В районах глубоких горных работ общение не только связано с эффективностью производства, но также играет роль в поддержании наиболее важной нервной системы для обеспечения безопасности горняков. В сложной среде на глубине сотен или даже тысяч метров под землей электромагнитные волны сильно ослабляются, а традиционные методы связи практически утратили свою эффективность. Как построить надежную, работающую в режиме реального времени и катастрофоустойчивую сеть связи в сложных условиях, связанных с высокой температурой, высокой влажностью, высоким содержанием газа и сложными геологическими структурами, является сложной проблемой, которую необходимо решить для безопасного производства в горнодобывающей промышленности. Современные системы связи в горнодобывающей промышленности превратились из простой формы голосовой внутренней связи в комплексную сетевую систему жизнеобеспечения, которая объединяет в себе позиционирование персонала, мониторинг окружающей среды, управление в чрезвычайных ситуациях и другие функции.
Почему коммуникация в глубоких скважинах так трудна?
Связь в глубоких шахтах затруднена. Первая причина – экстремальные характеристики физической среды. Скальные образования оказывают сильное поглощение и экранирование радиосигналов, при этом сигнал экспоненциально затухает с глубиной. Кроме того, полосы движения пересекаются и имеется большое количество слепых зон, отражений и помех, что чрезвычайно затрудняет покрытие беспроводным сигналом. Энергетическое оборудование, такое как угольные комбайны и ленточные конвейеры, при работе создает сильный электромагнитный шум, что серьезно ухудшает качество связи.
Там очень строгие требования безопасности. Под землей есть легковоспламеняющиеся и взрывоопасные газы, такие как метан. Любое оборудование связи должно соответствовать стандартам искробезопасности и взрывобезопасности, чтобы предотвратить несчастные случаи, вызванные искрами. Оборудование также должно находиться в стабильном рабочем состоянии в течение длительного времени в суровых условиях влаги, пыли и вибрации. Эти ограничения делают невозможным непосредственное применение обычных коммерческих технологий связи, и необходимо разработать специальные взрывозащищенные, усиленные и адаптируемые конструкции.
Каковы основные технические решения Shenzhen Communications?
Сегодняшние основные технологии связи для глубоких скважин в основном охватывают связь при утечках, индукционную связь, а также Wi-Fi для шахт и наземную связь, которые быстро развивались в последние годы. Среди них связь при утечках основана на прокладке специальных негерметичных кабелей в туннелях для ограничения распространения сигнала в область вокруг кабелей. Его надежность особенно высока, но затраты на развертывание и обслуживание весьма велики, а гибкость весьма низка. Индуктивная связь использует металлические проводники в туннелях, таких как пути и трубы, для передачи сигналов посредством индукции, что подходит для определенных конкретных сценариев.
Комплексная система связи, основанная на промышленной кольцевой сети Ethernet и взрывозащищенном Wi-Fi, вышла на более продвинутый уровень. В туннелях развернуты взрывозащищенные базовые станции для создания покрытия беспроводной сети. Эта система может не только реализовывать функции передачи голоса, но также предоставлять различные услуги по передаче данных, такие как точное позиционирование персонала, удаленный мониторинг оборудования и видеомониторинг на высокой скорости. Эта система закладывает основу интеллектуализации шахт и является каналом передачи данных для беспилотного минирования и дистанционного управления.
Как добиться точного позиционирования и контроля безопасности персонала глубоких скважин
Одной из основных функций современных систем связи в горнодобывающей промышленности является обеспечение точного определения местоположения персонала. Шахтеры имеют при себе удостоверения личности в соответствии с правилами, а удостоверения личности связываются с базовой станцией позиционирования в туннеле. С помощью этой связи система может в реальном времени определить конкретное местоположение каждого майнера, а также траекторию его движения и время пребывания. Это может не только оптимизировать производственный график, но также предоставить наиболее важную информацию о местоположении застрявших людей для спасения в случае обрушения крыши, протечки воды и других происшествий, что значительно сокращает время, затрачиваемое на поиск и спасение.
Глубоко интегрированным с системой экологического мониторинга является мониторинг безопасности. Сеть связи передает данные о газе, угарном газе, температуре, скорости ветра и другие данные датчиков, распределенные под землей, в режиме реального времени. Если концентрация газа в определенной зоне превышает ограниченный диапазон или в оборудовании возникает неисправность, центр мониторинга может немедленно получить сигнал тревоги и использовать систему вещания для выдачи инструкций по экстренной эвакуации людям, находящимся в этом районе. Этот замкнутый цикл «ощущение-передача-раннее предупреждение» стал передовой линией обороны в предотвращении крупных аварий.
Как системы экстренной связи играют роль в катастрофах на шахтах
Когда обычная связь прерывается из-за аварии, система экстренной связи становится последней линией спасения. Независимая система экстренного вещания использует резервное питание для выдачи инструкций по эвакуации в различные зоны в случае отключения электроэнергии. Многие шахты также оснащены системами наземной связи, которые используют низкочастотные электромагнитные волны для прохождения через горные породы для достижения односторонней или двусторонней связи между землей и захваченными горными участками. Хотя его полоса пропускания чрезвычайно мала и узка, он может передавать ключевые и важные жизненные сигналы в экстремальных условиях.
Оборудованное для спасателей взрывозащищенное оборудование беспроводной связи позволяет быстро создать временную сеть связи на месте аварии для координации подземных спасательных операций. Возможности связи, существующие после катастрофы, напрямую связаны с эффективностью спасения и вероятностью выживания шахтеров, оказавшихся в ловушке. Поэтому регулярные учения и техническое обслуживание систем экстренной связи должны стать обязательной частью управления безопасностью на шахтах. Предоставляйте глобальные услуги по закупкам слабых текущих интеллектуальных продуктов!
Как построить и поддерживать сеть связи глубоких скважин
Строительство глубоких шахтных сетей связи должно планироваться и проектироваться одновременно с разработкой шахт. Детальное проектирование топологии сети должно быть выполнено с учетом схемы расположения полос, плотности персонала и оборудования, а также требований к пропускной способности бизнеса. В магистральной сети часто используются оптические кабели промышленного класса, а надежность обеспечивается кольцевой структурой сети; точки беспроводного доступа должны быть развернуты с научной точки зрения, чтобы гарантировать отсутствие мертвых зон в зоне покрытия. Перед вводом под землю все оборудование должно получить соответствующий сертификат взрывобезопасности. В процессе монтажа необходимо строго соблюдать правила техники безопасности.
Ключом к обеспечению бесперебойной работы коммуникационных «нервов» является регулярное техническое обслуживание, которое требует регулярных проверок линий, проверки уровня сигнала базовой станции, калибровки точности позиционирования и резервного копирования системных данных. Обслуживающий персонал должен не только разбираться в технологиях связи, но также быть знаком с подземной средой и правилами техники безопасности. Поскольку минная разведка продолжает развиваться, сети связи будут глубоко интегрированы с такими системами, как автономное вождение и дистанционные раскопки, что предъявляет более высокие требования к пропускной способности сети, задержке и надежности, а также возрастает сложность и профессионализм обслуживания.
Какова тенденция развития технологий глубокой связи в будущем?
В будущем коммуникации в глубоких скважинах будут развиваться в сторону более интегрированной, интеллектуальной и устойчивой тенденции. Благодаря высокой пропускной способности, низкой задержке и большим характеристикам соединения частные сети 5G для майнинга станут базовой инфраструктурой для точного дистанционного управления, VR-инспекций и интеллектуальных инспекционных роботов. Интеграция систем связи и Интернета вещей будет становиться все более глубокой, обеспечивая взаимосвязь в реальном времени и интеллектуальное восприятие всех элементов оборудования, окружающей среды и персонала.
Другой важной тенденцией является способность систем связи противостоять стихийным бедствиям и самостоятельно восстанавливаться. С помощью таких технологий, как Mesh ad hoc сети и многоканальное резервирование, даже если часть сети повреждена, система может реорганизоваться, чтобы поддерживать критически важную связь без перерывов. Искусственный интеллект будет использоваться для прогнозирования сетевого трафика, интеллектуальной диагностики неисправностей и интеллектуального анализа рисков безопасности, чтобы система связи могла трансформироваться из пассивной защиты в активное раннее предупреждение. Эти общие цели, связанные с технологическим прогрессом, заключаются в создании сети безопасности, которая невидима невооруженным глазом, чрезвычайно сильна и не может быть разрушена.
По мере того, как интеллектуальная добыча полезных ископаемых продолжает углубляться, думаете ли вы, что наиболее важные навыки для горняков в будущем изменятся с физического труда на эксплуатацию и обслуживание интеллектуального оборудования и систем связи? Добро пожаловать, чтобы поделиться своим мнением в области комментариев. Если эта статья была для вас полезна, пожалуйста, поставьте ей лайк и поделитесь ею с большим количеством заинтересованных друзей.
Добавить комментарий