Wi-Fi aplikace v důlním prostředí. Robert Sztabla

Transkript

1

2

3 Robert Sztabla

4 Robert Sztabla

5 Program Páteřní síť Lokalizace objektů Hlasové přenosy Datové přenosy v reálném čase Bezpečnost Shrnutí

6 Páteřní síť Wi-Fi aplikace v důlním prostředí Spolehlivé zasíťování hlavní chodby

7 Síť v hlavní chodbě Aplikační požadavky: Spolehlivá kabelová páteřní síť Komunikace v reálném čase mezi podzemím a povrchem Redundantní síťové linky Připojení mobilních zařízení Řešení Moxa: Redundantní kruhová optická síť s rychlým přechodem na záložní cestu do 20ms Velký počet přístupových bodů pro spolehlivé připojení mobilních zařízení AWK-3121 Přístupový bod s jedním RF modulem Optický kabel Metalický kabel EDS-510A Optický switch se vzdálenou správou

8 Síť v postranních chodbách Aplikační požadavky: Možnost rozšiřování pokrytí podle rozvoje těžby Nepřerušované připojení do sítě Omezení rušení mezi sousedními AP Řešení Moxa: Auto-healing Turbo Bridge technologie pro spolehlivé a flexibilní rozšiřování bezdrátové sítě Optický kabel

9 Turbo Bridge Auto-healing: automaticky přesměruje veškeré datové přenosy na nejbližší dostupný AP v případě poruchy některého z AP Vytváří lineární síťovou topologii s využitím master-slave módu

10 Turbo Bridge Auto-reorganizing: automaticky reorganizuje síťovou topologii bezdrátové páteřní linky při vložení dalších přístupových bodů Vytvoří nové WLAN propojení pokud se do stávající sítě vloží nový AP

11 Turbo Bridge Auto-channeling: automatické nastavení kanálů pro spojení mezi sousedními přístupovými body tak, aby se předešlo mezikanálovému rušení Mezikanálové rušení Omezení mezikanálového rušení Automatická konfigurace frekvenčních kanálů mezi sousedními AP

12 Turbo Bridge Konstantní datová propustnost 15Mbps: u sítě s šesti přeskoky 15 Mbps 15 Mbps 15 Mbps 15 Mbps 15 Mbps Srovnání Turbo Bridge a Mesh topologie sítě: Topologie Funkce Rychlost Turbo Bridge Wireless Mesh Auto-healing Auto-reorganizing Auto-channeling Self-forming Self-healing Easy to expand Konstantní datová propustnost 15 Mbps Datová propustnost se na každém uzlu snižuje na polovinu

13 Páteřní síť Lokalizace objektů Program Hlasové přenosy Datové přenosy v reálném čase Bezpečnost Shrnutí

14 Lokalizace objektů v podzemí Použití WiFi identifikátorů

15 WiFi identifikátory a pasivní RFID Protokol Dosah Rychlost Vlastnosti WiFi Dlouhý dosah: (>100 m) 54 Mbps: umožňuje lokalizaci v reálném čase Jednoduchá instalace: využívá stávající AP jako čtečky identifikačních přívěsků GPS GPS neumožňuje lokalizaci objektů v podzemí Pasivní RFID Krátký dosah: (<3 m) kbps: omezené možnosti lokalizace v reálném čase Nákladná instalace (čtečky musí být rozmístěny podél všech chodeb) Kolize mezi čtečkami a identifikátory v hustě pokryté RFID síti

16 Lokalizace pracovníků a objektů v reálném čase pomocí WiFi identifikátorů Přístupové body mají podobnou funkci jako RFID čtečky Optický kabel Metalický kabel

17 Páteřní síť Lokalizace objektů Hlasové přenosy Program Datové přenosy v reálném čase Bezpečnost Shrnutí

18 Hlasové přenosy Wi-Fi aplikace v důlním prostředí Bezdrátový telefonní systém

19 Aplikační požadavky Víceúčelové využití: Nevýhody analogových a PHS systémů Nákladná kabeláž Malá přenosové pásmo špatná kvalita Složitá integrace přenosů (video, data ) Přechod na WiFi komunikaci Kompatibilní se stávající síťovou infrastrukturou v dole Přijatelná úroveň kvality přenášeného hlasu Bez výpadků a vzájemného rušení Upřednostnění hlasových přenosů Obousměrná komunikace: Vertikální (z podzemní části na povrch) a horizontální (z hlavní do postranních chodeb)

20 Srovnání konvenčního a WiFi telefonního systému Konvenční telefonní systém Wi-Fi aplikace v důlním prostředí Nevýhody: Jednoúčelové využití Nekvalitní signál Malé přenosové pásmo Složité rozšiřování

21 Srovnání konvenčního a WiFi telefonního systému Přenos hlasu a videa přes WiFi síť Wi-Fi aplikace v důlním prostředí Výhody: Víceúčelové využití Kvalitní přenos hlasu Optický kabel Metalický kabel

22 Páteřní síť Lokalizace objektů Hlasové přenosy Program Datové přenosy v reálném čase Bezpečnost Shrnutí

23 Datové přenosy v reálném čase Vzdálené řízení a monitoring automatických důlních vozidel

24 Aplikační požadavky Vzdálené řízení a monitoring automatických důlních vozidel Spolehlivá komunikace v reálném čase mezi důlními vozidly a řídicím centrem na povrchu Rychlý a spolehlivý roaming Přechod mezi přístupovými body se zpožděním větším než 100 ms může způsobovat ztrátu dat Kvalita obrazu Dostatečné přenosové pásmo pro přenos videa bez zpoždění

25 Mobilní připojení vozidel do sítě Optický kabel Metalický kabel

26 Síťové řešení ve vozidlech Wi-Fi aplikace v důlním prostředí Automatický kyvadlový přepravník Razicí fréza AWK-4121 venkovní klient s jedním RF modulem Zadní IP kamera Snímače AWK-4121 venkovní klient s jedním RF modulem Řídicí systém IP kamera Řídicí systém Čelní IP kamera

27 Program Páteřní síť Lokalizace objektů Hlasové přenosy Datové přenosy v reálném čase Bezpečnost Shrnutí

28 Bezpečnost na prvním místě Pevný závěr Jiskrová bezpečnost Přizpůsobení zařízení pro provoz v prostředí s nebezpečím výbuchu

29 Porovnání řešení jiskrové bezpečenosti Komerční řešení: Spojením více zařízení Bezdrátové zařízení Anténní rozbočovač Izolační Protector ochrana Izolační ochrana Jiskrově bezpečné řešení Moxa: Integrované provedení Izolační ochrana Anténa Anténa Bezdrátové zařízení Moxa Anténní rozbočovač Plošný spoj

30 Nevýhody komerčního řešení Spolehlivost Napájení RF zařízení I/O Anténní rozbočovač Ethernet switch Izolační ochrana Spojení více zařízení: samostatné rádiové zařízení, anténní rozbočovač a izolační ochrana Horší kvalita vysílaného signálu Větší nároky na prostor Složitější údržba a řešení kompatibility s více dodavateli

31 Výhody jiskrově bezpečného řešení Moxa Vestavěná anténa rozbočovač a izolační ochrana Integrovaný rádiový modul, anténní rozbočovač a izolační ochrana na desce plošného spoje Úspora prostoru v rozvaděči s pevným závěrem Lepší vysílací výkon, dosah a spolehlivost Bez problémů s kompatibilitou Servis u jednoho dodavatele Spolehlivost

32 Další vlastnosti potřebné pro důlní prostředí Odolné připojení optickým kabelem Rozsah provozních teplot -40 až 75 C Konektory M12 pro odolnost proti vibracím Venkovní provedení s krytím IP68 Redundantní DC napájecí vstupy Certifikace pro prostředí s nebezpečím výbuchu: UL/cUL C1D2/ATEX Zone 2

33 Program Páteřní síť Lokalizace objektů Hlasové přenosy Datové přenosy v reálném čase Bezpečnost Shrnutí

34 Shrnutí Jeden dodavatel pro celé síťové řešení aplikace Bezdrátové a kabelové řešení sítě od jednoho dodavatele Zařízení pro komunikaci po metalických i optických kabelech, bezdrátovou komunikaci podle standardů WiFi, ZigBee a mobilní telefonní sítě Ověřená kvalita Záruka 5 let Certifikace v nezávislých laboratořích: C1D2/ATEX Zone2, DNV, EN 60950, UL508, IEC 61850, EN 50155, e/e Služby Zákaznické úpravy dle aplikačních požadavků Konzultace s experty pro jednotlivá průmyslová odvětví

35 Těšíme se na spolupráci ELVAC IPC s.r.o. Hasičská 53, Ostrava-Hrabůvka Tel.: Fax: