Обычно после прочтения, интересно посмотреть комментарии, вопросы, предложения и прочее, но тут же все увязло в пластике, трубах и в горячей воде, хотя изначально статья описывает контроллер и его особенности, схема, нюансы и прочее, а "трубная тема", как мне показалось, просто подсказывает читатели, чем управляет тот самый контроллер, но к сожалению акцент сместился не туда...
Ну и ладно, у меня есть пара вопросов:
1 - почему именно atmega128? Вроде бы не самый современный представитель микроконтроллеров. Он не плох, просто устарел...
2 - Схема электрическая принципиальная датчика утечки. Там первая половина операционника как то сама на себя работает. Это специально что бы второй каскад не шумел или оЧепятка? И ещё, касательно датчика утечки - а зачем схема с компаратором? Не проще было поставить полевик и отвязать оптопарой. А каскад полевика простым DC-DC отвязать. Там и токи в микроамперах будут и срабатывания не хуже чем на компараторе, просто маленькую задержку на дребезг ставим и все. Я такую схему использую для датчиков уровня в дренаже. Операционнику питание побольше нужно, а это дополнительный геммор. Да его решили при помощи доп обмотки, но DC5-DC5 на 1 Вт решает эту задачу не хуже.
3 - кто у вас пользуется rs-232? Очень интересно! Я не встречал его уже лет 10 в проектах.
Ну и пара рекомендаций:
Поставить нормальный цветной SPI дисплей, и разгрузить кучу проводов, отоисовать небольшую мнемосхему и там отображать информацию. Некое подобие SCADA системы.
Заменить 128 мегу на esp32-s3, для входов-выходов использовать расширитель портов i2c типа mcp23017 и для аналоговых ads1115
Скорости там не особо нужны, поэтому это все легко может висеть на одной шине.
Схема станет проще, обработка аналоговых сигналов уйдёт на сторону внешнего АЦП, дтскретизация будет выше.
В целом, проект интересный, особенно приятно было читать схему в стиле СССР, номинал резюков в резюке, классно!
Контроллер получился целевым, нежели универсальным, но это не про его минусы, это больше про плюсы, акцент сделан на надёжность.
А в чем недоумение? Роботы не видят и не слышат того, что происходит в горном массив и как правило, куда лезут геологи и маркшейдеры там нет ничего, ни света, ни электричества ни связи.
Да, так происходит уже сотни лет. Человека заменить во многих сферах - невозможно.
Мужики, давайте не будем фантазировать, такие ситуации случаются, да но настолько редко, что вы даже представить себе не можете. Уровень безопасности в шахтах настолько высокий (если компания это поддерживает) что в опасное место не поедут. Туда пока геологи и маркшейдеры не сходят и не скажут, что там безопасно, туда ни технику не отправят ни людей, что бы вести работы. А геологи и маркшейдеры в опасные выработки сами не полезут.
И у машин нет пиропатронов для отстрела манипуляторов. Если даже и упал булыжник, машину там оставляют и валят оттуда.
В шахтах, опасных по метану и водороду спокойно применяется дизельная техника, но при условии: если он имеет специальное взрывозащищенное исполнение (рудничное взрывобезопасное — РВ)
А также все они оснащены газоанализаторами и если ПДК превышает определённую норму, при которой можно использовать дизельную технику, то техника глушится до дегазации.
К счастью, таких шахт в процентом соотношении порядка 20% к общему объёму (из подземных рудников в Казахстане, а я могу говорить именно про Казахстан)
А так, в основном вы правы, применяют аккумуляторную технику и стационарные системы (конвейерное оборудование)
Есть воздухоподающие и воздуховыдающие установки. Дизельная техника безопасная для людей, а электротранспорт на аккумуляторах не выдерживает смену. Необходимо менять аккумуляторы. Откаточный транспорт (самосвалы) вообще могут ехать очень протяженные маршруты и в гору. Там ни одна аккумуляторная система не выдержит. Тролли ставит в шахте - тот ещё гемморой и троллеевозы изготавливается только одна компания. Поэтому старый добрый дизель, мощный, надёжный, выносливый.
Электрическая техника стоит дороже, везёт меньше, требует обслуживания больше (замена аккумуляторов) и на ней постоянно нужно ездить на пункт замены акб. А это потеря времени.
И кожаные мешки тоже требуют воздух, + необходимо проветривание шахты после взрывов. Полностью роботизированных или шахт с дистанционным управлением нет и не будет. Человеческий фактор там важен и необходим.
Мне казалось, что если все сам конфигурируешь, можно и без них, а прямо устройство авторизовать. Работает же аварийный вызов в телефонах без SIM.
Если сеть поддерживает eSIM и если оборудование (телефоны, планшеты, модемы, датчики и так далее, но в 80% в основном не поддерживают.
Аварийный вызов - это GSM голосовой и это исключение. Там слишком много проблем, что бы это сделать иначе. Авторизация нужна в любом случае, а без уникального идентификатора это сделать невозможно.
Почему не разделяется общение с сотрудниками, разная низкоскоростная телеметрия и удаленное управление этой самой техникой?
По сути это все единый поток, который можно разделить (вроде бы можно, но я не уверен, как это будет работать в шахте).
На уровне wi-fi это можно сделать, разделить на VLAN и нарезать трафик и все, в сотовых сетях - даже не знаю. Ни разу не видел, что бы было разделение.
Для общения - вроде как вообще воз и маленькая тележка обычных сравнительно радио решений должно быть.
В LTE это базовое, сотовая связь + есть режим "push to talk", остальное всё на уровне приложений Android и iOS, а сеть - просто среда передачи.
Для медленной телеметрии - аналогично.
Тут тоже, сеть - это транспорт. И в LTE я не знаю, выделяют это или нет, но дя сети, телеметрия, датчики и прочие устройства с низким трафиком - это устройства с SIM картой.
Для управления техникой - а эта техника на чем работает? Неужели на двигателях внутреннего сгорания? В шахте? Или там кабель питания есть? Тогда почему вдоль или совместно с этим кабелем питания не протянуть линию данных для этого самого управления? Точек отказа, вроде, это существенно увеличить не должно - если ломаться будет, то сразу с питанием.
Ну техника бывает разной, в основном на ДВС (только дизельный), иногда на электродвигателях с аккумулятора и, и уж совсем редко на троллеях.
У техники с ДВС - управление очень простое, там все гидравлическое, даже двигатели привода колёс, не говоря уже про гидроцилиндры поворотов. Вся гидравлика управляется электроклапанами и электпозадвижками, с редукторами. А ещё, вся техника в шахте - это как К-700, с ломающейся рамой.
Техника, которой управляют дистанционно, чаще всего ходит на закрытом и очень небольшим участке (от погрузочной камеры до рудоспуска или пункта перегрузки).
Это не так, что техника управляется с поверхности и там по всей шахте гоняют))) такого вообще нет!
Как правило, на этих участках, где ходит самоходная техника, меньше всего коммуникаций, практически нет кабелей питания, в основном сетевая беспроводная инфраструктура.
И ещё, очень важный момент: чаще всего, эта самоходная техника и едет самостоятельно, на датчиках, лидарах, на ней стоят камеры, а операторы за эти просто наблюдают и включаются только в местах погрузки и разгрузки!
Поэтому отклик здесь тоже максимально не важен и переключение между ножами тоже, потому как место погрузки - одна точка, место разгрузки - другая точка. Машина самостоятельно доезжает из точки А в точку Б и когда в точке Б стабильное соединение, оператор начинает с ней работать. Так же и с точкой А.
Есть места, где техника разворачивается (разминовочные ниши) там тоже работают лидары и датчики и она это делает в автоматическое режиме.
Самое главное, что этот участок полностью закрыт от доступа персонала. Если в зону зашёл человек - вся работа останавливается.
Что касается прокладки коммуникаций, то кабель и точки доступа или ноды ставят под кровлей (потолок выработки), прокладывают кабель и силовой и интерфейсный (оптику или ethernet) тоже под кровлей (что бы не сносить его техникой с бортов)
Если участок прямой, то узлов не много, если кривой или транспортный уклон, то ставят чаще. В местах погрузки - разгрузки делают максимальную зону покрытия той сетью, которую выбрали.
Но, дистанционное управление техникой делается не с бухты-барахты, а с определённой целью:
Экономия времени, средств и так далее. Например, в Канаде, на руднике, добираться до места работы оператору самоходной тезники, в шахте - почти 2 часа, если 2 часа одна смена выходит и вторая заходит, то времени на работу остаётся немного, а стоимость часа работы сотрудника и 2-4 часа простоя техники - это огромные деньги.
Поэтому операторы меняются на поверхности, а персонал для заправки, обслуживания техники приходит в шахту, на смену на 2 часа раньше.
Любая сотовая сеть - это одинаковый подход. SIM карты, устройства с их поддержкой. А они не дешевые, по сравнению с wi-fi, а в случае 2G ещё и Скорость! Это самое то, что не позволит конкурировать. Тут LTE в диапазоне 900 МГц уже не даёт нормальных скоростей, а уж 2G это вообще не даст. Любая нода стоит дороже целого участка wi-fi. Если мы говорим про подземные рудники.
Зачем разворачивать pLTE сеть в местах, где она не предназначена?
Карьеры - да, удобно, практично, эффективно.
Удалённые объекты, где нет связи - тоже да, практично и удобно.
Подземные рудники - однозначно нет, не целесообразно, не эффективно, дорого.
Просто, почему последние годы поднимается тема использования LTE в шахтах - им просто нужно продать, поэтому и ищут доводы, почему там это важно! И находят в виде низкого отклика сети, быстрого переключения между годами и ещё пары моментов. Но это все максимум для того, что бы управлять техникой дистанционно. А для того, что бы управлять техникой дистанционно, к этому нужно сначала прийти экономически! А не просто - захотелось.
И сказать честно, сейчас, wi-fi 6 и wi-fi 7 решают все те вопросы, которые обеспечивала сеть LTE. Перекрывают их превосходно! И теперь момент: если стоял старый wi-fi 4/5 и на его место установили новый модуль 6 или 7,как сложно это сделать, технически, электрический и программно? Да вообще не сложно! Один отключил, другой подключил. Старый унёс в выработки, где не требуется быстрый Wi-Fi, новый поставил туда, где нужен быстрый. В случае с LTE так не сработает.
А если дело касается управления техникой, то на технику ставится оборудование того-же поколения и оно работает прекрасно! Это тоже кстати проходили.
Блин, какой классный проект! Прочитал на одном дыхании, очень грамотно и красиво. Главное не оставайтесь с ним один на один, ищите спонсоров и делайте коммерческое решение, на тот-же кикстартер ищите выходы.
Тем, кто нашёл след ИИ в тексте - желаем дальше искать, если нечем заняться. Каждый отбивает свою нишу, кто-то грамматические ошибки ищет, кто-то след ИИ, а мы инженеры смотрим на решение. И решение классное! Сейчас для меня оно конечно уже не нужно, а вот для многих админов - прям зайдёт! Как разработчик электроники скажу: самое надёжное решение - это самое простое решение. И здесь вы именно это и сделали. Спасибо за интересную статью, прекрасное и лаконично решение и за труды!
А кто сказал что датчик scd41 - это китайская отбраковка? Во первых, датчик WB-MSW v.4 - это сугубо бытовая тема, во вторых, я могу любой датчик, даже с алиэкспресса, указать как средство измерения и зарегистрировать его там, указав его характеристики, погрешность и прочее. Для бытового датчика это делается очень просто и быстро.
А мое или ваше DIY устройство на тех же SDC41 никакие испытания не проходило, поставите на то что датчик с WB не какая-нибудь отбраковка продающаяся ушлыми китайцами?
А для кого нужны эти испытания? Для владельца частного дома, который будет видеть показания СО2 с погрешностью в 5%? И между прочим, 4 из 6 датчиков, которые используют WB как раз китайские! Видимо вы не прочитали мой предыдущий комментарий. Кто даст гарантию на то, что там не отбраковка? Просто даже брак может попасть в диапазон 5% с лёгкостью. Поэтому внесение устройства в СИ не показатель гарантии качества.
Вот требования для регистрации датчика как средство измерения:
Чтобы датчик в принципе мог претендовать на статус средства измерений, он должен отвечать трем ключевым критериям:
Воспроизводимость и стабильность: Датчик должен выдавать одинаковые и предсказуемые показания в течение долгого времени (в пределах заявленной погрешности).
Наличие технической документации: У вас на руках должен быть полный комплект документов от разработчика/изготовителя — Технические условия (ТУ), Паспорт, Руководство по эксплуатации.
Конструктивная возможность опломбирования: Корпус датчика должен быть устроен так, чтобы к его внутренним элементам или ПО нельзя было получить несанкционированный доступ без видимого повреждения пломбы или клейма. Это защищает датчик от изменения его метрологических настроек «скручивания»
Вот и все. Вы сюда можете любой датчик засунуть, хоть с алиэкспресса хоть с другой площадки.
А вот "взрослая техника" - это как раз датчики с низкой погрешностью, возможностью использовать в тяжёлых средах и так далее, а называть дешманскую бытовуху взрослой техникой, только потому что компания использующая эти датчики заморочилась с регистрацией в реестре... Такое себе...
Вам завтра скажут что датчик с фоторезистором зарегистрировали как средство измерения интенсивности освещения с погрешностью 30% и вы посчитаете его взрослой техникой, только потому что он в реестре СИ в РФ. Но BH1750, который выдаёт лучшие результаты, но не зарегистрирован в реестре - для вас будет игрушкой и "пальцем ардуину ковырять"
Между прочим, 80% устройств для энергетики, и автоматизации, множество датчиков как раз и построены на atmega8, atmega328, stm32 bluepill и так далее, а это все МК начального уровня, уровня ардуины... Поэтому прежде чем унижать" ардуину" узнайте основу.
И к слову, сейчас на базе "ардуины" строят промышленного уровня ПЛК. Узнайте немного шире и абстрагируйтесь от стереотипов. Я сам отработал на производстве 25 лет и понимаю о чем вы говорите, но то, что считают там базой, в реальном мире уже не является таковым. Ну и напоследок, мы здесь говорим про бытовое использование оборудования, кому интересно, средство измерения это или индикатор, если они выдают одинаковые результаты... Просто датчик после внесения в реестр "жирнеет" в цене раз в пять.
Это очень хорошо, что вы стремитесь именно к такой модели! Спасибо за ответ!
Очень часто я вижу в постах, статья что люди пишут про планы, но чаще всего выдают желаемое за действительное.
Да, для обывателя это кажется чем-то таким прекрасным, а для тех, кто сталкивается и работает в этом - чем-то нереальным и фантастическим, от чего и появляется разрыв шаблона.
А если ещё учесть, что в России сейчас есть ряд проблем с оборудованием и компонентам автоматизации, ПО, серверным оборудованием, из-за санкций, то реалии как раз такие, что к тому, что вы описываете, хочется прийти и как можно скорее, а также оптимизировать процессы и производство так, что бы привязки к одному бренду не было (хотя мы к этому тоже всегда шли, даже когда не было проблем с поставками).
Хочу порекомендовать вам ещё один момент диагностики, который имел очень хороший эффект, связанный с работой оборудования, датчиков системы автоматизации и в целом системы диагностики.
Метод называется - обход оборудования. Раньше (15 лет назад), когда мы внедряли такой метод, то он заключался в том, что персонал обходит все основные узлы, датчики и прочие вспомогательные узлы и вносит текущее состояние оборудования. Все вносилось вручную, после обхода. Сейчас же всё можно вносить в реальном времени, фотографируя и прогоняя через нейросеть, записывать голосом текущее визуальное состояние, анализировать и сохранять в базы данных.
Визуальный контроль - один из важных моментов, который влияет на долговечность работы датчиков или исполнительных устройств.
У нас например расходомеры и задвижки были закрыты пакетами и работали очень долго, но как только пакеты рвались, то умирали они через пару-тройку месяцев (на обогатительном производстве)
При этом один сотрудник спокойно обходил все необходимое за половину смены.
У него были определённые карты, согласно которым делался обход и на каждую смену была своя карта. За неделю анализировали всю автоматизацию фабрики. И постоянно выявляли какие-то косяки.
И даже таким простым способом смогли поднять КИО на 10-12%, что в рамках производства - очень много.
Вовремя переключились на резервное оборудование, вовремя меняли датчики и исполнительные устройства.
Надеюсь такой опыт вам пригодится!
Вам желаю развития диагностики и предиктивной аналитики до желаемых уровней и в сбалансированном виде!
Я кстати сейчас работаю над программно-аппаратной системой с элементами нейросетевых интерфейсов, которая позволит запускать любую систему автоматизации на любом производстве в любых объёмах до того, как вообще начнётся строительство этого производства. По сути, сразу после проектирования и начала строительства. Это относится и к новому производству и к расширениям существующего. Опять же, это исключительно автоматизация производства. Если есть интерес, можем пообщаться.
А подскажите, ваше руководство действительно выделяет финансы на предиктивную аналитику и у вас реально столько датчиков мониторинга стоит, что вы можете все производство контролировать?
Мне очень интересно, в самом деле! Вы расписали идеальную модель анализа, контроля и поддержания в рабочем состоянии. Вы именно такую модель используете или идёте к ней ещё?
Когда я работал в Казцинке, мы тоже делали предиктивную аналитику и на существующих датчиках автоматизации и ставили отдельные диагностические, но они не приносили такого эффекта (возможно и время было другое и нейросетей ещё не было). И с 2015 года там больше этим не занимаются, контролируют железо на стандартных датчиках автоматизации (температуры подшипников, вибрация станин, девиация оборудования).
То, что вы рассказываетн очень классно и интересно, только насколько эффективно? Ведь эту инфраструктуру мало создать, её нужно ещё и поддерживать. Датчики диагностики тоже выходят из строя. И чем больше эта инфраструктура тем большие объёмы приходится удерживать, штат, оборудование и так далее. Не начинает это все как снежный ком разрастаться?
Да, конечно! Можно иметь все, и за каждый чих приходится платить. По сути, это разворачивается своя сотовая сеть на определённом пространстве, занимается диапазон, приобретает частота, лицензируется и так далее. Если это сильно далеко от города, то нормально, в карьере - тоже можно, но если пересекается с публичными сетями базовых операторов, то это уже очень сложно. Получить диапазон - проблема.
А потом начинается следующий гемморой с развертывание и включение в эту сеть устройств.
Так это взрослая техника, а не пальцем ардуину ковырять) Можно даже в ЦСМ отнести поверить.
Вы серьёзно? Вот перечень датчиков, которые устанавливаются в WB-MSW v.4
MH-Z19B, CM1106, CM1106SL, CM1107, NS8, NS6
Где вы тут взрослую технику увидели? Это все старые датчики бытового типа с погрешностью в 5%, с интерфейсами в основном uart и pwm. Причём четыре первых - это Китай, а последние 2 - это Швеция.
В свою очередь, предложенный вариант scd40/scd41 это тоже бытовой датчик, но с современным интерфейсом, с аналогичными характеристиками и более быстрым стартом и опросом от Швейцарского производителя. При этом он измеряет все то, что делает целый модуль от WB. Поэтому и есть возмущение от такой цены.
А предложенный вариант из scd40/scd41 - это куда лучше чем любой из представленных от WB. А то, что использовать esp32, так это быстрее и надёжнее чем через контроллер WB. Ну и дешевле!
Сначала научитесь документацию читать, а потом говорите про взрослые датчики и взрослое оборудование. Почти весь WB на дешёвых компонентах собран, дискретные входы и выходы на SPI или I2C расширителях, по 1 доллару за чип.
Немного поздновато, но прочитал следующую статью про pLTE и потом эту и....
Все одинаково, pLTE круче всех и всего. И lorawan у них на 1000 - 2000 метров работает и wi-fi на 200 метров...
Пишут дилетанты! Которые даже не удосужились проверить то, что им нагадили в уши. Им же просто дали статью, а они её разместили, бездумно и бестолково. А сами на предприятии ни разу и не были и даже представления не имеют о том, почему а и wi-fi и lora и dect используют.
Я в следующей статье написал комментарий объёмом с их статью, разнося в пух и прах их теорию про применение pLTE в подземных шахтах.
И еще 1 технический, вы пишете "Один RRU в связке с DAS закрывает до двух километров туннеля." какая максимальная длина кабельных линий, чтобы это работало на минимальных скоростях на частотах 900МГц скажем? Что-то прям сомнительно что 1км, или какой-то очень дорогой кабель с низкими потерями..?
Одним куском - это не работает, на частоте в 900МГц это участки по 400-500 метров и необходимо ставить усилитель, а после 1000-1500 метров уже питание не хватает и нужно инжектировать питание.
Ну и нет таких кабелей с низким затуханием.
А на частоте 900МГц и на одном кабеле в режиме SISO можно получить следующие показатели:
Если выделенная полоса 5 МГц (Самый частый сценарий для pLTE):
На скачивание (Downlink): Максимальная чистая скорость составит около 15 – 18 Мбит/с (теоретический пик на физическом уровне — 25 Мбит/с, но около 25% уходит на служебный трафик сети).
На отдачу (Uplink): Скорость составит порядка 4 – 6 Мбит/с (зависит от того, поддерживает ли шахтное абонентское устройство модуляцию 64QAM или только базовую 16QAM).
Если выделенная полоса 10 МГц (Если позволяет лицензия):
На скачивание (Downlink): Реальная скорость составит 30 – 37 Мбит/с (пиковое значение радиоинтерфейса без учета оверхеда — 50.4 Мбит/с).
На отдачу (Uplink): Скорость составит порядка 10 – 12 Мбит/с
Поэтому не стоит рассчитывать на что-то сверхъестественное. Для передачи телеметрии, голоса, автоматизации - хватит, пара-тройка камер уже забьют трафик Uplink до предела.
Скажу сразу, статья меня зацепила очень сильно, если учесть что я один из не многих на территории СНГ, кто разрабатывает и внедряет цифровые рудники. И скажу честно, что хотелось порой раскатать автора за некоторые высказывания, но я понимаю что статья написана с целью приукрасить и показать достоинства LTE и опустить ниже плинтуса конкурента, реального, потому как автор - МТС. Ну а теперь начнём комментировать большую статью большими комментариями! Комментирование идёт не по порядку чтения, а частично в разноброс, не судите строго.
Что касается карьеров, то к LTE вопросов нет. Там одни плюсы. Только одна зона покрытия чего стоит. Самое печальное, что автор не в курсе, как прокладываются коммуникации в горных выработках, поэтому просто приравнял преимущества LTE и к карьеру и к подземке. Теперь по существу:
Полная автономность: если оптоволокно до внешнего мира порвано, шахта продолжает работать, сеть не рушится.
Wi-Fi работает Аналогично, ему вообще плевать на внешний мир. А если оптоволокно в шахту порвано, то сеть в шахте не работает, потому как LTE требует ядро. Wi-fi в данном случае децентоализовано и допустит в сеть любое устройство. А в последнее время разработчики решений стараются отвязать от центральных систем, что позволяет поддерживать коммуникации внутри шахты. Это дорогого стоит, если на уровне горизонта можно организовать людей в случае аварии.
Секрет кроется в физике: лицензированные диапазоны 900 или 1800 МГц имеют бОльшую длину волны, чем привычные 2400 МГц у Wi-Fi, а значит, сигнал гораздо лучше огибает препятствия.
Да, физика есть и с ней не поспоришь! LTE пробивает ровно на 4 метра дальше за поворот. Очень сомнительное преимущество. К нам приходили такие грамотеи и пытались доказать что LTE лучше чем Wi-Fi, на что мы им сказали - докажите. И они.... не доказали. На прямых участках несомненно, LTE раза в 2 дальше пробивает, но за поворот уже никак,и там снова нужно ставить ноду, а за поворотом следующую и так далее. В общем ушли они ни с чем, а если учесть что 1 нода LTE стоит в 20 раз дороже 1 точки доступа Wi-fi, то её применение вообще выходит за рамки.
И ещё, самое главное! Государство требует лицензирования pLTE даже в горных выработках, потому как радиочастота. Кстати требуют лицензирования и VHF, UHF диапазонов, потому как они на поверхность выходят (радиоизлучающий кабель с поверхности уходит в шахту). И pLTE также чаще всего выводят на поверхность, дабы обеспечить покрытие (например на наклонных стволах или на клетьевых подъёмах, где работают сотрудники) всех зон работы. Лицензию кстати необходимо продлять ежегодно и оплачивать господину за пользование радиочастотой.
Wi-Fi может терять сессии при переключении между точками доступа.
В горных выработках это происходит настолько незаметно, что никак не влияет ни на связь ни на данные. Переключение немного дольше чем у LTE, но не значительно и автор лукавит, унижая wi-fi настолько, что аж неприятно. И так LTE - задержка при переключении 50мс, у wi-fi - 100мс. Я лично спускал в шахту китайские точки доступа, без поддержки k/v/r и скажу честно, даже в таком случае я не заметил потери связи, а в эти моменты шел и разговаривал. И самое главное, какая цель снизить переключение между узлами до значений, которые не заметны человеку? Мы не управляем техникой, а если бы и управляли, то 100мс - укладывается в задержку пинга и не влияет на дистанционный контроль. Примером тому - рудник Kidd Creek, Timmins, Canada. Там прекрасно управление на wi-fi работает.
Высокое затухание, высокая интерференция при переотражении.
Здесь влияет не только частота, но и сам подземный рудник, а именно руда и порода. В разных условиях проницаемости и отражаемости, волна ведёт себя по разному. Я например lorawan на 866МГц не смог и на 200 метров передать, тупо мусор летел от переотражения и наложения, а 2.4ГГц до 800 метров отработал, без проблем и с низким затуханием. Оба варианта были на прямых участках. Поэтому приравнивать одно к другом можно только в теории, практика показывает другое. Горная выработка как волновод работает отлично но если попал в резонанс или на гармонику, то последствия бывают разные.
Подземные работы всегда были зоной повышенного риска. Диспетчер на поверхности часто не знает, где именно находится проходчик Иванов. Ответ «где-то на пятом горизонте» недопустим для современной системы промышленной безопасности.
Вот здесь я действительно убедился что автор и понятия не имеет о том, как строится система безопасности, а именно система позиционирования в горных выработках То, что вы описали даже система зоннирования делает лучше, не говоря уже о системе позиционирования. А что касается wi-fi и позиционирования по этой технологии, то точность позиционирования аналогичная LTE +/- 10 метров, что недопустимо для позиционирования в горных выработках. Да и в карьерах не применяют триангуляцию на нодах. LTE выступает в роли транспорта от GPS меток, которые получают точные местоположения со спутника и передают информацию в систему позиционирования. В горных выработках LTE даёт погрешность позиционирования очень высокую, за счёт отраженного и наложенного мощного сигнала (который там и даром не нужен). И вообще, там больше UWB применяют, потому как она даёт 10 сантиметров точность и позволяет контролировать состояние персонала. Ну и не такая прожорливая как wi-fi и тем более LTE.
При обрушении, загазованности метаном или окисью углерода, при потере сознания спасатели тратят часы на поиски, и каждый час может стоить жизни.
А какую роль здесь играет LTE? Это транспорт и не более. Я могу сказать то-же самое про wi-fi. Будет равнозначно.
При этом к носимым датчикам с позиционированием через Wi-Fi есть большие вопросы. Попытки добавить их, к примеру, на каски разбиваются о проблему энергопотребления — Wi-Fi высаживает батарею за смену.
А в чем разница между LTE и Wi-fi? Они обе не совершенны! Обе высасывает батарею, только для меток с LTE необходима ещё SIM карта, а это извините меня до 1 Ампера в режиме передачи! Такое даже Wi-Fi не снилось! А если учесть, что передавать нужно минимум 1 раз в 5 секунд, то LTE метка 2 таких батареи высосет.
Когда устройств мало, это работает. Но в карьере или шахте, где одновременно активны десятки самосвалов, буровы установок, вспомогательного транспорта, сотни датчиков и десятки рабочих с планшетами, начинаются коллизии. Устройства начинают ждать, случайным образом выбирать таймауты, и задержка становится непредсказуемой.
Вот тут давайте вы будете говорить исключительно про карьер, если в шахте, на одной точке доступа будут висеть десятки самосввлов, они никуда вообще не сдвинуться! Это будет пробка на 80-90 метров. Вы вообще понимаете, что такое шахта? И что там сечение выработки 25м2 - это много! В основном - 16м2, а это на секундочку не более одного небольшого самосвала или погрузо-доставочной машины которая стоит в этой выработке. Даже в пунктах ремонта не более 3х-5 единиц техники находится одновременно, а если говорить про датчики, то перечислите их и посчитайте, вы даже в карьервх их сотню не наберёте, а если наберёте, то вряд ли будете использовать на LTE, уж лучше lorawan с их мизерным потреблением, а если датчики на самоходной технике, то это идёт в пакетах телеметрии от машин, поэтому откиньте свои стереотипы и не ровняйте одно к другому. Видимо ни один из специалистов МТС даже представления не имеет о том, что такое подземный рудник.
И наконец, масштаб покрытия. Одна базовая станция LTE в карьере закрывает до 15 километров. Одна точка доступа Wi-Fi — максимум 500 метров на открытом пространстве и 100–200 метров в тоннеле. Для покрытия того же карьера Wi-Fi потребуется в десятки раз больше оборудования, кабельных трасс и активных элементов, каждый из которых — точка отказа.
Во первых, покажите мне хоть один карьер диаметром (ну или с одной стороной) в 15 километров! Это так, к слову. Во вторых, какой используется wi-fi? Вы так чётко описали - "максимум, 500 метров", антенны, коэффициент усиления и так далее, не, не учитывается? Это прям очень громкое заявление. Ну и 100-200 метров в тоннеле - вот тут вообще пальцем в небо ткнули, просто унизить технологию. Вы в шахте ни разу не были и тем более не тестировали там wi-fi. У меня опыт: и 400 и 500 метров на прямых участках и те-же 400-500 метров дала LTE, до поворота, так в чем преимущество?
CAPEX Wi-Fi ниже, но операционные затраты (OPEX) на обслуживание этой армады сводят экономию на нет. Частная LTE дороже на старте, но дешевле в эксплуатации на горизонте 3–5 лет.
Ну давайте, приведите цифры, особенно для подземки! Там и прокладка и подключение обеих технологий осуществляется одинаково, тупо гирляндой с ответвлениями (и снова гирляндой). Закрыть кривые участки на wi-fi - ДЕШЕВЛЕ! чем ставить такое-же количество нод LTE. Если класть радиоизлучающий кабель, то это плюс номенклатура и минус для операционки, потому как рвать будут на только оптику, но и радиоизлучающий кабель (самоходной технике в шахте вообще плевать что она зацепила, хоть телефонный кабель, хоть 6 киловольт, хоть оптику, все порвёт и не заметит) и в чем же тогда преимущества операционки на LTE? Каждое новое устройство, идущее в шахту нужно оснащать сим картой, а любой девайс с сим картой процентов на 20-30 стоит дороже. А ещё очень мало промышленных датчиков для подземки, которые поддерживают сим карты, ну прям катастрофически мало, а wi-fi поддерживают почти все! Должен быть человек, который выдаст карту, вставит в устройство (телефон, планшет, датчик модем и так далее) зарегистрирует, проверит и отдаст. В свою очередь с wi-fi, админ просто регистрирует нового пользователя и выдаёт ему логин и пароль, а если сеть предприятия вообще изолированная (как это обычно и бывает) и там только сервисы компании, то ещё проще, единый логин и пароль для определённой группы. Все равно, дальше этой сети он не выйдет. И уж тем более никто не будет делать фейковую сеть. Для кого? LTE выходит всегда дороже в горных выработках чем wi-fi. И в CAPEX и OPEX (считали уже раз 10)
Безопасность: предприятие само ведет базу абонентов, само активирует SIM-карты с уникальным OP-кодом, само назначает закрытый идентификатор сети. Для объектов КИИ private LTE/5G интересен не только радиочастью, но и моделью доверия: SIM-карты и профили абонентов, централизованная аутентификация, управляемое ядро, жесткая сегментация сервисов и возможность полностью локализовать трафик внутри площадки. Это не отменяет требований ИБ, но существенно упрощает построение контролируемой беспроводной среды по сравнению с разнородным набором Wi-Fi-сегментов.
А кто говорит про разнородный набор сегментов Wi-Fi? Откуда это появилось? Wi-fi делает все ровно то-же самое или вы сравниваете централизованную систему с ядром и набор домашних точек wi-fi от разных производителей? Что за бред! Сейчас большинство систем имеют аналогичную централизацию, аутентификацию, единое управление, сервисы и прочее. Почему вы просто берете и сравниваете "белое с кислым". А уж ИБ на сетях с Wi-Fi сейчас вообще на высшем уровне. Просто разница в том, что если ваше ядро отвалилось, то и все сервисы сдохли, а если отвалилось ядро wi-fi, то нет возможности завести нового пользователя, но сеть не перестала работать, пользователи не отвалились, сервера продолжают получать инфу и управлять процессом.
Под землей ситуация сложнее. Туннель — это волновод, и сигнал затухает не по классическому закону свободного пространства (20 дБ на декаду), а гораздо быстрее, иногда до 40 дБ на декаду. Если пытаться поднять связь на Wi-Fi, то нам снова потребуются десятки точек. Решение — распределенная антенная система (DAS) Она подразумевает прокладывание магистрали из коаксиального кабеля в негорючей оболочке, от которой через делители (сплиттеры) отходят кабели в штреки. На концах — простые пассивные направленные антенны.
Да, такое тоже проходили и вот теперь ряд неприятных нюансов, про которые вы забыли сказать: 1) Высокое затухание на высоких частотах pLTE. В отличие от старых систем рации (VHF/UHF, 150–450 МГц), pLTE работает на гораздо более высоких частотах (обычно Band 3 / 1800 МГц ). Чем выше частота, тем быстрее падает мощность сигнала как внутри самого кабеля (потери в меди), так и при излучении через щели оплетки. Поэтому требуется установка усилителей.
2) Отсутствие полноценного MIMO (Multi-Input Multi-Output). Стандарт LTE требует технологии MIMO 2x2 или 4x4 для достижения высоких скоростей передачи данных. Чтобы реализовать это в шахте через DAS, нужно параллельно прокладывать два независимых излучающих кабеля на строго выверенном расстоянии друг от друга (обычно не менее 15–30 см), что удваивает стоимость проекта и усложняет монтаж. Прокладка одного кабеля переводит LTE в режим SISO, сильно снижая скорость передачи данных.
Теперь, что касается установки усилителей: Частота установки активных двунаправленных усилителей (BDA — Bi-Directional Amplifiers) напрямую зависит от рабочей частоты pLTE и диаметра коаксиального кабеля (например, кабель толщиной 7/8 дюйма затухает медленнее, чем 1/2 дюйма).
Для частоты 1800 МГц (Band 3): Усилители требуются каждые 250 – 350 метров. На этой частоте потери сигнала колоссальны, и без частой компенсации pLTE-смартфоны и датчики просто перестанут «видеть» сеть.
Каждый такой усилитель требует питания. В шахтах применяется дистанционное питание по самому коаксиальному кабелю (Power over Coax) постоянным током (обычно 12В или 48В) от центрального инжектора. Однако из-за высокого сопротивления длинного медного проводника падает напряжение, что накладывает жесткое ограничение: в одну физическую ветку кабеля редко удается установить более 3–4 усилителей подряд без подвода дополнительного внешнего шахтного питания. А это до 1000-1400 метров и там дальше необходимо ставить инжектор питания.
И ещё ряд сравнений: LTE - минусы - все устройства должны иметь поддержку sim карт (такие устройства всегда дороже тех, которые имеют просто базовый wi-fi, обязательная предварительная регистрация устройства в сети. Необходим персонал, который будет регистрировать все устройства и прогружать их в ядро. - ноды так или иначе должны подключаться к какой либо коммуникации, ну или между собой оптоволокном, следовательно в горных выработках будет только беспроводная инфраструктура, а в шахте есть много оборудования, которое необходимо подключать проводами, поэтому дополнительная/основная инфраструктура будет нужна. - радиоизлучающий кабель - очень дорогое удовольствие и его стоимость в разы дороже чем на таком-же участке поставить ряд точек доступа wi-fi. Его кстати используют для подземной радиосвязи в диапазонах VHF и UHF, поэтому мы не из виртуальных источников знаем про него. - В среде pLTE: Голос через VoLTE или специализированные MCPTT-платформы работает идеально и без заиканий. Однако стоимость одной pLTE-рации или взрывозащищенного смартфона в разы выше, чем Wi-Fi-аналога. - В среде Wi-Fi: Телеметрия (координаты, датчики давления шин, расход топлива, температура двигателя) передается небольшими пакетами несколько раз в секунду. Wi-Fi с этим справляется отлично. Если машина заедет в «слепую зону» на изгибе выработки, бортовой терминал просто накопит буфер данных и «выплюнет» его на ближайшей стрелке или перекрестке, где установлена Wi-Fi точка. Для диспетчеризации задержка в 5–10 секунд обычно не критична. В среде pLTE: Данные идут непрерывно за счет 100% покрытия выработки излучающим кабелем. Плюс в том, что диспетчер видит параметры машины каждую секунду без «слепых зон». Минус — огромные затраты на кабель ради отправки нескольких килобайт текстовых логов.
- Стационарное оборудование (Насосы, подстанции, вентиляторы) Точка доступа вешается прямо у стационарного узла (учитываем что там есть и проводное подключение) Сигнал стабилен, роуминг не нужен, скорость высокая, стоимость подключения — копейки.В среде pLTE: Подключать стационарный насос через излучающий коаксиальный кабель экономически нецелесообразно.
- ещё один важный момент, касательно использования оборудования с SIM картами. Каждую единицу необходимо регистрировать в реестре, потому как сейчас идёт жёсткая привязка IMEI к оборудованию и к владельцу. Это такой "гемморой", что растаможить 300 девайсов с wi-fi проще чем зарегистрировать один сотовый телефон. Ведь это на предприятие ложится, а не на частное лицо, а там гораздо сложнее это сделать.
И как итог для подземки:
Большинство горнодобывающих предприятий для PTT и датчиков выбирают классическую схему: магистральная оптика по штрекам + промышленные Wi-Fi точки доступа с направленными секторными антеннами на ключевых узлах и перекрестках. Это решает 90% задач за 10–20% от стоимости pLTE-проекта.
В общем реально стоит подумать, а нужно ли заморачиваться с такими технологиями в шахте или просто использовать обычный wi-fi и не искать и не создавать себе проблем с "а-ля" новыми технологиями...
Поэтому не сравнивайте карьеры и подземку, если не имеете опыта и не понимаете особенностей того или иного объекта.
P.S. Не судите за ошибки, пишу с телефона и мне порой Т9 портит слова, не все могу увидеть.
Да как то особо не приходилось использовать репитеры, но можно сделать на 2х копеечных трансиверах и одном микроконтроллере типа stm32 или esp32 (с 2-мя CAN портами)
Если поверх CAN готовый промышленный или автомобильный протокол, лимиты задаются им:
CANopen: жестко ограничивает сеть до 127 узлов (Node ID от 1 до 127) из-за структуры встроенных сервисных объектов (SDO/NMT). Обойти лимит можно только разделением сети на сегменты с помощью мостов (CAN-bridges) или шлюзов.
SAE J1939: использует 8 бит для адреса узла, что позволяет адресовать до 254 устройств на одной шине.
Отчксти,все упирается в то, что мы используем и как используем. Если это протокол над физикой и он имеет ограничения, то в них и упирается, а если делаем свой и используем физически CAN 2.0B то можем создавать свою адресация в рамках аппаратного. Да, делим на сегменты, ставим репитеры и так далее. Аналогично и у rs-485. Например стандартный MAX485 не может вытянуть более 32 узлов, сигнал заваливается, а вот уже 128 узлов вытягивает SP485R, но 256 он не может и для этого требуется MAX3485E. С шиной CAN аналогично: стандартный TJA1054 вытянет не более 32 узлов, в тоже время mcp2561 уже 110 узлов вытягивает. Нужно больше, ставим репитеры и не ограничиваем себя.
Каждый репитер создает новый изолированный физический сегмент. Если один сегмент на современных трансиверах (например, TCAN1042) тянет 110–128 узлов, то, соединив 4–8 сегментов через репитеры, можно физически подключить 500–1000 устройств.
Главное ограничение (Задержка сигнала): Физический репитер вносит задержку (обычно около 150–200 нс). Поскольку в CAN-шине критически важен одновременный арбитраж (все узлы должны услышать друг друга в пределах одного бита), каждый репитер эквивалентен удлинению кабеля примерно на 30–40 метров.
Следствие: На скорости 1 Мбит/с вы сможете поставить максимум 1–2 репитера. Чтобы построить сеть из 5–8 физических сегментов на репитерах, вам придется снизить скорость шины до 50–125 кбит/с.
И шина CAN шина - арбитражная (мультимастерная), следовательно В CAN-шине каждый узел во время отправки ID одновременно слушает линию. Чем больше физических узлов на линии, тем сильнее падает эффективная скорость сети. Поэтому сеть можно сделать больше, длиннее, но эффективность её станет настолько низкой, что будет в определённые моменты времени бесполезной.
Статья интересная, комментарии - я не понял...
Обычно после прочтения, интересно посмотреть комментарии, вопросы, предложения и прочее, но тут же все увязло в пластике, трубах и в горячей воде, хотя изначально статья описывает контроллер и его особенности, схема, нюансы и прочее, а "трубная тема", как мне показалось, просто подсказывает читатели, чем управляет тот самый контроллер, но к сожалению акцент сместился не туда...
Ну и ладно, у меня есть пара вопросов:
1 - почему именно atmega128? Вроде бы не самый современный представитель микроконтроллеров. Он не плох, просто устарел...
2 - Схема электрическая принципиальная датчика утечки. Там первая половина операционника как то сама на себя работает. Это специально что бы второй каскад не шумел или оЧепятка? И ещё, касательно датчика утечки - а зачем схема с компаратором? Не проще было поставить полевик и отвязать оптопарой. А каскад полевика простым DC-DC отвязать. Там и токи в микроамперах будут и срабатывания не хуже чем на компараторе, просто маленькую задержку на дребезг ставим и все. Я такую схему использую для датчиков уровня в дренаже. Операционнику питание побольше нужно, а это дополнительный геммор. Да его решили при помощи доп обмотки, но DC5-DC5 на 1 Вт решает эту задачу не хуже.
3 - кто у вас пользуется rs-232? Очень интересно! Я не встречал его уже лет 10 в проектах.
Ну и пара рекомендаций:
Поставить нормальный цветной SPI дисплей, и разгрузить кучу проводов, отоисовать небольшую мнемосхему и там отображать информацию. Некое подобие SCADA системы.
Заменить 128 мегу на esp32-s3, для входов-выходов использовать расширитель портов i2c типа mcp23017 и для аналоговых ads1115
Скорости там не особо нужны, поэтому это все легко может висеть на одной шине.
Схема станет проще, обработка аналоговых сигналов уйдёт на сторону внешнего АЦП, дтскретизация будет выше.
В целом, проект интересный, особенно приятно было читать схему в стиле СССР, номинал резюков в резюке, классно!
Контроллер получился целевым, нежели универсальным, но это не про его минусы, это больше про плюсы, акцент сделан на надёжность.
А в чем недоумение? Роботы не видят и не слышат того, что происходит в горном массив и как правило, куда лезут геологи и маркшейдеры там нет ничего, ни света, ни электричества ни связи.
Да, так происходит уже сотни лет. Человека заменить во многих сферах - невозможно.
Мужики, давайте не будем фантазировать, такие ситуации случаются, да но настолько редко, что вы даже представить себе не можете. Уровень безопасности в шахтах настолько высокий (если компания это поддерживает) что в опасное место не поедут. Туда пока геологи и маркшейдеры не сходят и не скажут, что там безопасно, туда ни технику не отправят ни людей, что бы вести работы. А геологи и маркшейдеры в опасные выработки сами не полезут.
И у машин нет пиропатронов для отстрела манипуляторов. Если даже и упал булыжник, машину там оставляют и валят оттуда.
В шахтах, опасных по метану и водороду спокойно применяется дизельная техника, но при условии: если он имеет специальное взрывозащищенное исполнение (рудничное взрывобезопасное — РВ)
А также все они оснащены газоанализаторами и если ПДК превышает определённую норму, при которой можно использовать дизельную технику, то техника глушится до дегазации.
К счастью, таких шахт в процентом соотношении порядка 20% к общему объёму (из подземных рудников в Казахстане, а я могу говорить именно про Казахстан)
А так, в основном вы правы, применяют аккумуляторную технику и стационарные системы (конвейерное оборудование)
Да, так и есть.
Есть воздухоподающие и воздуховыдающие установки. Дизельная техника безопасная для людей, а электротранспорт на аккумуляторах не выдерживает смену. Необходимо менять аккумуляторы. Откаточный транспорт (самосвалы) вообще могут ехать очень протяженные маршруты и в гору. Там ни одна аккумуляторная система не выдержит. Тролли ставит в шахте - тот ещё гемморой и троллеевозы изготавливается только одна компания. Поэтому старый добрый дизель, мощный, надёжный, выносливый.
Электрическая техника стоит дороже, везёт меньше, требует обслуживания больше (замена аккумуляторов) и на ней постоянно нужно ездить на пункт замены акб. А это потеря времени.
И кожаные мешки тоже требуют воздух, + необходимо проветривание шахты после взрывов. Полностью роботизированных или шахт с дистанционным управлением нет и не будет. Человеческий фактор там важен и необходим.
Если сеть поддерживает eSIM и если оборудование (телефоны, планшеты, модемы, датчики и так далее, но в 80% в основном не поддерживают.
Аварийный вызов - это GSM голосовой и это исключение. Там слишком много проблем, что бы это сделать иначе. Авторизация нужна в любом случае, а без уникального идентификатора это сделать невозможно.
По сути это все единый поток, который можно разделить (вроде бы можно, но я не уверен, как это будет работать в шахте).
На уровне wi-fi это можно сделать, разделить на VLAN и нарезать трафик и все, в сотовых сетях - даже не знаю. Ни разу не видел, что бы было разделение.
В LTE это базовое, сотовая связь + есть режим "push to talk", остальное всё на уровне приложений Android и iOS, а сеть - просто среда передачи.
Тут тоже, сеть - это транспорт. И в LTE я не знаю, выделяют это или нет, но дя сети, телеметрия, датчики и прочие устройства с низким трафиком - это устройства с SIM картой.
Ну техника бывает разной, в основном на ДВС (только дизельный), иногда на электродвигателях с аккумулятора и, и уж совсем редко на троллеях.
У техники с ДВС - управление очень простое, там все гидравлическое, даже двигатели привода колёс, не говоря уже про гидроцилиндры поворотов. Вся гидравлика управляется электроклапанами и электпозадвижками, с редукторами. А ещё, вся техника в шахте - это как К-700, с ломающейся рамой.
Техника, которой управляют дистанционно, чаще всего ходит на закрытом и очень небольшим участке (от погрузочной камеры до рудоспуска или пункта перегрузки).
Это не так, что техника управляется с поверхности и там по всей шахте гоняют))) такого вообще нет!
Как правило, на этих участках, где ходит самоходная техника, меньше всего коммуникаций, практически нет кабелей питания, в основном сетевая беспроводная инфраструктура.
И ещё, очень важный момент: чаще всего, эта самоходная техника и едет самостоятельно, на датчиках, лидарах, на ней стоят камеры, а операторы за эти просто наблюдают и включаются только в местах погрузки и разгрузки!
Поэтому отклик здесь тоже максимально не важен и переключение между ножами тоже, потому как место погрузки - одна точка, место разгрузки - другая точка. Машина самостоятельно доезжает из точки А в точку Б и когда в точке Б стабильное соединение, оператор начинает с ней работать. Так же и с точкой А.
Есть места, где техника разворачивается (разминовочные ниши) там тоже работают лидары и датчики и она это делает в автоматическое режиме.
Самое главное, что этот участок полностью закрыт от доступа персонала. Если в зону зашёл человек - вся работа останавливается.
Что касается прокладки коммуникаций, то кабель и точки доступа или ноды ставят под кровлей (потолок выработки), прокладывают кабель и силовой и интерфейсный (оптику или ethernet) тоже под кровлей (что бы не сносить его техникой с бортов)
Если участок прямой, то узлов не много, если кривой или транспортный уклон, то ставят чаще. В местах погрузки - разгрузки делают максимальную зону покрытия той сетью, которую выбрали.
Но, дистанционное управление техникой делается не с бухты-барахты, а с определённой целью:
Экономия времени, средств и так далее. Например, в Канаде, на руднике, добираться до места работы оператору самоходной тезники, в шахте - почти 2 часа, если 2 часа одна смена выходит и вторая заходит, то времени на работу остаётся немного, а стоимость часа работы сотрудника и 2-4 часа простоя техники - это огромные деньги.
Поэтому операторы меняются на поверхности, а персонал для заправки, обслуживания техники приходит в шахту, на смену на 2 часа раньше.
А какая разница?
Любая сотовая сеть - это одинаковый подход. SIM карты, устройства с их поддержкой. А они не дешевые, по сравнению с wi-fi, а в случае 2G ещё и Скорость! Это самое то, что не позволит конкурировать. Тут LTE в диапазоне 900 МГц уже не даёт нормальных скоростей, а уж 2G это вообще не даст. Любая нода стоит дороже целого участка wi-fi. Если мы говорим про подземные рудники.
Зачем разворачивать pLTE сеть в местах, где она не предназначена?
Карьеры - да, удобно, практично, эффективно.
Удалённые объекты, где нет связи - тоже да, практично и удобно.
Подземные рудники - однозначно нет, не целесообразно, не эффективно, дорого.
Просто, почему последние годы поднимается тема использования LTE в шахтах - им просто нужно продать, поэтому и ищут доводы, почему там это важно! И находят в виде низкого отклика сети, быстрого переключения между годами и ещё пары моментов. Но это все максимум для того, что бы управлять техникой дистанционно. А для того, что бы управлять техникой дистанционно, к этому нужно сначала прийти экономически! А не просто - захотелось.
И сказать честно, сейчас, wi-fi 6 и wi-fi 7 решают все те вопросы, которые обеспечивала сеть LTE. Перекрывают их превосходно! И теперь момент: если стоял старый wi-fi 4/5 и на его место установили новый модуль 6 или 7,как сложно это сделать, технически, электрический и программно? Да вообще не сложно! Один отключил, другой подключил. Старый унёс в выработки, где не требуется быстрый Wi-Fi, новый поставил туда, где нужен быстрый. В случае с LTE так не сработает.
А если дело касается управления техникой, то на технику ставится оборудование того-же поколения и оно работает прекрасно! Это тоже кстати проходили.
Блин, какой классный проект! Прочитал на одном дыхании, очень грамотно и красиво. Главное не оставайтесь с ним один на один, ищите спонсоров и делайте коммерческое решение, на тот-же кикстартер ищите выходы.
Тем, кто нашёл след ИИ в тексте - желаем дальше искать, если нечем заняться. Каждый отбивает свою нишу, кто-то грамматические ошибки ищет, кто-то след ИИ, а мы инженеры смотрим на решение. И решение классное! Сейчас для меня оно конечно уже не нужно, а вот для многих админов - прям зайдёт! Как разработчик электроники скажу: самое надёжное решение - это самое простое решение. И здесь вы именно это и сделали. Спасибо за интересную статью, прекрасное и лаконично решение и за труды!
Не-а, так не работает, я попробовал. Нужно арбитраж направления ставить, но с ним не всегда работает корректно. Лучше через микроконтроллер.
Как то так выглядит логика арбитража:
Взято отсюда
А кто сказал что датчик scd41 - это китайская отбраковка? Во первых, датчик WB-MSW v.4 - это сугубо бытовая тема, во вторых, я могу любой датчик, даже с алиэкспресса, указать как средство измерения и зарегистрировать его там, указав его характеристики, погрешность и прочее. Для бытового датчика это делается очень просто и быстро.
А для кого нужны эти испытания? Для владельца частного дома, который будет видеть показания СО2 с погрешностью в 5%? И между прочим, 4 из 6 датчиков, которые используют WB как раз китайские! Видимо вы не прочитали мой предыдущий комментарий. Кто даст гарантию на то, что там не отбраковка? Просто даже брак может попасть в диапазон 5% с лёгкостью. Поэтому внесение устройства в СИ не показатель гарантии качества.
Вот требования для регистрации датчика как средство измерения:
Чтобы датчик в принципе мог претендовать на статус средства измерений, он должен отвечать трем ключевым критериям:
Воспроизводимость и стабильность: Датчик должен выдавать одинаковые и предсказуемые показания в течение долгого времени (в пределах заявленной погрешности).
Наличие технической документации: У вас на руках должен быть полный комплект документов от разработчика/изготовителя — Технические условия (ТУ), Паспорт, Руководство по эксплуатации.
Конструктивная возможность опломбирования: Корпус датчика должен быть устроен так, чтобы к его внутренним элементам или ПО нельзя было получить несанкционированный доступ без видимого повреждения пломбы или клейма. Это защищает датчик от изменения его метрологических настроек «скручивания»
Вот и все. Вы сюда можете любой датчик засунуть, хоть с алиэкспресса хоть с другой площадки.
А вот "взрослая техника" - это как раз датчики с низкой погрешностью, возможностью использовать в тяжёлых средах и так далее, а называть дешманскую бытовуху взрослой техникой, только потому что компания использующая эти датчики заморочилась с регистрацией в реестре... Такое себе...
Вам завтра скажут что датчик с фоторезистором зарегистрировали как средство измерения интенсивности освещения с погрешностью 30% и вы посчитаете его взрослой техникой, только потому что он в реестре СИ в РФ. Но BH1750, который выдаёт лучшие результаты, но не зарегистрирован в реестре - для вас будет игрушкой и "пальцем ардуину ковырять"
Между прочим, 80% устройств для энергетики, и автоматизации, множество датчиков как раз и построены на atmega8, atmega328, stm32 bluepill и так далее, а это все МК начального уровня, уровня ардуины... Поэтому прежде чем унижать" ардуину" узнайте основу.
И к слову, сейчас на базе "ардуины" строят промышленного уровня ПЛК. Узнайте немного шире и абстрагируйтесь от стереотипов. Я сам отработал на производстве 25 лет и понимаю о чем вы говорите, но то, что считают там базой, в реальном мире уже не является таковым. Ну и напоследок, мы здесь говорим про бытовое использование оборудования, кому интересно, средство измерения это или индикатор, если они выдают одинаковые результаты... Просто датчик после внесения в реестр "жирнеет" в цене раз в пять.
Это очень хорошо, что вы стремитесь именно к такой модели! Спасибо за ответ!
Очень часто я вижу в постах, статья что люди пишут про планы, но чаще всего выдают желаемое за действительное.
Да, для обывателя это кажется чем-то таким прекрасным, а для тех, кто сталкивается и работает в этом - чем-то нереальным и фантастическим, от чего и появляется разрыв шаблона.
А если ещё учесть, что в России сейчас есть ряд проблем с оборудованием и компонентам автоматизации, ПО, серверным оборудованием, из-за санкций, то реалии как раз такие, что к тому, что вы описываете, хочется прийти и как можно скорее, а также оптимизировать процессы и производство так, что бы привязки к одному бренду не было (хотя мы к этому тоже всегда шли, даже когда не было проблем с поставками).
Хочу порекомендовать вам ещё один момент диагностики, который имел очень хороший эффект, связанный с работой оборудования, датчиков системы автоматизации и в целом системы диагностики.
Метод называется - обход оборудования. Раньше (15 лет назад), когда мы внедряли такой метод, то он заключался в том, что персонал обходит все основные узлы, датчики и прочие вспомогательные узлы и вносит текущее состояние оборудования. Все вносилось вручную, после обхода. Сейчас же всё можно вносить в реальном времени, фотографируя и прогоняя через нейросеть, записывать голосом текущее визуальное состояние, анализировать и сохранять в базы данных.
Визуальный контроль - один из важных моментов, который влияет на долговечность работы датчиков или исполнительных устройств.
У нас например расходомеры и задвижки были закрыты пакетами и работали очень долго, но как только пакеты рвались, то умирали они через пару-тройку месяцев (на обогатительном производстве)
При этом один сотрудник спокойно обходил все необходимое за половину смены.
У него были определённые карты, согласно которым делался обход и на каждую смену была своя карта. За неделю анализировали всю автоматизацию фабрики. И постоянно выявляли какие-то косяки.
И даже таким простым способом смогли поднять КИО на 10-12%, что в рамках производства - очень много.
Вовремя переключились на резервное оборудование, вовремя меняли датчики и исполнительные устройства.
Надеюсь такой опыт вам пригодится!
Вам желаю развития диагностики и предиктивной аналитики до желаемых уровней и в сбалансированном виде!
Я кстати сейчас работаю над программно-аппаратной системой с элементами нейросетевых интерфейсов, которая позволит запускать любую систему автоматизации на любом производстве в любых объёмах до того, как вообще начнётся строительство этого производства. По сути, сразу после проектирования и начала строительства. Это относится и к новому производству и к расширениям существующего. Опять же, это исключительно автоматизация производства. Если есть интерес, можем пообщаться.
Какой глубокий и интересный анализ.
А подскажите, ваше руководство действительно выделяет финансы на предиктивную аналитику и у вас реально столько датчиков мониторинга стоит, что вы можете все производство контролировать?
Мне очень интересно, в самом деле! Вы расписали идеальную модель анализа, контроля и поддержания в рабочем состоянии. Вы именно такую модель используете или идёте к ней ещё?
Когда я работал в Казцинке, мы тоже делали предиктивную аналитику и на существующих датчиках автоматизации и ставили отдельные диагностические, но они не приносили такого эффекта (возможно и время было другое и нейросетей ещё не было). И с 2015 года там больше этим не занимаются, контролируют железо на стандартных датчиках автоматизации (температуры подшипников, вибрация станин, девиация оборудования).
То, что вы рассказываетн очень классно и интересно, только насколько эффективно? Ведь эту инфраструктуру мало создать, её нужно ещё и поддерживать. Датчики диагностики тоже выходят из строя. И чем больше эта инфраструктура тем большие объёмы приходится удерживать, штат, оборудование и так далее. Не начинает это все как снежный ком разрастаться?
Да, конечно! Можно иметь все, и за каждый чих приходится платить. По сути, это разворачивается своя сотовая сеть на определённом пространстве, занимается диапазон, приобретает частота, лицензируется и так далее. Если это сильно далеко от города, то нормально, в карьере - тоже можно, но если пересекается с публичными сетями базовых операторов, то это уже очень сложно. Получить диапазон - проблема.
А потом начинается следующий гемморой с развертывание и включение в эту сеть устройств.
Вы серьёзно? Вот перечень датчиков, которые устанавливаются в WB-MSW v.4
MH-Z19B, CM1106, CM1106SL, CM1107, NS8, NS6
Где вы тут взрослую технику увидели? Это все старые датчики бытового типа с погрешностью в 5%, с интерфейсами в основном uart и pwm. Причём четыре первых - это Китай, а последние 2 - это Швеция.
В свою очередь, предложенный вариант scd40/scd41 это тоже бытовой датчик, но с современным интерфейсом, с аналогичными характеристиками и более быстрым стартом и опросом от Швейцарского производителя. При этом он измеряет все то, что делает целый модуль от WB. Поэтому и есть возмущение от такой цены.
А предложенный вариант из scd40/scd41 - это куда лучше чем любой из представленных от WB. А то, что использовать esp32, так это быстрее и надёжнее чем через контроллер WB. Ну и дешевле!
Сначала научитесь документацию читать, а потом говорите про взрослые датчики и взрослое оборудование. Почти весь WB на дешёвых компонентах собран, дискретные входы и выходы на SPI или I2C расширителях, по 1 доллару за чип.
Немного поздновато, но прочитал следующую статью про pLTE и потом эту и....
Все одинаково, pLTE круче всех и всего. И lorawan у них на 1000 - 2000 метров работает и wi-fi на 200 метров...
Пишут дилетанты! Которые даже не удосужились проверить то, что им нагадили в уши. Им же просто дали статью, а они её разместили, бездумно и бестолково. А сами на предприятии ни разу и не были и даже представления не имеют о том, почему а и wi-fi и lora и dect используют.
Я в следующей статье написал комментарий объёмом с их статью, разнося в пух и прах их теорию про применение pLTE в подземных шахтах.
Одним куском - это не работает, на частоте в 900МГц это участки по 400-500 метров и необходимо ставить усилитель, а после 1000-1500 метров уже питание не хватает и нужно инжектировать питание.
Ну и нет таких кабелей с низким затуханием.
А на частоте 900МГц и на одном кабеле в режиме SISO можно получить следующие показатели:
Если выделенная полоса 5 МГц (Самый частый сценарий для pLTE):
На скачивание (Downlink): Максимальная чистая скорость составит около 15 – 18 Мбит/с (теоретический пик на физическом уровне — 25 Мбит/с, но около 25% уходит на служебный трафик сети).
На отдачу (Uplink): Скорость составит порядка 4 – 6 Мбит/с (зависит от того, поддерживает ли шахтное абонентское устройство модуляцию 64QAM или только базовую 16QAM).
Если выделенная полоса 10 МГц (Если позволяет лицензия):
На скачивание (Downlink): Реальная скорость составит 30 – 37 Мбит/с (пиковое значение радиоинтерфейса без учета оверхеда — 50.4 Мбит/с).
На отдачу (Uplink): Скорость составит порядка 10 – 12 Мбит/с
Поэтому не стоит рассчитывать на что-то сверхъестественное. Для передачи телеметрии, голоса, автоматизации - хватит, пара-тройка камер уже забьют трафик Uplink до предела.
Делайте вывод....
Скажу сразу, статья меня зацепила очень сильно, если учесть что я один из не многих на территории СНГ, кто разрабатывает и внедряет цифровые рудники. И скажу честно, что хотелось порой раскатать автора за некоторые высказывания, но я понимаю что статья написана с целью приукрасить и показать достоинства LTE и опустить ниже плинтуса конкурента, реального, потому как автор - МТС. Ну а теперь начнём комментировать большую статью большими комментариями! Комментирование идёт не по порядку чтения, а частично в разноброс, не судите строго.
Что касается карьеров, то к LTE вопросов нет. Там одни плюсы. Только одна зона покрытия чего стоит.
Самое печальное, что автор не в курсе, как прокладываются коммуникации в горных выработках, поэтому просто приравнял преимущества LTE и к карьеру и к подземке.
Теперь по существу:
Wi-Fi работает Аналогично, ему вообще плевать на внешний мир.
А если оптоволокно в шахту порвано, то сеть в шахте не работает, потому как LTE требует ядро. Wi-fi в данном случае децентоализовано и допустит в сеть любое устройство. А в последнее время разработчики решений стараются отвязать от центральных систем, что позволяет поддерживать коммуникации внутри шахты. Это дорогого стоит, если на уровне горизонта можно организовать людей в случае аварии.
Да, физика есть и с ней не поспоришь! LTE пробивает ровно на 4 метра дальше за поворот. Очень сомнительное преимущество.
К нам приходили такие грамотеи и пытались доказать что LTE лучше чем Wi-Fi, на что мы им сказали - докажите. И они.... не доказали.
На прямых участках несомненно, LTE раза в 2 дальше пробивает, но за поворот уже никак,и там снова нужно ставить ноду, а за поворотом следующую и так далее. В общем ушли они ни с чем, а если учесть что 1 нода LTE стоит в 20 раз дороже 1 точки доступа Wi-fi, то её применение вообще выходит за рамки.
И ещё, самое главное! Государство требует лицензирования pLTE даже в горных выработках, потому как радиочастота. Кстати требуют лицензирования и VHF, UHF диапазонов, потому как они на поверхность выходят (радиоизлучающий кабель с поверхности уходит в шахту). И pLTE также чаще всего выводят на поверхность, дабы обеспечить покрытие (например на наклонных стволах или на клетьевых подъёмах, где работают сотрудники) всех зон работы. Лицензию кстати необходимо продлять ежегодно и оплачивать господину за пользование радиочастотой.
В горных выработках это происходит настолько незаметно, что никак не влияет ни на связь ни на данные. Переключение немного дольше чем у LTE, но не значительно и автор лукавит, унижая wi-fi настолько, что аж неприятно. И так LTE - задержка при переключении 50мс, у wi-fi - 100мс.
Я лично спускал в шахту китайские точки доступа, без поддержки k/v/r и скажу честно, даже в таком случае я не заметил потери связи, а в эти моменты шел и разговаривал.
И самое главное, какая цель снизить переключение между узлами до значений, которые не заметны человеку? Мы не управляем техникой, а если бы и управляли, то 100мс - укладывается в задержку пинга и не влияет на дистанционный контроль. Примером тому - рудник Kidd Creek, Timmins, Canada. Там прекрасно управление на wi-fi работает.
Здесь влияет не только частота, но и сам подземный рудник, а именно руда и порода. В разных условиях проницаемости и отражаемости, волна ведёт себя по разному. Я например lorawan на 866МГц не смог и на 200 метров передать, тупо мусор летел от переотражения и наложения, а 2.4ГГц до 800 метров отработал, без проблем и с низким затуханием. Оба варианта были на прямых участках. Поэтому приравнивать одно к другом можно только в теории, практика показывает другое. Горная выработка как волновод работает отлично но если попал в резонанс или на гармонику, то последствия бывают разные.
Вот здесь я действительно убедился что автор и понятия не имеет о том, как строится система безопасности, а именно система позиционирования в горных выработках
То, что вы описали даже система зоннирования делает лучше, не говоря уже о системе позиционирования. А что касается wi-fi и позиционирования по этой технологии, то точность позиционирования аналогичная LTE +/- 10 метров, что недопустимо для позиционирования в горных выработках. Да и в карьерах не применяют триангуляцию на нодах. LTE выступает в роли транспорта от GPS меток, которые получают точные местоположения со спутника и передают информацию в систему позиционирования.
В горных выработках LTE даёт погрешность позиционирования очень высокую, за счёт отраженного и наложенного мощного сигнала (который там и даром не нужен).
И вообще, там больше UWB применяют, потому как она даёт 10 сантиметров точность и позволяет контролировать состояние персонала. Ну и не такая прожорливая как wi-fi и тем более LTE.
А какую роль здесь играет LTE? Это транспорт и не более. Я могу сказать то-же самое про wi-fi. Будет равнозначно.
А в чем разница между LTE и Wi-fi? Они обе не совершенны! Обе высасывает батарею, только для меток с LTE необходима ещё SIM карта, а это извините меня до 1 Ампера в режиме передачи! Такое даже Wi-Fi не снилось! А если учесть, что передавать нужно минимум 1 раз в 5 секунд, то LTE метка 2 таких батареи высосет.
Вот тут давайте вы будете говорить исключительно про карьер, если в шахте, на одной точке доступа будут висеть десятки самосввлов, они никуда вообще не сдвинуться! Это будет пробка на 80-90 метров. Вы вообще понимаете, что такое шахта? И что там сечение выработки 25м2 - это много! В основном - 16м2, а это на секундочку не более одного небольшого самосвала или погрузо-доставочной машины которая стоит в этой выработке. Даже в пунктах ремонта не более 3х-5 единиц техники находится одновременно, а если говорить про датчики, то перечислите их и посчитайте, вы даже в карьервх их сотню не наберёте, а если наберёте, то вряд ли будете использовать на LTE, уж лучше lorawan с их мизерным потреблением, а если датчики на самоходной технике, то это идёт в пакетах телеметрии от машин, поэтому откиньте свои стереотипы и не ровняйте одно к другому. Видимо ни один из специалистов МТС даже представления не имеет о том, что такое подземный рудник.
Во первых, покажите мне хоть один карьер диаметром (ну или с одной стороной) в 15 километров! Это так, к слову.
Во вторых, какой используется wi-fi? Вы так чётко описали - "максимум, 500 метров", антенны, коэффициент усиления и так далее, не, не учитывается? Это прям очень громкое заявление. Ну и 100-200 метров в тоннеле - вот тут вообще пальцем в небо ткнули, просто унизить технологию. Вы в шахте ни разу не были и тем более не тестировали там wi-fi. У меня опыт: и 400 и 500 метров на прямых участках и те-же 400-500 метров дала LTE, до поворота, так в чем преимущество?
Ну давайте, приведите цифры, особенно для подземки! Там и прокладка и подключение обеих технологий осуществляется одинаково, тупо гирляндой с ответвлениями (и снова гирляндой). Закрыть кривые участки на wi-fi - ДЕШЕВЛЕ! чем ставить такое-же количество нод LTE. Если класть радиоизлучающий кабель, то это плюс номенклатура и минус для операционки, потому как рвать будут на только оптику, но и радиоизлучающий кабель (самоходной технике в шахте вообще плевать что она зацепила, хоть телефонный кабель, хоть 6 киловольт, хоть оптику, все порвёт и не заметит) и в чем же тогда преимущества операционки на LTE? Каждое новое устройство, идущее в шахту нужно оснащать сим картой, а любой девайс с сим картой процентов на 20-30 стоит дороже. А ещё очень мало промышленных датчиков для подземки, которые поддерживают сим карты, ну прям катастрофически мало, а wi-fi поддерживают почти все!
Должен быть человек, который выдаст карту, вставит в устройство (телефон, планшет, датчик модем и так далее) зарегистрирует, проверит и отдаст.
В свою очередь с wi-fi, админ просто регистрирует нового пользователя и выдаёт ему логин и пароль, а если сеть предприятия вообще изолированная (как это обычно и бывает) и там только сервисы компании, то ещё проще, единый логин и пароль для определённой группы. Все равно, дальше этой сети он не выйдет. И уж тем более никто не будет делать фейковую сеть. Для кого?
LTE выходит всегда дороже в горных выработках чем wi-fi. И в CAPEX и OPEX (считали уже раз 10)
А кто говорит про разнородный набор сегментов Wi-Fi? Откуда это появилось? Wi-fi делает все ровно то-же самое или вы сравниваете централизованную систему с ядром и набор домашних точек wi-fi от разных производителей? Что за бред! Сейчас большинство систем имеют аналогичную централизацию, аутентификацию, единое управление, сервисы и прочее. Почему вы просто берете и сравниваете "белое с кислым". А уж ИБ на сетях с Wi-Fi сейчас вообще на высшем уровне.
Просто разница в том, что если ваше ядро отвалилось, то и все сервисы сдохли, а если отвалилось ядро wi-fi, то нет возможности завести нового пользователя, но сеть не перестала работать, пользователи не отвалились, сервера продолжают получать инфу и управлять процессом.
Да, такое тоже проходили и вот теперь ряд неприятных нюансов, про которые вы забыли сказать:
1) Высокое затухание на высоких частотах pLTE. В отличие от старых систем рации (VHF/UHF, 150–450 МГц), pLTE работает на гораздо более высоких частотах (обычно Band 3 / 1800 МГц ). Чем выше частота, тем быстрее падает мощность сигнала как внутри самого кабеля (потери в меди), так и при излучении через щели оплетки. Поэтому требуется установка усилителей.
2) Отсутствие полноценного MIMO (Multi-Input Multi-Output). Стандарт LTE требует технологии MIMO 2x2 или 4x4 для достижения высоких скоростей передачи данных. Чтобы реализовать это в шахте через DAS, нужно параллельно прокладывать два независимых излучающих кабеля на строго выверенном расстоянии друг от друга (обычно не менее 15–30 см), что удваивает стоимость проекта и усложняет монтаж. Прокладка одного кабеля переводит LTE в режим SISO, сильно снижая скорость передачи данных.
Теперь, что касается установки усилителей:
Частота установки активных двунаправленных усилителей (BDA — Bi-Directional Amplifiers) напрямую зависит от рабочей частоты pLTE и диаметра коаксиального кабеля (например, кабель толщиной 7/8 дюйма затухает медленнее, чем 1/2 дюйма).
Для частоты 1800 МГц (Band 3): Усилители требуются каждые 250 – 350 метров. На этой частоте потери сигнала колоссальны, и без частой компенсации pLTE-смартфоны и датчики просто перестанут «видеть» сеть.
Каждый такой усилитель требует питания. В шахтах применяется дистанционное питание по самому коаксиальному кабелю (Power over Coax) постоянным током (обычно 12В или 48В) от центрального инжектора. Однако из-за высокого сопротивления длинного медного проводника падает напряжение, что накладывает жесткое ограничение: в одну физическую ветку кабеля редко удается установить более 3–4 усилителей подряд без подвода дополнительного внешнего шахтного питания. А это до 1000-1400 метров и там дальше необходимо ставить инжектор питания.
И ещё ряд сравнений:
LTE - минусы
- все устройства должны иметь поддержку sim карт (такие устройства всегда дороже тех, которые имеют просто базовый wi-fi, обязательная предварительная регистрация устройства в сети. Необходим персонал, который будет регистрировать все устройства и прогружать их в ядро.
- ноды так или иначе должны подключаться к какой либо коммуникации, ну или между собой оптоволокном, следовательно в горных выработках будет только беспроводная инфраструктура, а в шахте есть много оборудования, которое необходимо подключать проводами, поэтому дополнительная/основная инфраструктура будет нужна.
- радиоизлучающий кабель - очень дорогое удовольствие и его стоимость в разы дороже чем на таком-же участке поставить ряд точек доступа wi-fi. Его кстати используют для подземной радиосвязи в диапазонах VHF и UHF, поэтому мы не из виртуальных источников знаем про него.
- В среде pLTE: Голос через VoLTE или специализированные MCPTT-платформы работает идеально и без заиканий. Однако стоимость одной pLTE-рации или взрывозащищенного смартфона в разы выше, чем Wi-Fi-аналога.
- В среде Wi-Fi: Телеметрия (координаты, датчики давления шин, расход топлива, температура двигателя) передается небольшими пакетами несколько раз в секунду. Wi-Fi с этим справляется отлично. Если машина заедет в «слепую зону» на изгибе выработки, бортовой терминал просто накопит буфер данных и «выплюнет» его на ближайшей стрелке или перекрестке, где установлена Wi-Fi точка. Для диспетчеризации задержка в 5–10 секунд обычно не критична.
В среде pLTE: Данные идут непрерывно за счет 100% покрытия выработки излучающим кабелем. Плюс в том, что диспетчер видит параметры машины каждую секунду без «слепых зон». Минус — огромные затраты на кабель ради отправки нескольких килобайт текстовых логов.
- Стационарное оборудование (Насосы, подстанции, вентиляторы) Точка доступа вешается прямо у стационарного узла (учитываем что там есть и проводное подключение) Сигнал стабилен, роуминг не нужен, скорость высокая, стоимость подключения — копейки.В среде pLTE: Подключать стационарный насос через излучающий коаксиальный кабель экономически нецелесообразно.
- ещё один важный момент, касательно использования оборудования с SIM картами. Каждую единицу необходимо регистрировать в реестре, потому как сейчас идёт жёсткая привязка IMEI к оборудованию и к владельцу. Это такой "гемморой", что растаможить 300 девайсов с wi-fi проще чем зарегистрировать один сотовый телефон. Ведь это на предприятие ложится, а не на частное лицо, а там гораздо сложнее это сделать.
И как итог для подземки:
Большинство горнодобывающих предприятий для PTT и датчиков выбирают классическую схему: магистральная оптика по штрекам + промышленные Wi-Fi точки доступа с направленными секторными антеннами на ключевых узлах и перекрестках. Это решает 90% задач за 10–20% от стоимости pLTE-проекта.
В общем реально стоит подумать, а нужно ли заморачиваться с такими технологиями в шахте или просто использовать обычный wi-fi и не искать и не создавать себе проблем с "а-ля" новыми технологиями...
Поэтому не сравнивайте карьеры и подземку, если не имеете опыта и не понимаете особенностей того или иного объекта.
P.S. Не судите за ошибки, пишу с телефона и мне порой Т9 портит слова, не все могу увидеть.
Да как то особо не приходилось использовать репитеры, но можно сделать на 2х копеечных трансиверах и одном микроконтроллере типа stm32 или esp32 (с 2-мя CAN портами)
По хорошему (и как мы привыкли на пост советском пространстве) желательно вообще иметь 100% запас.
Адресация на уровне протокола (Идентификаторы)
Вся адресация закладывается в ID сообщения (Identifier):
Standard CAN (2.0A): использует 11-битный ID. Это позволяет передавать до 2 048 уникальных идентификаторов.
Extended CAN (2.0B): использует 29-битный ID. Это дает более 536 миллионов уникальных идентификаторов.
Ограничения прикладных протоколов (CANopen, J1939)
Если поверх CAN готовый промышленный или автомобильный протокол, лимиты задаются им:
CANopen: жестко ограничивает сеть до 127 узлов (Node ID от 1 до 127) из-за структуры встроенных сервисных объектов (SDO/NMT). Обойти лимит можно только разделением сети на сегменты с помощью мостов (CAN-bridges) или шлюзов.
SAE J1939: использует 8 бит для адреса узла, что позволяет адресовать до 254 устройств на одной шине.
Отчксти,все упирается в то, что мы используем и как используем. Если это протокол над физикой и он имеет ограничения, то в них и упирается, а если делаем свой и используем физически CAN 2.0B то можем создавать свою адресация в рамках аппаратного. Да, делим на сегменты, ставим репитеры и так далее. Аналогично и у rs-485. Например стандартный MAX485 не может вытянуть более 32 узлов, сигнал заваливается, а вот уже 128 узлов вытягивает SP485R, но 256 он не может и для этого требуется MAX3485E. С шиной CAN аналогично: стандартный TJA1054 вытянет не более 32 узлов, в тоже время mcp2561 уже 110 узлов вытягивает. Нужно больше, ставим репитеры и не ограничиваем себя.
Каждый репитер создает новый изолированный физический сегмент. Если один сегмент на современных трансиверах (например, TCAN1042) тянет 110–128 узлов, то, соединив 4–8 сегментов через репитеры, можно физически подключить 500–1000 устройств.
Главное ограничение (Задержка сигнала): Физический репитер вносит задержку (обычно около 150–200 нс). Поскольку в CAN-шине критически важен одновременный арбитраж (все узлы должны услышать друг друга в пределах одного бита), каждый репитер эквивалентен удлинению кабеля примерно на 30–40 метров.
Следствие: На скорости 1 Мбит/с вы сможете поставить максимум 1–2 репитера. Чтобы построить сеть из 5–8 физических сегментов на репитерах, вам придется снизить скорость шины до 50–125 кбит/с.
И шина CAN шина - арбитражная (мультимастерная), следовательно В CAN-шине каждый узел во время отправки ID одновременно слушает линию. Чем больше физических узлов на линии, тем сильнее падает эффективная скорость сети. Поэтому сеть можно сделать больше, длиннее, но эффективность её станет настолько низкой, что будет в определённые моменты времени бесполезной.