Системы связи на базе оборудования стандарта DECT производства FUNKTEL GmbH

• повысить уровень безопасности ведения горных работ;
• снизить затраты человеческих ресурсов;
• снизить производственные издержки;
• оптимизировать процесс управления добычей полезных ископаемых благодаря наличию подвижной радио- и радиотелефонной связи;
• увеличить производительность труда за счет оперативной координации действий горных мастеров;
• повысить эффективность использования горношахтного оборудования за счет сокращения простоев;
• эффективно управлять перемещением транспорта за счет использования подвижной радиосвязи между горным диспетчером машинистами электровозов и водителями самоходной техники;
• определять местоположение персонала в шахтных выработках в реальном масштабе времени;
• осуществлять оперативный контроль за местоположением транспортных средств в шахтных выработках в реальном масштабе времени;
• организовать дистанционный контроль за перемещением персонала в подземных выработках;
• автоматизировать табельный учет персонала в подразделении.

СППР – Система подвижной подземной радиосвязи шахтной выработки

СГСП – Система голосовой связи персонала

СРИ – Система радиочастотной идентификации

I 55 – (Mobility Server) Сервер мобильной системы связи DECT

RBS – (Radio Base Station) Базовая станция системы DECT

ЧИП – Электронный чип для регистрации сотрудников и механизмов

CR – (Card Reader) регистрирующий индуктивный датчик местоположения

CRA – (Card Reader agent) агент регистрирующих датчиков

MSS – (Management Server System) управляющий сервер системы

ID – Идентификационный код

HSM – (Hierarchical Storage Management) система структурного архивирования

MCS – (Management Client System) клиентская система управления

RID – (Reader ID) кодовый сигнал регистрирующего датчика

Настоящий документ описывает основные принципы работы системы горно-подземной связи на базе DECT протокола, далее DECT. В документе описываются и обосновываются технические решения, для строительства корпоративной радиотелефонной сети, системы учета персонала и местоположения. Осуществлен выбор оборудования, определена его спецификация и проведен базовый расчет стоимости строительства. Организация надежной системы связи на предприятиях добывающей промышленности - это жизненная необходимость для управления важнейшими производственными процессами, в том числе и для обеспечения промышленной безопасности.

Применение современных средств коммуникации не только значительно повышает безопасность труда, но и способствует оптимизации рабочего процесса, снижению затрат человеческих ресурсов, а также увеличивает коэффициент полезного действия горно-подземного оборудования за счет сокращения простоев.

В некоторых случаях временные затраты могут быть сокращены до 30-50% за счет наличия постоянной голосовой связи. Предлагаемая подземная инфраструктура на базе технологии DECT обеспечивает оперативную общешахтную и местную голосовую радиотелефонную связь, а также является универсальной средой для передачи данных, пейджинговой связи, определения местоположения персонала и техники и т. д. Для реализации этого проекта компания «Коммуникации» предоставляет решение ведущего европейского вендора “FunkTel” (Германия), которое соответствует жестким российским требованиям к взрывозащищенному оборудованию.

Предлагаемую систему имеет смысл разделить на две подсистемы: систему голосовой связи персонала (СГСП) и систему радиочастотной идентификации (СРИ). Между СГСП и СРИ возможен обмен данными, например, передача тревожных сообщений с СРИ на оконечные терминалы СГСП. Базовое оборудование обеих систем планируется установить в одних и тех же коммуникационных шкафах. Для передачи данных между горизонтами, для обмена данными между базовым оборудованием, установленным под землей и оборудованием, находящимся на поверхности, обе системы используют одну опорную сеть. В составе опорной сети предлагается использовать оптический кабель. В нем, для обеих подсистем, достаточно наличие четырех оптических волокон, по два на каждую.

Общие сведения о системе голосовой связи персонала (СГСП)

Структурная схема связи показана на рисунке (нажите чтобы увеличить):



На горизонтах устанавливаются телекоммуникационные шкафы, с базовым оборудованием системы связи DECT. Базовое оборудование системы DECT представляет собой коммуникационные серверы Интеграл 55. Коммуникационные серверы, расположенные в шкафах, соединены последовательно между собой оптоволокном. Телекоммуникационный шкаф, устанавливаемый на верхнем горизонте, соединен оптоволокном с УПАТС шахтной выработки. Базовые станции DECT (RBS) подсоединяются к базовому оборудованию, установленному в телекоммуникационном шкафу, по одной витой паре. Схема подключения – «звезда». Эта топология сети более надежна, чем последовательная сеть на излучающем кабеле. Т.к. при неработоспособности одной из баз DECT остается без связи только локальный участок пространства (вокруг нерабочей станции), а в случае систем с излучающем кабелем – при повреждении излучающего кабеля без связи остается весь участок после повреждения.

Телекоммуникационные шкафы могут располагаться в одной из технологических ниш. Единственное требование – возможность подключения питания ~127В. Потребляемая мощность телекоммуникационного шкафа – около 1000ВA. Желательно их располагать в геометрическом центре горизонта, который планируется радиофицировать (меньше понадобится витой пары для подключения базовых станций DECT). Расстояние от базового оборудования, расположенного в шкафу, до базовой станции DECT может достигать 1500 м.

Участки вертикальной подсистемы делятся между горизонтами. Таким образом, нет необходимости делить связь на горизонтальную и вертикальную. Планируется размещать базовые станции DECT как в вертикальном стволе, так и на горизонтах. Подключение этих базовых станций производится к ближайшему телекоммуникационному шкафу. Схема связи в стволе и на горизонтах абсолютно идентична. Трубки системы работают через ближайшую базовую станцию DECT. При движении в пространстве система плавно переключает абонента с одной станции DECT на другую (аналогично сотовой телефонии стандарта GSM). Такая функция носит название Hand Over.

Головное оборудование предлагается располагать в помещении АТС. Принципиально оно не будет отличаться от оборудования, расположенного в шкафах на горизонтах. За основу также взят коммуникационный сервер Интеграл 55.

Интерфейсы:

1. Каждая базовая станция DECT подключается к оборудованию в телекоммуникационном шкафу на горизонте (одним) кабелем UTP 5e по протоколу - RS-485, разъемами RJ-12 и RJ-45. Таким образом, базовые станции подключаются «звездой».
2. Шкафы на горизонте соединены между собой и головным оборудованием оптическим кабелем (для работы системы достаточно 1-го волокна). Используется протокол – Qsig. Предлагается последовательная схема соединения коммуникационных серверов, но если требуется резервирование, то можно организовать любую топологию (звезда, кольцо, два кольца и т.д.)
3. Система соединяется с АТС рудника оптическим кабелем. Разумеется, чтобы подключить АТС рудника, в нее необходимо поставить потоковую плату. Если АТС не поддерживает включения в себя потоков E1, то придется произвести ее замену

Целесообразно «пеших» сотрудников и водителей снабдить одинаковыми терминалами DECT. При необходимости, возможно оснащение части трубок гарнитурами или держателями.

Базовые станции DECT - "RBS" (Radio Base Station) в пределах одного горизонта подключаются к базовому оборудованию, установленному в телекоммуникационном шкафу, параллельно (звездой). Это увеличивает надежность системы: при выходе из строя одной базовой станции без связи остается только локальный участок вблизи нее, а не весь горизонт.



При подключении системы DECT к действующей АТС шахтной выработки по потоку радиотрубки DECT получат абсолютно те же возможности, что и проводные абоненты АТС. У трубок, например, будет отдельный внутренний и, если требуется, городской номер (без донаборов). При использовании систем связи на базе DECT появляется возможность оперативного оснащения временной связью участка, предназначенного, например, для проведения взрывных работ. Для этого используются репитеры, которые увеличивает зону радиопокрытия базовой станции. При этом связь между репитером и базовой станцией осуществляется по радиоканалу. Для питания репитера можно использовать автономный источник.

Кроме того, можно отметить следующие преимущества системы:

• Программирование экстренного вызова связи с диспетчером. В том числе существует возможность автоматической посылки экстренного вызова, например, при потере базовой станцией контакта с мобильной трубкой, отрыве шнура крепления трубки, длительное нахождение трубки в горизонтальном положении.
• Нет необходимости в получении разрешения на использование диапазона частот и, следовательно, в их оформлении, согласовании и оплате.
• Нет необходимости в прокладке дорогостоящего излучающего кабеля по всей шахтной выработке
• Большая емкость: DECT-системы используют цифровую технологию TDMA, которая наряду с высокой помехозащищенностью, предоставляет системе беспроводной телефонии возможность обслуживать до 80 000 пользователей в зоне с радиусом одного километра.
• Гибкая архитектура построения: дает возможность расширять зону действия системы увеличением количества сот.
• Высокое качество речи: перед началом передачи происходит цифровое кодирование речевых сигналов, что на практике обеспечивает качество речи неотличимое от качества проводной связи.
• Возможность осуществления групповых вызовов в системе (до 10 участников). При этом вызывной сигнал идет на все интересующие абонентские терминалы. Разговаривать с вызывающим группу абонентом будет терминал, ответивший первым на вызов. Остальные вызванные абоненты смогут этот разговор прослушивать. В системе имеется также возможность передачи групповых сообщений.
• Надежная защищенность: стандарт DECT использует технологии шифрования, которые фактически исключают перехват сообщений.
• Передача речи и данных: стандарт DECT обеспечивает беспроводную передачу данных наряду с передачей речи, позволяя создавать беспроводные локальные сети.
• Набор протоколов для взаимодействия: одной из особенностей стандарта DECT является возможность взаимодействия с различными стандартами.
Таким образом, система стандарта DECT может быть, подключена к другим системам.
• Открытый протокол общего доступа: используется протокол GAP обеспечивающий совместимость аппаратуры DECT-систем различных производителей.
• Малые мощности передающих устройств и использование частотного диапазона 1880-1900 МГц: компактные антенные системы.

Предлагаемая в рамках данного предложения система радиосвязи построена на базе технологии DECT от ведущего европейского вендора “FunkTel” (Германия), в состав которой входят необходимые модули и терминалы для подключения оконечных устройств.

Система обеспечивает работников беспроводной мобильной радиосвязью в промышленной зоне и имеет возможность для гибкого расширения. В основе ее лежат объединенные в сеть коммуникационные серверы Интеграл 55. Они позволяют проводить интеграцию коммуникационных служб для голоса, текста, видео и данных. Для этого используется мультисервисная платформа с ISDN, DECT и VoIP – интерфейсами. Интеграл 55 состоит из единых съемных блоков, которые могут собираться в каскады любым образом. В результате при мультимодульной конфигурации Интеграл 55 количество портов может быть более 32 000. Предлагается широкая палитра возможностей, чтобы использовать все аспекты современной телекоммуникации.

Сюда относятся Voice over IP, идентификация вызова, Least Cost Routing и многое другое. Интеграл 55 – цифровой телекоммуникационный сервер, он отвечает требованиям СЕРТ (Европейской конференции управления почтовой и дальней связи) и ITU-TS (Международного союза электросвязи), а также стандартам ISDN, мобильной связи DECT. Станция марки Интеграл поставляется в Россию около 12 лет, она имеет сертификат Минсвязи. Соответствует нормам по СОРМ.



Среди основных функций данной беспроводной мобильной системы радиосвязи:

• местоположение и учет персонала;
• гибкую конфигурацию связей и приоритетов абонентов;
• 24-х часовая самодиагностика системы;
• использовать различные режимы индикации, отражающие текущее состояние системы (занятость, вызов, удержание, связь с другими абонентами и т.д.);
• устанавливать различные приоритеты абонентских связей;
• осуществлять контроль и программирование системы с помощью центрального компьютера;
• позволяет отправлять и принимать короткие сообщения (до 32 знаков);
• цикличный мониторинг базовых станций;
• возможность подключения к УПАТС по протоколам 2SM или QSIG с сохранением качества обслуживания и набора услуг;
• оборудование питается от однофазной сети переменного тока номинальным напряжением 127 Вольт;
• имеет аккумуляторную батарею для обеспечения бесперебойной работы оборудования;
• многоканальность системы, что гарантирует выполнение всех функций безопасности даже при загруженной сети.