井下5G无线覆盖技术解决方案

作者:江苏亨鑫科技有限公司 责任编辑:甄清岚 2023.05.23 10:38 来源:通信世界网

一、井下无线覆盖解决的痛点问题

在采矿行业中,采煤业伤亡事故的发生率大大高于其他矿业,而煤矿井下作业由于施工环境复杂,伤亡事故率一般比地面开采高1~2倍,是危险因素最多的作业场所之一。

随着科学技术的发展,煤矿开采已经从最初简单的人工挖矿发展为机械化采矿,并进一步走向数字化采矿。由于在采掘、运输、提升、以及生产辅助方面都需要用到大量机械设备,在4G时代,由于网速连接受限,很多设备无法连网进行远程操控。需要工人进行井下作业,劳动强度极大且操作不当时易发生危险事故。此外,随着人口红利的消失,人们对井下作业危险性的担忧,越来越多的人不愿意从事井下工作,矿工招工难、用工难已经变成了摆在企业面前的实际问题。因此井下急需要高速率、大容量的井下5G无线信号覆盖来推进高效安全的智慧煤矿。

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图 1 井下煤矿

当前井下设备入网难点:

1、Wi-Fi 传输:信号抗干扰能力弱;覆盖面积有限;穿透力弱;机械设备的连接容易掉线。

2、有线连接:井下地形复杂难以布线;设备过多战线过长;线头易脱落造成数据传输中断。

3、通信速率有限,时延较高,无法满足数字化采矿的需求。

二、井下5G无线覆盖部署方案根据矿井特殊地貌,采用5G技术,根据实际情况可有多种部署方案:

专网一体化/分布式大功率RU + 漏缆/天线;

专网一体化皮基站;

专网分布式小基站方案

1)专网一体化/分布式大功率RU + 漏缆/天线方案

覆盖均匀稳定:盲区、弱区减少,信号连接可靠;

电磁辐射小:信号在漏缆中沿线小部分漏泄(非天线的全辐射);

链路简单 :物理断点少,易维护,易设计,易于管控;

辅材少:无源器件、馈线、接头和天线需求减少;

体积小:线状结构,在有弯曲的矿井中、起伏部分更有优势;

有源设备少:井下有源设备使用量少,发热设备数量少;

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图 2 漏缆矿井部署示意图

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图 3 产品与证书

2)专网一体化皮基站

基于一体化基站平台,集成基带处理和射频功能,外置天线,部署灵活,适用特殊场景覆盖;

采用定向天线,单站井下覆盖半径最大可达到350米,单站覆盖距离远,整系统性价比高;

支持4T4R通道,单站峰值速率高,支持上行占优子帧配比,5G制式单站上行峰值速率可达681Mbps,满足专网业务上行回传数据吞吐量大的需求。

创新的时钟同步模式,光纤直连,基站间级联,无需改造环网。

根据煤矿行业需求可定制符合煤矿防爆标准的外壳。

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图 4 一体化皮基站井下部署示意图

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图 5 一体化行业定制5G微基站

3)专网分布式皮基站方案

亨鑫产品系列提供可选的内置核心网对接行业应用平台、支持多种级别的传输+空口的差异化QoS保障、支持丰富多样的业务切片、针对不同切片提供CPU级的软硬件隔离保障、支持指定类型业务旁路至本地边缘计算服务器(MEC)等丰富特性,适用于电力、能源、交通、农业等千行百业的智能化改造与智慧化升级项目中。

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图 6 分布式皮基站5G无线组网示意图

 


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