Система мониторинга объектов в шахтах

Заявляемое техническое решение относится к системам учета и контроля объектов, находящихся в подземных выработках, а именно к системам отслеживания в режиме реального времени за местонахождением шахтеров, шахтного оборудования и транспорта в целях обеспечения двухсторонней связи, повышения безопасного состояния работ в шахтах и эффективности спасательных операций. Система мониторинга объектов в шахтах включает по меньшей мере один центральный контроллер с соответствующим программным обеспечением, находящийся вне шахты и связанный посредством проводов с множеством считывателей, расположенных в фиксированных местах ретрансляции по всей шахте, которые, в свою очередь, связаны посредством двухсторонней высокочастотной беспроводной связи с множеством транспондеров (меток), прикрепленных к объектам мониторинга, находящимся в шахте, при этом каждый транспондер совмещен с приемником низкочастотного сигнала аварийного оповещения и работает в режиме запроса, содержащего код обратного отсчета времени и код вычисления времени ответа в пределах интервала ожидания. Заявляемая система повышает надежность связи за счет использования и, при необходимости, дублирования двух каналов: высокочастотного и низкочастотного, обеспечивая при этом отслеживание большого количества объектов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Заявляемое техническое решение относится к системам учета и контроля объектов, находящихся в подземных выработках, а именно к системам слежения за перемещением шахтеров, шахтного оборудования и транспорта в целях определения их местоположения, обеспечения двухсторонней связи, повышения безопасного состояния работ в шахтах и эффективности спасательных операций.

Известно, что горным работам под землей присущи возникновения аварийной ситуации и наличие рисков вследствие взрыва метана или угольной пыли, наводнения, загазованности и т.д. Безопасность работ в шахтах и эффективность спасательных операций зависит от быстроты реагирования, что достигается наличием подходящих подземных коммуникаций, обеспечивающих качественный мониторинг работы находящихся под землей шахтеров, шахтного оборудования (например, буровых установок) и транспорта.

Кроме того, существуют многочисленные проблемы в использовании беспроводной связи под землей. Технология GPS здесь просто не работает, сигналы радиооборудования имеют многочисленные помехи, причем необходимы высокая безопасность, надежность и пропускная способность систем мониторинга при большом количестве контролируемых объектов в шахте.

Известна беспроводная шахтная система отслеживания и мониторинга объектов по заявке US №2008137589 (А1), патент US №8294568 (В2), H04W 04/04; H04W 4/22; H04W 64/00; H04W 84/12, опубл. 10.07.2006, содержащая, по меньшей мере, один центральный контроллер с соответствующим программным обеспечением, установленный вне шахты, на уровне шахтоуправления, по меньшей мере, один контроллер местоположения подсети, установленный в шахте и электронно связанный с центральным контроллером, множество считывателей, расположенных в фиксированных местах записи по всему подземному руднику, и множество транспондеров (меток), которыми снабжены шахтеры и подземное оборудование. При этом каждая магистральная беспроводная подсеть состоит из 25 беспроводных точек доступа (WAPS) и легко может быть увеличена в размерах и масштабах для охвата любого расстояния под землей.

Данная система позволяет осуществлять беспроводную двухстороннюю высокочастотную связь с персоналом, работающим в шахте, отслеживать возникновение чрезвычайных ситуаций, обладает быстродействием и высокой отказоустойчивостью, отвечает условиям искробезопасности и выбрана за ближайший аналог.

Недостатком ближайшего аналога является наличие подсети, состоящей из дополнительных контроллеров, обеспечивающих беспроводную связь с центральным контроллером, но усложняющих и удорожающих систему, а также использование исключительно одного вида связи, высокочастотного, решающего задачу мониторинга объектов только в зоне досягаемости сигнала (зона «прямой видимости»), ограниченной преградой из горных пород, поскольку высокочастотный сигнал не проходит через толщу горных пород и не может обнаружить объект, находящийся за углом горной выработки.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является упрощение и повышение надежной работы системы для любых видов связи и условий распространения сигнала.

Достигаемый технический результат заключается в возможности использования преимуществ высокочастотной и низкочастотной связей и исключении негативного влияния данных сигналов друг на друга при работе системы.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что система мониторинга объектов в шахтах состоит, по крайней мере, из одного центрального контроллера с соответствующим программным обеспечением, находящегося вне шахты и связанного с множеством считывателей, расположенных в фиксированных местах по всем горным выработкам шахты, которые, в свою очередь, связаны с множеством транспондеров (меток), прикрепленных к объектам мониторинга, причем между считывателями и транспондерами установлена двухсторонняя высокочастотная беспроводная связь.

В отличие от ближайшего аналога каждый транспондер заявленной системы совмещен с приемником низкочастотного сигнала аварийного оповещения и работает в режиме запроса, содержащего код обратного отсчета времени и код вычисления времени ответа в пределах интервала ожидания.

При этом запрос может быть сформирован в форме группового запроса, состоящего из серии одиночных запросов.

Кроме того, между центральным контроллером и считывателями установлена проводная связь.

Считыватели могут быть расположены как на стенах, так и (или) на кровле горных выработок, а транспондерами (метками) могут быть оборудованы как снаряжение шахтеров, например головной светильник, так и находящиеся в шахте оборудование и транспортные средства, например кабина водителя.

Наличие высокочастотной связи обеспечивает функции позиционирования (мониторинга) и двухсторонней передачи данных.

Наличие низкочастотной связи обеспечивает более надежное аварийное оповещение.

Наличие режима запроса, например группового, состоящего из серии одиночных запросов, каждый из которых содержит код обратного отсчета времени и код вычисления времени ответа в пределах интервала ожидания, позволяет согласовать работу двух независимых каналов связи: высокочастотного и низкочастотного, исключить их негативное влияние друг на друга, а также упорядочить ответы меток.

Наличие беспроводной связи между подвижными метками и неподвижными считывателями повышает ее удобство и качество.

Наличие проводной связи между центральным контроллером и считывателями позволяет упростить систему за счет исключения контроллеров местоположения подсети.

Сущность заявленного решения поясняется чертежом, на котором изображена общая схема работы системы.

Система мониторинга объектов в шахтах содержит, по меньшей мере, один центральный контроллер 1 с соответствующим программным обеспечением, расположенный на поверхности, вне шахты, например, в управляющем офисе, и соединенный посредством проводов с множеством считывателей 2, установленных по всем горным выработкам шахты в местах ретрансляции, например стенах и потолке шахты, и связанных двухсторонней беспроводной высокочастотной связью с транспондерами (метками) 3, которыми оснащены контролируемые объекты 4 (персонал шахты, оборудование и транспорт, работающие под землей), причем каждый транспондер 3 дополнительно оснащен приемником низкочастотного сигнала аварийного оповещения 5 и работает в режиме группового запроса, состоящего из серии одиночных запросов, каждый из которых содержит свой код обратного отсчета времени и код вычисления времени ответа в пределах интервала ожидания.

Система работает следующим образом.

С целью контроля и мониторинга объектов 4, находящихся в шахте, каждый считыватель 2 с интервалом 2 мс посылает групповой запрос, состоящий из серии одиночных запросов в количестве 20 шт., ожидающим транспондерам (меткам) 3, содержащим приемники 5, расположенные на подвижных и неподвижных объектах 4, что обеспечивает гарантированное получение каждым приемником 5 сигнала запроса от считывателя 2 и, соответственно, передачу гарантированного ответа, используя, в отличие от ближайшего аналога, преимущества высокочастотной и низкочастотной связей и исключая при этом их негативное влияние друг на друга за счет соблюдения порядка последовательности запросов. Причем каждый одиночный запрос содержит определенный код, устанавливающий момент начала режима приема ответов от приемников 5, и код начала момента синхронизации (обратного отсчета времени). Любой из приемников 5, получивших запрос, в течение периода ожидания, составляющего, примерно, 4 с, передает направившему этот запрос считывателю 2 ответ, согласно своему индивидуальному номеру (коду), избегая, таким образом, наложения помех от приемников 5 других транспондеров 3. Упомянутый считыватель 2 согласно заданной очередности получает ответы от приемников 5 каждого контролируемого транспондера 3. Затем цикл повторяется. Вся полученная считывателями 2 информация собирается центральным контроллером 1.

Такая система мониторинга контролируемых объектов в шахтах позволяет передавать сигналы, в том числе об аварии, как по высокочастотному, так и по низкочастотному каналам связи, увеличивая надежность работы за счет возможности дублирования каналов и обеспечивая отслеживание большого количества объектов.

Система обладает быстродействием и отказоустойчивостью даже в очень тяжелых условиях угольных шахт, поскольку, в случае повреждения части сети, оставшаяся часть системы продолжит работу в обычном режиме. Может быть использована в горных выработках шахт любой протяженности. Все элементы, входящие в систему, обладают длительным сроком службы. Может совмещать источник питания от проводной сети с переходом на резерв от аккумулятора. Система способна определять местоположение каждого шахтера каждые 8 с, обладая высокой скоростью отслеживания объектов. Является более простой и коммерчески доступной технологией по сравнению с ближайшим аналогом за счет исключения подсети контроллеров, имеет низкую стоимость обслуживания. Обеспечивает отслеживание объектов в реальном времени с соблюдением всех требований безопасности, включая электро-, взрыво- и искробезопасность. Прошла необходимые испытания и предназначена для практического использования.

1. Система мониторинга объектов в шахтах, состоящая по меньшей мере из одного центрального контроллера с соответствующим программным обеспечением, находящегося вне шахты и связанного с множеством считывателей, расположенных в фиксированных местах ретрансляции по всей шахте и связанных, в свою очередь, с множеством транспондеров (меток), прикрепленных к объектам мониторинга, причем между считывателями и транспондерами установлена двухсторонняя высокочастотная беспроводная связь, отличающаяся тем, что каждый транспондер совмещен с приемником низкочастотного сигнала аварийного оповещения и работает в режиме запроса, содержащего код обратного отсчета времени и код вычисления времени ответа в пределах интервала ожидания.

2. Система по п. 1,отличающаяся тем, что транспондер работает в режиме группового запроса, состоящего из серии одиночных запросов, каждый из которых содержит свой код обратного отсчета времени и код вычисления времени ответа в пределах интервала ожидания.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к управлению административной связью между учетной записью и устройством. Технический результат – повышение эффективности установления административной связи между устройством и учетными записями.

Изобретение относится к области радиосвязи. Техническим результатом является повышение эффективности передачи информации пользователем.

Изобретение относится к области компьютерных технологий. Технический результат заключается в обеспечении речевых подсказок о полученном коммуникационном сообщении.

Изобретение относится к способу указания одной из множества конфигураций дуплексной связи с временным разделением (TDD) для мобильной станции. Технический результат заключается в обеспечении адаптации конфигурации восходящей/нисходящей линии связи TDD к различным ситуациям трафика.

Изобретение относится к области беспроводной связи. Технический результат изобретения заключается в возможности установления оптимальной беспроводной линии связи между устройствами связи с малым радиусом действия.

Настоящее изобретение относится к технологии для создания локальной интерактивной службы на основе места/времени, которая обеспечивает информацию многоформатного контента пользователю, который перемещается, неся интеллектуальный терминал, на котором установлено специализированное приложение.

Изобретение относится к системе связи. Система связи содержит терминальное устройство для связи машинного типа, сервер обеспечения возможности реализации услуг, который посылает триггер-сообщение, и узел обеспечения функции межсетевого взаимодействия для связи машинного типа, который выполняет проверку на предмет того, авторизован ли сервер посылать триггер-сообщение.

Изобретение относится к области передачи многоадресной информации. Технический результат изобретения заключается в сокращении расхода ресурсов станции STA.

Изобретение относится к способу управления доступом. Технический результат – обеспечение терминалу соединения для доступа для определенного приложения без выполнения проверки запрета класса доступа (АСВ).

Изобретение относится к области беспроводной связи. Технический результат – обеспечение непрерывности услуги широковещательной и многоадресной передачи мультимедиа абонентского оборудования.

Изобретение относится к области связи, а конкретнее к способу передачи периодического сообщения качества канала (CSI) и/или зондирующего опорного символа (SRS) из UE в eNodeB. Чтобы избежать двойного декодирования в eNodeB в переходных фазах, изобретением определено детерминистическое поведение UE, в соответствии с которым eNodeB может однозначно определять то, будет ли UE передавать CSI/SRS или нет. В соответствии с одним вариантом осуществления, учитываются предоставления UL и/или назначения DL, принятые только до и в течение подкадра N-4, при этом предоставления UL и/или назначения DL, принятые UE после подкадра N-4, отбрасываются при определении. Кроме того, таймеры, связанные с DRX, в подкадре N-4 учитываются при определении. Во втором варианте осуществления управляющие элементы МАС из eNodeB, дающие команду UE войти в DRX, т.е. стать неактивным, учитываются при определении, только если они принимаются до подкадра N-4, т.е. до и в течение подкадра N-(4+k). 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 20 ил.

Изобретение относится к области телекоммуникационных сетей связи. Технический результат – обеспечение многопутевой маршрутизации с использованием расщепления потока трафика данных, позволяющей повысить надежность связи. Способ содержит этапы, на которых принимают промежуточной системой поток трафика данных, вычисляют два или более надежных маршрута в сети связи, при этом используют композицию алгоритмов Дейкстры, строят усеченное дерево событий, заполняют таблицы маршрутизации для двух или более надежных узлов в порядке уменьшения их надежности, формируют вектор величин расщепления потока трафика данных на два или более субпотоков с учетом вычисленных надежных маршрутов сети связи, пропускной способности каналов связи, загрузки каналов связи, расщепляют в промежуточной системе каждый поток на два или более субпотоков, маршрутизируют протокольные блоки данных или байты каждого, рекомбинируют в промежуточной системе каждый поток трафика данных, передают от промежуточной системы потоки трафика данных в оконечную систему получателя. 2 табл., 4 ил.

Изобретение относится к системам сотовой связи. Технический результат изобретения заключается в оптимизации использования радиочастотного спектра и ресурсов модуля планирования. Сетевой узел обслуживает соту в системе сотовой связи. Радиоинтерфейс системы сотовой связи разделен на последовательные кадры, причем каждый из кадров содержит множество последовательных подкадров, причем каждый из подкадров содержит множество последовательных символов. Способ включает в себя прием и детектирование сигнала запроса, передаваемого устройством в соте. По меньшей мере частично на основании характеристики сигнала запроса, которая указывает одну или более возможностей устройства в устройстве, устанавливают ассоциированное частотно/временное положение для передачи сигнала ответа. Сигнал ответа передают в установленном частотно/временном положении. 4 н. и 26 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к технологиям сетевой связи. Технический результат заключается в повышении скорости передачи данных. Способ содержит этапы, на которых обнаруживают, требует ли услуга, получаемая в системе автоматической голосовой службы, ввода пользовательской персональной информации; получают пользовательскую персональную информацию, которая требуется для услуги, из предварительно сохраненной базы данных пользовательской персональной информации, если услуга требует ввода пользовательской персональной информации; и отправляют пользовательскую персональную информацию, которая требуется для услуги, в систему автоматической голосовой службы, причем система автоматической голосовой службы выполнена с возможностью предоставления услуги согласно пользовательской персональной информации; причем способ дополнительно содержит этап, на котором привязывают базу данных пользовательской персональной информации к SIM-карте модуля идентификации пользователя. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к способу и устройству для управления состоянием экрана терминала, а также к электронному устройству. Технический результат заключается в обеспечении быстрого управления переключением состояния блокировки экрана терминала, улучшении безопасности и уменьшении потребляемой мощности. Способ включает: определение текущего состояния экрана терминала как первого состояния; формирование первого электромагнитного сигнала, соответствующего первому состоянию, и передачу первого электромагнитного сигнала на металлическую деталь посредством первого компонента связи с использованием тела человека, так что первый электромагнитный сигнал проходит через кожу пользователя; прием первым компонентом связи с использованием тела человека через металлическую деталь второго электромагнитного сигнала, возвращаемого в ответ на первый электромагнитный сигнал ассоциированным носимым устройством, и, если второй электромагнитный сигнал содержит информацию о переключении состояния экрана терминала, переключение текущего состояния из первого состояния во второе состояние. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к технологиям сетевой связи. Технический результат заключается в повышении защищенности канала обмена сообщениями между микропроцессорной картой с платежным приложением и терминалом. Предложен способ организации защищенного обмена сообщениями для осуществления транзакции между терминалом и микропроцессорной картой с платежным приложением, записанным в ее память, в котором проверяют упомянутым платежным приложением цепочку сертификатов с упомянутого терминала; при положительном результате проверки упомянутой цепочки сертификатов осуществляют динамическую взаимную аутентификацию упомянутых терминала и карты; при положительном результате упомянутой динамической аутентификации вычисляют в упомянутом платежном приложении ключи защищенного обмена сообщениями. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к способу и устройству для тестирования терминала. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности тестирования множества тестируемых устройств перед их отправкой пользователямза счет запуска автоматического тестирования при удовлетворении заранее заданного условия срабатывания и осуществлении одновременного запуска программы автоматического контроля для множества тестируемых устройств. Способ включает следующие этапы: установление соединения с заранее заданным устройством, когда обнаружено заранее заданное условие срабатывания; запуск программы автоматического контроля для получения результата автоматического контроля и передача результата автоматического контроля в заранее заданное устройство. При этом тестируемое устройство передает результат автоматического контроля в заранее заданное устройство, что позволяет упростить регистрацию результатов тестирования для множества тестируемых устройств. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области средств выбора модуля идентификации абонента в мобильном терминале, имеющем более одного модуля идентификации. Техническим результатом является сокращение времени переключения между SIM и контроллером SIM в телефоне с несколькими SIM-картами. Для этого коммутатор выполнен с возможностью функционального соединения с общим контроллером, от которого принимает данные управления, множеством модулей идентификации абонента, контролером модуля идентификации абонента и одним или более радиомодемами, каждый из которых выполнен с возможностью осуществления связи беспроводным образом с базовыми станциями системы радиосвязи. Кроме того, коммутатор выполнен с возможностью регулирования на основании данных управления одного или более первых соединений и одного или более вторых соединений одновременно, причем одно или более первых соединений формируются между одним или более модулями идентификации абонента и контроллером модуля идентификации абонента, а одно или более вторых соединений формируются между одним или более модулями идентификации абонента и радиомодемами. При этом коммутатор выполнен с возможностью формирования на основании других данных управления в другой момент времени соединений между Q из модулей идентификации абонента и одним или более радиомодемами, которые являются теми же самыми или отличными от радиомодема в первый момент времени, и между Т модулями идентификации абонента и контроллером модуля идентификации абонента. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к технологическим процессам. Способ мониторинга устройства управления процессом, реализуемый в системе мониторинга устройства управления процессом, включает измерение параметров рабочих состояний устройства управления процессом. Связь метки времени с параметрами рабочего состояния устройства управления процессом осуществляют в ответ на сигнал, основывающийся на измерениях возможных рабочих состояний. Сигнал указывает на неконтролируемый выброс в окружающую атмосферу. Передают метку времени и указания о рабочих состояниях мониторинга. Клапанная сборка управления процессом содержит клапан для управления процессом; датчик положения части клапана и систему мониторинга. Система мониторинга клапана содержит процессор, энергонезависимый накопитель памяти и интерфейс связи для передачи данных от системы мониторинга клапана. Повышается точность расчета выбросов. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к системам управления удаленным доступом и может найти применение в области охранной сигнализации. Технический результат - повышение функциональной надежности за счет образования, функционирования в течение определенного времени и последующей ликвидации виртуальных средств обнаружения (ВСО) на каждом из участков контроля, которые функционируют по определенному алгоритму обработки информации с учетом последующего комбинирования в центральном пункте управления (ЦПУ) тревожных сообщений, поступающих от ВСО. Для этого интеллектуальная сеть технических средств обнаружения (ТСО) состоит из ЦПУ и множества ТСО, в каждом из которых содержится радиомодем, датчик тревожной сигнализации, работающий на одном из физических принципов, и коммуникационный модуль. В состав ЦПУ входят центральный процессор с графическим монитором, радиомодем и коммуникационный модуль. Все ТСО связаны между собой и с ЦПУ в одноранговую радиосеть, выполненную с возможностью автоматической перестройки маршрутов передачи информации по критерию наилучшего качества радиосвязи. Все коммуникационные модули каждого ТСО объединены между собой и с ЦПУ с помощью линии интерфейса. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Заявляемое техническое решение относится к системам учета и контроля объектов, находящихся в подземных выработках, а именно к системам отслеживания в режиме реального времени за местонахождением шахтеров, шахтного оборудования и транспорта в целях обеспечения двухсторонней связи, повышения безопасного состояния работ в шахтах и эффективности спасательных операций. Система мониторинга объектов в шахтах включает по меньшей мере один центральный контроллер с соответствующим программным обеспечением, находящийся вне шахты и связанный посредством проводов с множеством считывателей, расположенных в фиксированных местах ретрансляции по всей шахте, которые, в свою очередь, связаны посредством двухсторонней высокочастотной беспроводной связи с множеством транспондеров, прикрепленных к объектам мониторинга, находящимся в шахте, при этом каждый транспондер совмещен с приемником низкочастотного сигнала аварийного оповещения и работает в режиме запроса, содержащего код обратного отсчета времени и код вычисления времени ответа в пределах интервала ожидания. Заявляемая система повышает надежность связи за счет использования и, при необходимости, дублирования двух каналов: высокочастотного и низкочастотного, обеспечивая при этом отслеживание большого количества объектов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх