本安型5G在井下的應(yīng)用的解決方案
時(shí)間:2022-12-13
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一、目前井下無線網(wǎng)絡(luò)存在的問題
礦井現(xiàn)有的 4G 等無線通信技術(shù)存在一定的性能缺陷，難以完全滿足煤礦智能化建設(shè)的需求。
以綜采掘進(jìn)工作面為例
（1）環(huán)境復(fù)雜多變
煤礦井下地理?xiàng)l件復(fù)雜多變，支護(hù)強(qiáng)度大、信號(hào)衰減快等特殊環(huán)境，導(dǎo)致傳統(tǒng)的4G應(yīng)用受限，更對(duì)本安型設(shè)備需求強(qiáng)烈
（2）網(wǎng)絡(luò)接入能力不足。
在掘進(jìn)工作面運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)行過程中，需通過大量不同類型的傳感器對(duì)運(yùn)輸設(shè)備和供電設(shè)備的工作狀態(tài)、環(huán)境狀況進(jìn)行監(jiān)測，并通過網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測信息及時(shí)、可靠地傳輸?shù)骄驴刂婆_(tái)或地面控制中心，以供分析應(yīng)用。目前掘進(jìn)工作面常用的 4G 等通信技術(shù)難以滿足大量感知節(jié)點(diǎn)接入需求。
（3）傳輸可靠性低。
掘進(jìn)工作面包括掘進(jìn)、支 護(hù)、鉆錨、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)由不同的單機(jī)設(shè)備完成。各環(huán)節(jié)單機(jī)設(shè)備按照一定的空間、時(shí)間關(guān)系協(xié)同完成作業(yè)。設(shè)備遠(yuǎn)程遙控、 設(shè)備間協(xié)同作業(yè)的實(shí)現(xiàn)依賴于相關(guān)指令的及時(shí)、可靠傳輸，目前掘進(jìn)工作面通信系統(tǒng)的傳輸可靠性難以滿足應(yīng)用需求。
（4）傳輸帶寬不足。
掘進(jìn)工作面有大量機(jī)械設(shè)備，需安裝大量攝像儀進(jìn)行監(jiān)控，如利用紅外攝像儀實(shí)時(shí)監(jiān)控掘進(jìn)情況及巷道成型情況；在鉆錨部位安裝攝像儀，實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況；在運(yùn)輸轉(zhuǎn)載點(diǎn)或關(guān)鍵點(diǎn)，利用高清攝像儀監(jiān)控設(shè)備實(shí)時(shí)工況。視頻信號(hào)傳輸需占用大量網(wǎng)絡(luò)帶寬，而目前礦井常用的4G（上行速率為 50 Mbit/s，下行速率為 100 Mbit/s）、 WiFi（速率為 300 Mbit/s）均難以提供足夠的傳輸帶寬
二、深圳碩天本安型5G的優(yōu)勢
1、提升綜采掘進(jìn)水平
2、提升機(jī)器人應(yīng)用水平
3、提升井下環(huán)境監(jiān)測水平
4、提升煤機(jī)裝備整體水平
5、提升數(shù)據(jù)應(yīng)用水平
6、提升煤礦綜合管控水平。
5G技術(shù)入井，實(shí)際上是在為井下特別是工作面海量數(shù)據(jù)上傳搭建一條高質(zhì)量的高速公路。
深圳碩天5G設(shè)備具有高帶寬、低時(shí)延、大規(guī)模設(shè)備連接等特性，可實(shí)現(xiàn)礦井全范圍通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋，對(duì)井下設(shè)備和環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位采集和傳輸，并實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的精準(zhǔn)可靠控制，滿足井下各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸需求，為煤礦井下設(shè)備群的萬物互聯(lián)提供了技術(shù)支撐。
5G技術(shù)在煤礦是剛需，是安全生產(chǎn)的堅(jiān)強(qiáng)保障
提升綜采掘進(jìn)水平
掘進(jìn)工作面是一個(gè)不斷移動(dòng)的工作場所，光纖通信存在光纖易損壞且移動(dòng)不便的問題，采用無線通信代替光纖連接是必然之選。但是礦井目前常用的無線通信技術(shù)主要為 4G 和 WiFi，兩者在用戶峰值 速率、可靠性、時(shí)延、連接數(shù)密度等方面均存在不足，難以滿足掘進(jìn)工作面運(yùn)輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸與處理 需求，有必要采用性能更好的礦用無線通信技術(shù)。
井下無人駕駛及智能運(yùn)輸
井下無人駕駛對(duì)礦井無線網(wǎng)絡(luò)的要求很高，無人駕駛需要大量的機(jī)端數(shù)據(jù)與云端的實(shí)時(shí)計(jì)算
由于5G通信技術(shù)具備大帶寬、高可靠、低時(shí)延3大技術(shù)特征，為井下車輛提供高性能、高可靠的車聯(lián)網(wǎng)，滿足車載傳感器與路測單元、控制中心的實(shí)時(shí)信息交互的通信需求
井下智能運(yùn)輸系統(tǒng)，需要對(duì)井下煤流、物料以及人員運(yùn)輸中涉及的輸送帶、車輛、單軌吊等運(yùn)輸設(shè)備和運(yùn)輸對(duì)象進(jìn)行整體協(xié)調(diào)； 5G通信技術(shù)可實(shí)時(shí)傳輸、采集海量的車輛、設(shè)備、煤流、物資等環(huán)境相關(guān)參數(shù)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送帶運(yùn)行速度、紅綠燈等自動(dòng)控制，以提高車輛運(yùn)輸和設(shè)備運(yùn)行效率，保證運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程的安全高效。
遠(yuǎn)程智能 AI 控制
深圳碩天5G 所提供的高可靠及毫秒級(jí)超低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)性能，可為井下設(shè)備的遠(yuǎn)程控制提供通信保障。下達(dá)控制指令，實(shí)現(xiàn)設(shè)備及整套作業(yè)工序的智能遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制，提供遠(yuǎn)端浸入式操作體驗(yàn)
即時(shí)語音視頻大帶寬業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸
大量高清攝像裝置，各類巡檢機(jī)器人、運(yùn)輸車輛等移動(dòng)裝備上搭載了眾多的攝像裝置，大量高清攝像裝置的應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸能力提出了更高的要求，深圳碩天5G本安型設(shè)備可為單個(gè)用戶提供100 Mbit/s以上，總吞吐量10 Gbit/s以上的大帶寬數(shù)據(jù)傳輸能力，可滿足礦井高清視頻監(jiān)控服務(wù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求。
煤礦機(jī)器人自動(dòng)巡檢和環(huán)境監(jiān)控
煤礦開采正在向少人化、無人化方向發(fā)展，通過智能機(jī)器人和部署在云平臺(tái)上的巡檢分析系統(tǒng)，以及加載紅外熱成像儀、氣體檢測儀、高清攝像機(jī)等設(shè)備檢測裝置，代替人工對(duì)井下環(huán)境進(jìn)行巡檢，將高清視頻回傳至監(jiān)控中心，便于維護(hù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，可大幅提升巡檢的質(zhì)量和效率。
深圳碩天本安型5G的毫秒級(jí)低時(shí)延特性滿足了機(jī)器人巡檢、協(xié)同處理的時(shí)延要求，其高帶寬特性也為機(jī)器人提供足夠的帶寬，并保證了高清視頻及采集信息的實(shí)時(shí)回傳功能
廖經(jīng)理
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廖經(jīng)理
