- 鉱山内に固定装置（アクセスポイント）を配置します。
- アクセスポイントに電力を供給します。
- ネットワークインフラストラクチャの提供。
私たちのシステムが主に鉱山で音声通信システムとして使用されている場合、適切なインフラストラクチャを確保するという特に深刻な問題が発生します。この場合、システム内の送信トラフィックの量はローカルポジショニング機能のみを使用する場合よりもはるかに大きいためです。
この記事では、ローカルポジショニングシステムだけでなく、他のワイヤレスソリューションにも使用できる、システムを展開するための鉱山インフラストラクチャを準備するためのアルゴリズムを策定しようとします。
そして、鉱山内の固定機器の正しい配置から始める必要があります。 鉱山のローカルポジショニングシステムは1次元です。これは、コンピューター画面に表示される鉱山計画の観点から見たトンネル、ドリフト、シャフト、通路、および鉱山の他の部分が1次元のオブジェクトであるためです。 したがって、ローカルポジショニングシステムの無線ネットワークのカバレッジと音声通信を提供するすべてのアクセスポイントは、鉱山の内部にチェーンの形で取り付けられます。 これらのチェーンは、2種類のアクセスポイントで構成されています。
- アクセスポイント-ゲートウェイ（以下、ShTD）。 システムのモバイルデバイス（ポジショニングマーク、デジタルトランシーバーなど）やその他の無線アクセスポイントと、有線イーサネットインターフェイスを介してRealTracサーバーと通信します。
- アクセスポイント-リピーター（以下、RTDと呼びます）。 モバイルデバイスや他のアクセスポイントと無線で通信し、有線接続はありません。 このようなアクセスポイントからRealTracサーバーへのデータは、STDを介して送信されます。
アクセスポイントのレイアウトを設計するときは、次の原則に従ってください。
- 設計は、交差点とトンネルの始点にある節点から開始する必要があります（図1を参照-節点は赤でマークされています）。
図1鉱山内のアクセスポイントの配置例
- X字型交差点の節点の隣接点の最大数は4デバイス以下で、最近傍点へのRSSI測定値（受信信号のレベルの指標）は約75 dBmでなければなりません。 このパラメーターを6 dBm減らすと、カバレッジエリアが2倍低下することに注意してください。
- 隣接するポイントに続くデバイスは、ノードポイントの聴覚ゾーンの外にあることが重要です（図1を参照-ポイントはグレー表示されています）。
- デバイスの最大チェーンは、10デバイス（1 ShTDあたり9 RTD以下）を超えてはなりません。 図2のChain1チェーンは、デバイスの最大数の要件を満たしています。
- （1 x STD）+（10 x RTD）+（1 x STD）+（10 x RTD）+（1 x STD）の形式の文字列は避ける必要があります。チェーンの中央のSTDには20 x RTDの全体の負荷があるためです。 。 Chain2チェーンは、赤色でマークされた中央のShTDに20 RTD（左側に10、右側に10）の負荷がかかるため、デバイスの最大数の要件を満たしていません。 Chain3 Chainは、耐放射線性パーティションがあるという点でChain2と異なります。 左側の最初のSTDには10個のRTDがあり、次のRTDは左側のデバイスと相互作用しないため、チェーンはデバイスの最大数の要件を満たします。 したがって、Chain3チェーンは、無線チャネルを介して相互作用しない2つのチェーン（左と右）です。
図2 RTDチェーンの例
上記のすべてを考慮すると、RealTrac Local Positioning and Voice Analyzerは、鉱山内のアクセスポイントの配置を計画する際に不可欠なツールです。 これは、当社が無線でシステムのさまざまなパラメータを測定するために特別に開発したウェアラブルデバイスです。 RSSI、アナライザーの聴覚ゾーン内のすべてのデバイスまでの距離、および他の多くの距離など。
アナライザーの助けを借りて、鉱山にアクセスポイントを配置する場合、設置場所でRSSIを測定し、近隣デバイスまでのこの測定値が-70、-75 dBmであることを確認する必要がありますが、最も近い近隣までの距離は200 m（隣人までの距離もアナライザを使用して測定できます）。 また、アナライザーによって登録された隣接するRTDの数を注意深く監視することをお勧めします-それらが4つを超えないようにする必要があります（デバイスの設置場所に直接配置する場合）。
アクセスポイントの配置が計画されたら、電源の確保の問題を検討する必要があります。
DC-DCボードでは、アクセスポイントはPEAK ELECTRONICS製のPSR-7805LFスタビライザーを使用します。このスタビライザーは少なくとも6.5Vの電圧を必要とし、約ドロップダウン電圧の本質的に安全な回路（3つのダイオードと直列に接続されたヒューズ）も備えています1B。 したがって、デバイスを安定して動作させるには、デバイスの電源電圧が8Vを下回らないことが必要です。 1つのデバイスの平均消費電力は約0.5 Wですが、電流消費がパルス化されているため、短期的な電圧降下が発生する可能性があります。 通常、単一の鉱山電源（SHIP）からの鉱山では、デバイスのチェーン全体に一度に1本のケーブルが供給されるため、1本のケーブルで給電される回路の端子TDの入力の電圧値は少なくとも10-10.5 Vにすることをお勧めします。次の方法で実現できます。
- チェーンの入力電源電圧の増加（デバイスの操作性の観点から許容される制限は24Vです）。
- 電源ケーブルの断面積を増やす;
- 1本の電源ケーブルのアクセスポイントの数を減らします。
RealTracローカルポジショニングおよび音声通信システムのインフラストラクチャを提供する別の重要な問題は、特に音声機能を積極的に使用する場合、ネットワークインフラストラクチャの提供です。 ネットワークインフラストラクチャは、BDTとRealTracサーバー間のデータ伝送チャネルを指します。 有線通信チャネルを接続するためのすべてのAPには、1つの（一部のバージョンでは2つの）ポート10 / 100BaseTXがあります。 システムを安定してトラブルなく動作させるには、次の簡単なルールを守る必要があります。
- 「ShTD-RealTrac Server」の領域の通信チャネルの帯域幅を、各ShTDに対して少なくとも1 Mbps確保します。
- セクション「ShTD-RealTrac Server」の通信チャネル遅延を40ミリ秒以上除外するには、
- 上記の推奨事項に従って、「（1）STD-（多くの）RTD」という形式のチェーン内のRTDの数を最小限にします。
- 可能であれば、他の自動化システムによってRealTracシステムに割り当てられたネットワークインフラストラクチャの使用を最小限にするか、排除します。
この記事に記載されている推奨事項を考慮して、インフラストラクチャがRealTracローカルポジショニングおよび音声通信システムの実装に適切に準備されていれば、その実装後、システムの安定性と正常な動作に問題はないはずです。 経験によれば、ユーザーからテクニカルサポートサービスに渡された10件のインシデントのうち、インシデント7〜8はインフラストラクチャの欠陥と正確に関連しています。
著者：オレグ・チュマコフ