN).

El sistema se usa para la solución de tareas actuales de recopilación y transmisión de datos tecnológicos, información de la situación en cada momento dado desde los objetos y obras subterráneos móviles y estacionarios (incluso por el personal), utilizando el medio universal y combinado de transmisión de datos compuesto de los cables ópticos unimodales, cables de cobre RS-485, redes de radio inalámbricas (incluso con aplicación de la radio tecnología Mash).

El sistema subterráneo polifuncional de transmisión de datos posee las siguientes funciones y posibilidades básicas:

Posicionamiento en las excavaciones y recopilación de datos desde los medios de transporte autopropulsados:

  • Localización automática ininterrumpida y control de la situación del medio de transporte;
  • Registro del lugar de ubicación de transporte en la base de datos;
  • Tiempo de paso de los puntos de control;
  • Cantidad del mineral transportado;
  • Comunicación de voz del operador de máquina con el controlador de mina;
  • Recopilación y transmisión de datos desde los sensores y medios de transporte subterráneos autopropulsados: Horas de transporte, consumo de combustible, revoluciones de motor, temperatura y presión del aceite, agua y gases de escape, etc.;
  • Transmisión al controlador de mina de las comunicaciones de emergencia y prevención de los sistemas de a bordo de control de los medios de transporte;
  • Trabajo autónomo y acumulación de datos en los reguladores de corriente subterráneos locales en caso de deterioro de las redes principales de transmisión de datos;
  • Señalización en caso de acercamiento de emergencia del medio de transporte con el personal de mina (con la opción de frenado de emergencia del medio de transporte).

Posicionamiento del personal en las excavaciones subterráneas:

  • Localización automática ininterrumpida y control del lugar de ubicación del personal en la parte subterránea de mina;
  • Registro del lugar de ubicación del personal en la base de datos;
  • Señalización de emergencia y llamada individual por el parpadeo del candil de mina en la cabeza;
  • Transmisión de datos de los gasoanalizadores portátiles del personal subterráneo.

Transmisión del flujo vocal

  • Comunicación de voz del personal subterráneo por medios telefónicos móviles con el controlador minero;
  • Existencia de los canales separados para la transmisión de voz, lo que se resuelve mediante un determinado ajuste programático;
  • Posibilidad de conexión a la CTA digital por interfaces de tipo con la posibilidad de emplear las funciones adicionales de la CTA (conferencias, marcación automática, redireccionamiento, etc.).
  • Posibilidad de conexión al equipo de comunicación en la superficie con la creación del espacio único de la comunicación telefónica subterránea y de superficie.

Televisión industrial

  • Transmisión del video por las cámaras estacionarias de videoobservación instaladas en las partes subterráneas y superficiales de las excavaciones;
  • Transmisión del video por las cámaras de videoobservación instaladas en mecanismos móviles y medios de transporte;

Recopilación de datos de los sensores inalámbricos y los sistemas con interfaz inalámbrico;

  • Recopilación de datos de los radioseñalamientos RFID tag estacionarios y de transporte;
  • Recopilación de datos de los radioseñalamientos RFID tag del personal subterráneo;
  • Recopilación de datos de los sensores inalámbricos estacionarios;

El esquema del complejo de los medios técnicos SSPTD presentado en la figura incluye el equipo sistémico general ubicado en la superficie de minas, pozos, equipos de comunicación subterránea montados en las excavaciones, en medios de transporte y medios portátiles del personal subterráneo.

Figure_1_Underground_Layout.jpg

El equipo sistémico general está compuesto de los servidores con software especializado, conmutadores, armarios de conmutación, estaciones de trabajo y transmisiones interfónicas de los controladores de minas.

El esquema estructural del equipo de comunicación subterránea está hecho según el principio de cobertura de radio en segmentos, es decir, un juego de equipo estacional de comunicación inalámbrica es capaz de asegurar la cobertura de radio de un segmento de la excavación a distancia de 1,2 km en dependencia de las curvaturas y pendientes de las excavaciones.

Un juego comprende:

  • Regulador de corriente FB400 con el software de control y conmutación de la comunicación inalámbrica – 1 pza;
  • Lector universal UATR-610 con el número de lectores conectados a un regulador de corriente hasta 8 pzas;
  • Conmutador a prueba de chispas BCOM – 1 pza;
  • Unidad de alimentación MPI-40-2.0-2.0 – 1 pza;
  • Armario óptico de conmutación FO Box – 1 pza;
  • Cables y conductores – toda la cantidad de cable requerida en dependencia del esquema de situación de los lectores universales.

La tecnología de bajo consumo de energía por los dispositivos de comunicación inalámbrica permiten minimizar el número de las unidades de alimentación empleadas.

El equipo de comunicación instalado en los medios de transporte y mecanismos móviles incluye:

  • Regulador de corriente FB400 con el software de control y conmutación de la comunicación inalámbrica – 1 pza;
  • Lector universal UATR-610 – 1 pza;
  • Videocámara subterránea – 1 pza (por opción);
  • Radioseñalamiento RFID tag – 1 un. (por opción).

El juego de dispositivos portátiles para el personal subterráneo incluye:

  • Teléfono móvil MP03;
  • Radioseñalamiento RFID tag;
  • Gasoanalizador portátil (por opción).

Características técnicas del equipo:

Regulador de corriente FB400.BSE:

  • Versión I M1 Ex ia I;
  • Rango de temperaturas – 20..40°C;
  • Grado de protección IP55;
  • Software de licencia;
  • 2 canales de comunicación ópticos;
  • 4 interfaces RS-485;
  • Tensión de la corriente de alimentación 12 VDC;
  • Potencia consumida – 0,2 W.

Lector universal UATR-610:

  • Versión I M1 Ex ia I;
  • 4 interfaces RS-485 hasta 4 Mb/s;
  • 2 interfaces 100BaseFХ;
  • Canal de radio: Rango de frecuencias 2,4 GHz (datos y voz), hasta 2Mb/s, apoyo de protocolos 802.15.4 (ZigBEE, 6LoWPAN);
  • Sistema flexible de configuración para el ajuste;
  • Rango de cobertura de radio: 1 módulo hasta 400 m, 1 barra hasta 1200 m;
  • Función empotrada para medir la distancia hasta la obra (Mash);
  • Rango de temperaturas – 0..40°C;
  • Grado de protección IP67;
  • Tensión de la corriente de alimentación 12 VDC;
  • Potencia consumida – menos de 0,1 W.

Conmutador dirigido BCOM Switch:

  • Versión I M1 Ex ia I;
  • Rango de temperaturas – 0..40°C;
  • Grado de protección IP55;
  • 8 canales de comunicación ópticos;
  • 4 canales de comunicación de cobre;
  • Reservación de los canales de comunicación
  • Tensión de la corriente de alimentación 12 VDC.

Teléfono móvil MP03;

  • Versión I M1 Ex ia I;
  • Rango de temperaturas – 0..50°C;
  • Grado de protección IP54;
  • Peso – cerca de 200 g;
  • Batería acumuladora litio-iónica de 1800 mA/h;
  • Normas cumplidas;
    • 802.11b/g (WiFi);
    • 802.15.4 (ZigBee);
  • Velocidad de transmisión de datos: Hasta 54 Mbit/s (WiFi), hasta 2 Mbit/s (ZigBee).

Videocámara BBK:

  • Versión Exd I Х;
  • Rango de temperaturas – 0..40°C;
  • Grado de protección IP54.

Unidad de alimentación eléctrica SVI-40-2.0-2.0:

  • Versión Exs ia I;
  • Rango de temperaturas – -25..40°C;
  • Grado de protección IP65;
  • Tensión de entrada 90-250 VAC/120-375 VDC;
  • Tensión de salida 12 VDC (Uo=12,3VDC);
  • Corriente de salida – 2 salidas de 2А (Io= 2/1.8A);
  • Interfaz RS485;
  • 2 salidas discretas;
  • Tiempo de funcionamiento con las baterías – 20 horas con carga completa.

Radioseñalamiento RFID tag – TVT0-810:

  • Versión I M1 EEx ia I;
  • Rango de temperaturas – -40..70°C;
  • Grado de protección IP66;
  • Alto nivel de seguridad y resistencia a las influencias exteriores bruscas;
  • Transmisión del identificador del radioseñalamiento RFID tag de ID y del estado de batería;
  • Plazo de servicio sin cambiar batería, mín., – 5 años.

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