- Система видеонаблюдения
- Системы автоматизации конвейерного транспорта
- Системы автоматизации, сигнализации и связи шахтных подъемных установок
- Системы голосовой связи
- Системы контроля и прогноза газодинамических явлений (ГДЯ)
- Системы контроля параметров шахтной/рудничной атмосферы
- Системы оповещения и определения местоположения персонала и транспорта
- Системы передачи информации
Комплекс многофункциональной связи «СМС ИСЕТЬ»
Общая информация
Назначение - позиционирование работников, транспорта, подвижного оборудования, контрольно-измерительных приборов и средств автоматики, обеспечение голосовой связи между работниками, находящимися в горных выработках, и с диспетчером, в очистных забоях, при проведении монтажных, пусконаладочных, спасательных и других работах, передачи данных между электронными системами оборудования работников, транспорта, подвижного оборудования, средств КИПиА и диспетчерской шахты и формирования резервного канала аварийного оповещения.
Область применения – подземные выработки шахт, рудников и их наземные строения, в том числе опасные по газу и (или) пыли, согласно маркировке взрывозащиты и требованиям отраслевых Правил безопасности. Система предназначена для использования в нормальных и аварийных ситуациях, в том числе во взрывоопасной атмосфере.
Структура технических средств Комплекса содержит следующие уровни (рисунок 1):
а) 1-й уровень, который реализуется интеркомами носимыми ИКН (далее ИКН), метками индивидуальными встраиваемыми (далее МИВ), светильниками точного позиционирования (СТП) и на котором обеспечивается взаимодействие Комплекса с работниками. Также на 1-м уровне должны использоваться служебные средства – Анализаторы сети носимые (далее - АСН);
б) 2-й уровень, который реализуется с помощью ШТД-РТД и на котором обеспечивается взаимодействие с ИКН, МИВ, СТП, АСН по радиоэфиру и с устройствами СПИН по проводным линиям связи;
в) 3-й уровень передачи информации, который реализуется с помощью устройств СПИН и на котором обеспечивается обмен данными между ШТД-РТД и диспетчерским уровнем;
г) 4-й диспетчерский уровень, который реализуется с помощью серверов и автоматизированных рабочих мест (далее АРМ) и который обеспечивает обмен данными между радиоустройствами 1 и 2 уровней, находящихся в разных горных выработках, и обмен данными между радиоустройствами 1 и 2 уровней и диспетчером (оператором АРМ).
Рисунок 1
Основными функциями Комплекса являются:
1) технологическая беспроводная голосовая связь – переговоры между работниками, которые находятся на одном горном участке, между работниками и диспетчером шахты, между работниками на различных горных участках;
2) локальное позиционирование – определение положения работников и транпорта в подземных горных выработках.
3) обмен данными – двухсторонний обмен данными с электронными устройствами, входящими в оборудование работников, транспортных средств, подвижного оборудования, средств КИПиА;
4) формирование резервного канала аварийного оповещения.
Указанный функционал реализуются серверным и клиентским ПО Комплекса, которое наряду с этим реализует следующие дополнительные и служебные функции:
Инженерный клиент (vEngineer) предназначен для инженерного персонала, ответственного за пусконаладку и сопровождение программно-аппаратного комплекса, и реализует инструменты управления и мониторинга «СМС Исеть».
Основной функционал программы:
- настройка параметров конфигурации радиопокрытия;
- настройка параметров аппаратного обеспечения;
- мониторинг состояния радиопокрытия в режиме реального времени;
- мониторинг параметров аппаратного обеспечения;
- предоставление инструментов визуализации результатов аналитической обработки данных серверным ПО в виде отчётов и графиков;
- предоставление средств прошивки микропрограмм аппаратного обеспечения подземной части комплекса.
Линковочный клиент (vLinker) предназначен для персонала, ответственного за учёт аппаратного обеспечения, и персонала, осуществляющего кадровый учёт сотрудников. Программа реализует логические связи между сотрудниками и используемым ими оборудованием.
Основной функционал программы:
- организация справочников (например, справочник «Носители» для перечня сотрудников организации, справочник «Мобильные устройства» для перечня используемых ИКН и головных светильников, оборудованных меткой системы позиционирования, с инвентарными номерами);
- управление справочниками (создание, редактирование, удаление записей справочника);
- управление связями между справочниками (создание, редактирование, удаление связей и их учёт).
Клиент ламповщика (vLamper) предназначен для персонала ламповой, ответственного за учёт головных светильников, оснащённых активными метками. Программа реализует логические связи между сотрудниками и используемым ими оборудованием. Программа не имеет средств управления справочниками, основное (постоянное связывание) производится в линковочном клиенте.
Программа предназначена для учёта головных светильников с активными метками в автоматизированном режиме (при взаимодействии активной метки с сервером «СМС Исеть» через базовую станцию в ламповой и подтверждением операции со стороны сотрудника).
Основной функционал программы:
- учёт выдачи головных светильников;
- учёт приёмки головных светильников;
- учёт замен головных светильников;
- учёт не сданных головных светильников.
Программа имеет адаптированный интерфейс для использования на сенсорных панелях и использует визуализацию логических связей с помощью цветовых схем.
Голосовой клиент (vPhone) предназначен для голосовой связи с АРМ руководящего персонала с персоналом, находящимся в подземных выработках шахт и рудников, реализует функционал схожий с функционалом пульта диспетчера.
Основной функционал программы:
- совершение группового голосового вызова на выбранный канал ИКН в рамках инфраструктуры радиопокрытия СМС «Исеть» в полудуплексном режиме;
- приём группового голосового вызова на выбранном канале с ИКН в полудуплексном режиме;
- индикация активности каналов ИКН;
- совершение индивидуального голосового вызова ИКН в режиме полного дуплекса;
- реализация локальной адресной книги для дуплексных вызовов.
Медиапроигрыватель (vPlayer) предназначен для персонала, ответственного за расследование инцидентов, и представляет собой ПО, реализующее инструменты доступа к истории записанных разговоров, хранящихся на сервере «СМС Исеть».
Основной функционал программы:
- доступ к истории записанных разговоров в хранилище сервера,
- прослушивание записей,
- средства фильтрации для выборки записей,
- сохранение выбранных записей на локальный ПК.
Параметр | Значение |
Интерфейсы связи: | |
- между ИКН; между ИКН/МИВ/СТП/АСН и РТД-ШТД; между РТД-ШТД | nanoNET (от 2400 МГц до 2483,5 МГц) |
- между ШТД-РТД и устройствами СПИН; между устройствами СПИН и наземным ЦЭВМ; между наземным ЦЭВМ | Ethernet 10BASE-T/100BASE-TX |
- между устройствами СПИН | xDSL, Ethernet 100FX |
Максимальная протяженность горных выработок, в которых обеспечиваться голосовая связь, передача данных и локальное позиционирование, км, не более | 300 |
Среднее/максимальное расстояние между ретрансляторами, м: | |
- в лаве | 50/100 |
- в остальных горных выработках | 100/180 |
Максимальное количество ретрансляторов в радиосегменте | 8 |
Максимальная скорость передачи данных по радиоканалу, МБод, не более: | 2 |
Искробезопасное питание ИКН, АСН, СТП | от встроенных аккумуляторных блоков |
Искробезопасное питание постоянного тока: | |
- ШТД-РТД | 12 В от ШИП, ИП ZVB и наземного источника питания СПИН 00000-ИП01.21.3 |
- ШТД-РТД | 3,7 В от блока аккумуляторного |
Питание наземных устройств (50Гц) | 1/N/PE 220В |
Номинальное напряжение питания переменного тока (50Гц): | |
- подземной части | 36/127/380/660 |
- наземной части | 220 |
Уровень и вид взрывозащиты ИКН, РТД-ШТД, АСН, СТП | РО Ex ia I Ma X |
Уровень и вид взрывозащиты МИВ | Ex ia I Ma U |
Степень защиты ИКН, РТД-ШТД, АСН, СТП, МИВ | IP54 |
Состав технических средств комплекса:
1) Ретранслятор-точка доступа (РТД) – шлюз-точка доступа (ШТД) обеспечивает:
- обмен данным с другими РТД-ШТД, ИКН, МИВ, СТП и АСН по радиоэфиру;
- формирование радиосегментов и радиозон, в которых обеспечивается голосовая связь и локальное позиционирование;
- при работе в режиме ретранслятора РТД-ШТД обеспечивает коммутацию пакетов, ретрансляцию трафика радиосегментов;
- при работе в режиме шлюза РТД-ШТД обеспечивает коммутацию пакетов, подключение радио-сегмента к системе передачи информации СПИН;
- локальное позиционирование.
2) Интерком носимый (ИКН) обеспечивает:
- обмен данным с АСН, другими ИКН в том числе через РТД-ШТД и софт-телефонами (программа IP-телефонии, функционирующая на автоматизированных рабочих местах) через РТД-ШТД и систему передачи информации СПИН;
- голосовую связь работников друг с другом и диспетчером;
- локальное позиционирование.
3) Метка интеллектуальная встраиваемая (МИВ) предназначена для встраивания в шахтные головные светильники и переносные газоанализаторы и обеспечивает локальное позиционирование и передачу телеметрических данных по радиоэфиру.
4) Светильник точного позиционирования обеспечивает локальное позиционирование и передачу телеметрических данных по радиоэфиру.
5) Сервер связи и автоматизированное рабочее место (АРМ) диспетчера - компьютерное оборудование со специализированным прикладным программным обеспечением.
6) Анализатор сети носимый (АСН) – специализированное инженерное оборудование, обеспечивающее измерение параметров, характеризующих параметры связи в зонах радиопокрытия, в период проведения монтажных, пусконаладочных и ремонтных работ.
7) ШИП - шахтный источник питания.
8) СПИН - высокоскоростная магистраль передачи данных.
Состав программного обеспечения комплекса
Программное обеспечение (ПО) системы построено на клиент-серверной архитектуре. Структура ПО системы приведена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Структура ПО и диаграмма потоков данных
Серверное ПО — специализированное сервисное ПО, принимающее и обрабатывающее запросы от клиентского ПО с целью предоставления услуг по управлению комплексом «СМС Исеть».
Сервисное ПО поставляется в виде программного пакета под операционную систему Debian Linux 9.
Подсистемы серверного ПО:
1. Подсистема управления — совокупность программных компонент, реализующих управление инфраструктурой радиопокрытия СМС «ИСЕТЬ».
2. Подсистема хранения — СУБД, предназначенная для хранения данных СМС «Исеть».
Структура подсистемы управления приведена на рисунке 3.
Рисонок 3 - Структура серверного ПО, подсистема управления
Функциональное назначение компонент серверного ПО:
1. IoM-сервер — компонент, отвечающий за реализацию протокола взаимодействия аппаратного обеспечения в составе инфраструктуры радиопокрытия СМС «ИСЕТЬ» на стороне сервера, отвечает за обработку данных, связанных с локальным позиционированием и телеметрией.
2. Voip-сервер — компонент, отвечающий за реализацию протокола приёма голосовых данных СМС «ИСЕТЬ».
3. Сервер локации — компонент, реализующий алгоритмы расчёта локации по графу на основе данных от IoM-сервера и СИП-сервера.
4. СИП-сервер — компонент, отвечающий за реализацию протокола обмена данными с ПО «Вентиляция» (параметры конфигурации местоположения базовых станций, представление локации устройств).
5. HTTP/HTTPS-сервер — компонент, отвечающий за реализацию REST API, используемого для подключения клиентского ПО.
6. Координатор — компонент, отвечающий за взаимодействие всех компонент и регламентирующий целевое использование аппаратных ресурсов сервера компонентами серверного ПО.
Подсистема хранения построена на базе СУБД PostgreSQL, доступ к базе данных осуществляется средствами, предусмотренными REST API, прямой доступ к данным запрещён.
Работа серверного ПО обеспечивается средой Java Runtime Environment.
Клиентское ПО — кроссплатформенное программное обеспечение, взаимодействующее с сервером по сети, устанавливаемое на рабочие места.
Работа клиентского ПО обеспечивается средой Java Runtime Environment.
Преимущества:
- Единая высокоскоростная магистраль МИКОН III, СПГТ-41, Микон-ГЕО;
- Возможность подключения высокоскоростных магистралей к общешахтной компьютерной сети (Intranet) с обеспечением гальванического разделения;
- Обеспечение уровня и вида взрывозащиты Exia I Ma X;
- Голосовая связь работников друг с другом и диспетчером в полудуплексном режиме;
- Возможность обеспечения голосовой связи при отсутствии работающего сервера в системе
- Локальное позиционирование горнорабочих с точностью до 5 метров
- Измерение и контроль параметров связи в зоне радиопокрытия (Анализатор АСН)
- Соответствует требованиям решения ГКРЧ №09-05-09 от 15.12.2009 г. (не требуется разрешения на использование радиочастот)
- Возможность работы с софт-АТС
- Скорость развертывания до 3 км/ч
- Питание РТД-ШТД от стационарной системы или внешнего аккумуляторного блока.