Надежная беспроводная система связи для мониторинга горнодобывающего оборудования

Горнодобывающая промышленность открывает новую страницу, переходя к цифровым технологиям добычи полезных ископаемых. Увеличение конкуренции на мировом рынке горнодобывающей и металлургической промышленности вынуждает операторов шахт менять операционные стратегии и повышать безопасность и точность работ в шахтах. Изменение способа транспортировки материалов, снижение уровня опасности для персонала, минимизация повреждения горнодобывающего оборудования и оптимизация производства – вот некоторые задачи, которые ставят перед собой владельцы шахт для увеличения прибыли. Автономное горнодобывающее оборудование и транспортные средства, такие как грузовые автомобили, управляемые операторами из диспетчерской, используются для перевозки материалов из подземных тоннелей на поверхность. Первым шагом к реализации преимуществ автономной работы горнодобывающего оборудования является внедрение технологий, которые облегчат управление оборудованием и его перемещением.

Сложности организации связи в подземных шахтах

Переход на цифровые технологии является приоритетной задачей для большинства владельцев шахт. Однако внедрение новых процессов и установка нового оборудования порой требует фундаментальных изменений. Ограничения по прокладке кабелей при подключении оборудования к центру управления и помехи в опасной среде добычи часто нарушают связь с диспетчерской, что приводит к снижению эффективности работы всей системы. Еще одна ключевая задача стоит в обеспечении защиты устройств, достаточной для их установки на подземных шахтах, что гарантировало бы непрерывную работу производства.

Беспроводные технологии помогут решить эти проблемы

Беспроводные технологии помогают горнодобывающей промышленности преодолеть барьеры кабельной связи, созданные суровыми условиями подземных тоннелей. Автоматизация операций, выполняемых автономными буровыми установками, горными грузовиками и погрузчиками, привела к сокращению числа операторов и водителей, вынужденных работать в тяжелых условиях на удаленных объектах, что позволило повысить безопасность, точность и эффективность работы и помогло сократить расходы. Беспилотные буровые установки, горные грузовики и погрузчики связываются по беспроводным сетям, чтобы операторы могли дистанционно контролировать и управлять работой горнодобывающих систем.

Основные требования к мониторингу и управлению

Системным интеграторам в области автоматизации горнодобывающих систем требуется надежное решение для создания беспроводных сетей, позволяющих заказчикам эффективно управлять оборудованием и повысить производительность добычи.

Основные требования к беспроводным сетям включают в себя:

• Надежная и защищенная беспроводная сеть: Подземные тоннели требуют создания надежной и защищенной беспроводной сети, позволяющей операторам центра управления дистанционно контролировать беспилотные машины – буровые установки, горные грузовики и погрузчики – для облегчения обмена данными между ними в режиме реального времени.
• Бесшовный роуминг: Бесшовный роуминг между точками доступа является обязательным условием для подключения сетевых клиентских устройств, расположенных на автономных буровых установках и транспортных средствах, постоянно находящихся в движении внутри горных тоннелей.
• Данные в режиме реального времени: Для контроля состояния беспилотных транспортных средств необходимо решение для сбора данных с нескольких PROFINET-устройств в режиме реального времени.
• Компактные промышленные устройства беспроводных сетей: Последнее, но не менее важное – промышленный дизайн обеспечивает надежную работу в жестких условиях, а компактный размер упрощает монтаж на буровых установках и горных грузовиках. Установленные беспроводные клиенты удаленно доступны операторам в центре управления. А корпус беспроводных устройств должен быть защищен от вибрации, что обеспечит бесперебойную работу этих устройств.

Решение

Производитель горнодобывающего оборудования установил компактные промышленные беспроводные клиенты AWK-1137C компании Moxa с антивибрационной конструкцией на буровых установках и горных грузовиках, чтобы иметь возможность удаленного доступа к ним из диспетчерской. Клиенты AWK-1137C в режиме реального времени передают большие объемы данных и видеопотоки с каждого беспилотного транспортного средства по беспроводным сетям на пульт управления. Точки доступа AWK-4131A установлены вдоль всего тоннеля, чтобы обеспечить максимальное покрытие беспроводной сети для клиентов AWK-1137C. Точки доступа AWK-4131A обеспечивают охват 802.11n MIMO на стандартных каналах 2.4 ГГц, 5 ГГц и 5 ГГц DFS (динамический выбор частоты) для максимальной эффективности радиоканалов и минимизации помех, вызываемых отражением от стен шахт.

Ключевыми моментами беспроводного решения Moxa являются:

• Технология Turbo Roaming для передачи данных за миллисекунды, и поддержка динамического выбора частоты (5 ГГц DFS) обеспечивают непрерывную передачу видео с движущихся транспортных средств в режиме реального времени
• Соединения master/slave обеспечивают прозрачную передачу данных по сетям PROFINET
• Точки доступа AWK-4131A с защитой корпуса от пыли и влаги IP68 и диапазоном рабочих температур от -40 до 75°C подходят для уличного применения
• Дизайн с защитой от вибраций, соответствующий требованиям стандарта IEC 60068-2-6, обеспечивает защиту от помех, вызванных горнодобывающими работами

Этот и другие варианты применения беспроводных систем Moxa в критически важных приложениях – в брошюре с конкретными примерами.