CC BY
9
Список литературы
1. Басов В.И., Загарий Г.И. и др. Мультисервисные сети / Под ред. Ю.Н.Терещенко. - Харьков: ЧП Издательство «Нове слово», 2009. - 192 с.
2. Телекоммуникационные технологии на железнодорожном транспорте. / Г.В. Горелов, В.А. Кудряшов, В.В. Шмы-тинский и др., Под ред Г.В. Горелова. М.: УМК МПС России, 1999. - 57 6 с.
3. Мобильные телекоммуникации. Журнал. Шетй-адрес: http://www.mobilecomm.ru/
4. Справочник по телекоммуникационным технологиям.: Пер. с англ. - М. : Издательский дом «Вильямс», 2004. - 640 с.
Аннотации:
В статье описан план начала исследований телекоммуникационного устройства с Wi-Fi. Эти исследования определят степень помех или ограничения эффективного выполнения Wi-Fi, которые вызваны железнодорожным транспортом. Это позволит наметить цели и задачи для дальнейших исследований.
У статт описано план початку дослщжень телекомушкацшного пристрою з Wi-Fi. Ц досль дження будуть визначати стутнь перешкод або обмеження ефективного виконання Wi-Fi, яю ви-кликаш залiзничним транспортом. Це дозволить намггити цш та завдання для подальших досль джень.
This article describes a plan of beginning studies of telecommunication device with Wi-Fi. These studies will determine the degree of interferences or limit the effective performance of the Wi-Fi, which are caused by railway transport. This will outline the goals and objectives for future research.
УДК 681.391
МОЛОКОВСКИЙ И.А., аспирант (ДонНТУ), ТУРУПАЛОВ В В., к.т.н., профессор (ДонНТУ)
Аппаратно-программный комплекс для центра технического обслуживания сети специального назначения
Актуальность проблемы
Угледобывающая промышленность, как правило, характеризуется большим количеством капитальных инвестиций, стоимостью обслуживания. Для поддержания конкурентоспособности на мировом рынке необходимо прилагать усилия по снижению себестоимости продукции, что пробудило угледобывающую про-
мышленность к автоматизации и оптимальному использованию оборудования за счет увеличения его доступности и производительности [1]. Таким образом, постоянный мониторинг размещения оборудования, его технического состояния, и определения местоположения персонала позволит сделать угледобывающие предприятия жизнеспособными, конкурентоспособными и прибыльными [5,6]. В слу-
чае аварийной ситуации, очень сложно определить какой персонал оказался «в ловушке», его количество и точное местоположение. Идентификация и кодирования персонала является жизненно важной для центра технического обслуживания телекоммуникационной сети специального назначения в аварийных ситуациях и нормальных условиях эксплуатации.
Постановка задачи
Принимая во внимание важность беспроводного слежения [2,4] и мониторинга за мобильными объектами в сетях специального назначения угледобывающих предприятий, необходимо разработать аппаратно-программный комплекс центра технического обслуживания (АПК ЦТО), создание которого будет направлено на определение местоположения мобильных объектов в штатных и аварийных ситуациях.
Основная часть
АПК ЦТО используется для отслеживания и мониторинга персонала и мобильного оборудования в подземной части угледобывающего предприятия. В основу положена передача информации с использованием беспроводной техноло-
гии NanoNet [3] со встроенным ЯРЮ устройством. Эти маломощные передатчики данных предназначены для передачи цифровых сигналов по беспроводной сети. Так же активное устройство ЯРЮ запрограммировано выступать в качестве метки оконечного устройства. Метки оконечных устройств относятся к персоналу или подвижной технике. Радио метка ЯРЮ крепится на оборудовании персонала угледобывающего предприятия. На крепи выемочного поля должно быть расположено считывающее устройство, которое принимает сигнал от радиометки, преобразует его, присоединяя к пакету кадры, в которых должен быть зашифрован индивидуальный номер не только ЯРЮ метки, но и номер считывающего устройства. Затем считывающее устройство передает эти кадры в технологическую сеть угледобывающего предприятия через излучающий кабель и согласующее устройство.
Считывающие устройства могут быть расположены и в стратегических местах по заданной траектории для беспроводной связи на формирование динамичной локальной сети (например по ходу основной выработки). Согласующее устройство находится в диспетчерской угледобывающего предприятия для сбора информации от всех считывателей.
Излучающий кабель
I ////////77
/////////7777
□
/////////7777
ч
о
///////л
□
у Считыватель, маршрутизатор
О 1*РЮ
Рис. 1. Структура расположения оборудования в технологической сети угледобывающего предприятия
Как уже было сказано, в выработке каждый мобильный объект оснащен оконечным устройством, имеющим свою уникальную метку. Каждому считывате-
лю так же присущ свой уникальный код, чтобы маркировать пакеты, проходящие через него. Когда оконечное устройство, оснащенное радио меткой перемещается
вдоль выработки, сигнал с нее поступает на ближайшие считыватели. В базу данных записывается информация со всех устройств, получивших данный пакет. Затем на основе этой информации происходит вычисление в районе какого считывателя находится оконечное устройство.
Основной компонент системы, КапоКе^совместимые активные ЯНО-устройства, могут быть запрограммированы в качестве метки (оконечного устройства) или маршрутизатора.
Устройства на основе беспроводной технологии NanoNet имеют ряд преимуществ [73]:
- нелицензированные частоты 2,4
ГГц;
- ультранизкое энергопотребление (идеально подходит для батарейных систем питания);
- возможность подключения большого числа меток/датчиков;
- имеет надежную и безопасную связь между всеми узлами сети;
- подразумевает простоту развертывания и настройки;
- включает в себя относительно недорогие компоненты, что влияет на общую себестоимость комплекса в целом;
- очень быстрый восстановительный период.
АПК ЦТО может включать себя несколько основных блоков:
- устройство сопряжения;
- считыватель;
- оконечное устройство;
- различные датчики (метана, угарного газа, водорода, скорости потока воздуха и т.д.);
- прибор обмена сообщения.
Каждый блок состоит из двух частей: элементы, отвечающие за мониторинг
и обмен информацией; блок питания.
Структурная схема согласующего устройства изображена на рис. 2, который состоит из внешней батареи светильника шахтного головного, внутреннего источника питания, стабилизатора напряжения, инвертора напряжения, блока подключения интерфейса ЯБ-232, радио интерфейса, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и антенны. Внешняя батарея светильника шахтного головного и внутренняя батарея подключены к стабилизатору напряжения.
Структурная схема оконечного устройства представлена на рис. 3, который состоит из внешней батареи светильника шахтного головного, светодиода, стабилизатора напряжения, внутреннего блока питания, радио интерфейс, программируемого порта, универсальный асинхронный приемник-передатчик (УАПП), аналого-цифровой преобразователь (АЦП), и коммутатор сообщения, и светодиод. Внешняя батарея головной лампы связана со светодиодом и стабилизатором напряжения. Выход стабилизатора напряжения связан с коммутатором оборотов. Коммутатор обращений также связан с внутренним батарейным питанием, таким образом, мощность к схеме, может быть подана или головной лампой или внутренней батареей через коммутатор обращений. Выход коммутатора обращений связан с программируемым портом и встроенным радио. Встроенное радио связано с программируемым портом, универсальным асинхронным выходом приемника-передатчика, аналого-цифровым входом преобразователя, автоматическим прерывателем, коммутатором сообщения, и све-тодиодом.
Батарея светильника шахтного головного
-►г
Внутрен-
ний
источник
питания
Стаби-
лизатор
напря-
жения
Антенна
Радио интерфейс
АЦП
Блок подключения интерфейса РЭ232
Аналоговый вход РБ232
Рис. 2. Структурная схема согласующего устройства
Считыватели представляют собой повторители сигнала - сложное активное радиоэлектронное устройство, функционирующие с помощью антенн. На вход приемной антенны поступает сигнал от оконечного устройства или датчиков контроля окружающей среды, после этого полученный сигнал преобразуется путем добавления в структуру кадра принятого сигнала специальных полей с данными, которые позволяют идентифицировать конкретный считыватель. Преобразованный сигнал поступает на вход передающей антенны, откуда происходит передача в технологическую сеть угледобывающего предприятия по средствам излучающего кабеля.
Приборы контролирующий метан, угарный газ, водород и т.д. так же получают питание за счет подключенных внешних и внутренних источников питания. Выходной сигнал от данных приборов поступает в блок радио интерфейса, откуда передается на антенну.
Структурная схема подземной части угледобывающего предприятия представлена на рис. 4. Приемопередатчики (оконечного устройства, считывателя, и устройства согласования) на основе беспроводной технологии №поКБТ размещены в сложной и постоянной структуре, чтобы выдержать опасные условия эксплуатации на угледобывающих предприятиях.
Рис. 3. Структурная схема оконечного устройства
Излучающий кабель Радиоканал ЫапоЫЕТ 1^-485
| ОУ | - Оконечное устройство
| М | - Считыватель
| УС | - Устройство согласования
| ПК | - Персональный компьютер
Рис. 4. Размещение приборов на основе беспроводной технологии NanoNET в подземной части угледобывающего предприятия
В состав системы входят: устройство согласования (УС), которое подключено к персональному компьютеру (ПК) используя кабель с интерфейсом RS-232, и расположенному в диспетчерской на поверхности; считыватель (М) размещается на протяжении всех выработок, так что бы не мешать передвижению персонала и механизмов. Дистанция между двумя считывателями может варьироваться от 0,6 до 20 метров в зависимости от места развертывания АПК ЦТО и наличия прямой видимости.
В случае небольших или искривленных выработок, дистанция между считывателями может уменьшаться. Расстояние прямой видимости должно быть поддержано между считывателями, которые должны быть расположены таким образом, чтобы в случае аварийной ситуации в этой части выработки, соединение могло установиться альтернативными маршрутами автоматически. Считыватели должны быть размещены в тех частях подземной части угледобывающего предприятия, где контроль и отслеживания персонала и
активного оборудования необходимы. Выводы
Определение местоположения и контроль состояния мобильных объектов являются главными приоритетами для предприятий угледобывающей отрасли. Предложенный аппаратно-программный комплекс центра технического обслуживания, основан на передачи данных от оконечных устройств по радиоканалу в подземной части горнодобывающего предприятия. Система безопасна для использования в выработках, штреках, забоях. Предложенная структура АПК ЦТО помогает определить местонахождения персонала и мобильного оборудования не только в штатных условиях, но и при аварийной ситуации, когда сигнал от оконечных устройств не поступает в технологическую сеть (извлекается информация из баз данных о месте последней регистрации Я^ГО метки).
Список литературы
1. Молоковський 1.О. Аналiз систем промислового зв'язку / Молоковський 1.О. // Нацiональна Академiя наук Украши. 1нститут проблем моделювання в енергетищ. Збiрник наукових праць "Моделювання та шформацшш технологи". Кшв, 2009 р. - Випуск 52. - С. 157-160.
2. Молоковский И.А. Влияние окружающей среды на передачу радиосигналов в промышленных телекоммуникационных системах / Молоковский И.А. // Матерiали VIII Мiжнародноi науково-техшчно!' конференцГi «Сучасш iнформацiйно-комунiкацiйнi технологи». Лiвадiя: ДУ1КТ, 2012 р. - С. 147-149.
3. Молоковський 1.О. Аналiз технологiй бездротового зв'язку у технолопчних мережах промислових пiдприeмств / Молоковський 1.О., Турупа-лов В.В., Шебанова Л. О. // Науковi працi Донецького шституту залiзничного транспорту Украшсько!' державно!' академи залiзничного транспорту. - До-нецьк, 2011. - Випуск 28. - С. 88-93.
4. Молоковский И.А. Исследование возможности передачи информации с помощью беспроводных технологий в телекоммуникационных сетях промышленных предприятий / Молоковский И.А. // Сборник научных трудов Донецкого национального технического университета, серия: «Вычислительная техника и автома-тизация-2010». Донецк, 2010 р. - Выпуск 19 (171). - С. 77-82.
5. Турупалов В.В. Информационная система обеспечения безопасности промышленных предприятий / Турупалов В.В. // Науковий вюник Чершвецького
ушверситету «Комп'ютерш системи та компоненти. Збiрник наукових праць. Том 3. Випуск 2 - Чершвщ, 2012. - С. 65-68.
6. Турупалов В.В. Роль телекомушкацшних технологш у системах автоматизаци тдприемств прничого-добувного комплексу / Турупалов В.В. // Научно-теоретический журнал «Искусственный интеллект».- Донецк-2012. - №4. -С. 516 - 521.
7. Василенко А. В. Аппаратура позиционирования персонала и подвижного оборудования / А.В. Василенко, А.Г. Шевченко, В.И. Ревякин // Уголь Украины. - 2009. - Выпуск 12. - С. 12-14.
Аннотации:
У статп розглянуп питання реал1заци апа-ратно-програмного комплексу для вугледобувних шдприемств, який дозволяе визначити м1сце роз-ташування моб1льного об'екту в шдземнш частин1 г1рничо1 виробки.
Ключовi слова: М1сцезнаходження -Моб1льний об'ект - Шдземна частина вугледобув-ного тдприемства
В статье рассмотрены вопросы реализации аппаратно-программного комплекса для угледобывающих предприятий, который позволяет определить местоположение мобильного объекта в подземной части горной выработки.
Ключевые слова: Местоположение - Мобильный объект - Подземная часть угледобывающего предприятия.
In the article the author considers the problem of software for the coal mines, which measures the location of the mobile object in the underground part of the mine workings.
Keywords: Location - Mobile Object - The underground part of the coal company.
