Система RESYS
RESYS - это всемирная уникальная беспроводная (и, возможно, проводная) полнодуплексная система аварийной связи, предназначенная для использования в подземных горных выработках, в том числе в местах, подверженных воздействию дымовых газов и / или горючей пыли.
Основные компоненты:
Персональные коммуникаторы ПК1.0 - личное снаряжение спасателя
REP1.0 Ретрансляторы - элементы, используемые для формирования беспроводной базовой сети
M1 Base (опционально с компьютером ПК) - оборудование Underground Rescue Manager ( подземный спасательный менеджер
Медиаконвертеры МС1.0 - элементы сети.
Дополнительные устройства, которые могут быть подключены к персональным коммуникаторам PC1.0 или повторителям REP1.0 через радиоинтерфейс 2,4 Ггц:
беспроводные маска для лица,
персональные пульсометры
Световые и звуковые сигнализаторы
Система RESYS используется в основном для беспроводной голосовой связи между менеджером подземной спасательной операции, оснащенной базой M1 и спасательными бригадами, члены которой оснащены персональными коммуникаторами PC1, а также для беспроводной связи между членами спасательной команды. Голосовое сообщение полнодуплексное (в обоих направлениях), как в мобильной телефонии. Связь с устройствами, которые находятся вне зоны действия радиосвязи (например, база, расположенная более чем в 2 км от коммуникатора), осуществляется через беспроводную базовую сеть, состоящую из REP 1.0 повторителей.
PC1.0 Communicator (коммуникаторы) - это радиоустройство, установленное на шлеме шахтера в виде защитного устройства для слуха. Благодаря этому решению, он очень эргономичен и позволяет членам спасательной команды работать обеими руками.
Общение в команде работает непрерывно, без необходимости устанавливать соединение (полнодуплексный режим) - все слышат друг друга и могут разговаривать друг с другом все время. Готовое к эксплуатации устройство весит 650 г, из которых 140 г весит аккумулятор. Аккумулятор можно заменить даже во взрывоопасных зонах. Емкость 3000 мАч позволяет 12 часов непрерывной работы.
Соединение между персональными коммуникаторами проводится немедленно, пока члены группы спасателей находятся в радиусе действия друг друга и / или через беспроводную базовую сеть на основе REP 1.0 Repeaters( повторителей), когда члены команды находятся вне их непосредственного диапазона радиосвязи.
Ретрансляторы являются элементами базовой беспроводной сети и имеют две основные функции: как ретрансляционные ретрансляционные сигналы и как точки доступа к сети.
Ретрансляторы повторно передают данные, полученные от предыдущих ретрансляторов или (первого ретранслятора) от базовой станции, к следующим повторителям и другим устройствам системы (например, персональным коммуникаторам), находящимся в пределах их диапазона. Ретрансляторы также получают данные от персональных коммуникаторов, а затем повторно передают их на следующие ретрансляторы, позволяя подключаться к базе M1 и другим коммуникаторам в радиусе действия ретрансляторов.
Опционально, ретрансляторы могут быть связаны друг с другом с помощью оптоволоконной линии, используя медиаконвертеры MC1.0.
Оптоволоконное соединение также используется для подключения M1 Base или первого шахтового менеджера спасательного действия над землей с использованием существующей шахтной оптоволоконной сети.
Оба персональных коммуникатора и ретранслятора представляют собой радиоустройства, работающие на радиочастоте 840-880 МГц с мощностью передатчика, не превышающей 500 мВт. Доступ к среде передачи основан одновременно на методах TDMA и FDMA.
Для построения магистральной сети определенное количество репитеров расположено в дрейфе. Количество ретрансляторов зависит от двух основных факторов: длины дрейфов, которые должны быть помещены в диапазон сети, и плотности их местоположения.
Плотность репитеров, то есть количество, необходимое для покрытия определенной области, зависит от факторов, которые влияют на распространение радиоволн, наиболее важными из которых являются:
Теоретическое максимальное количество ретрансляторов, работающих в одной сети, составляет 255. Однако такое количество ретрансляционных реле вызовет задержку в несколько секунд. Таким образом, максимальное эффективное количество повторителей составляет от 50 до 70 (во время наших подземных испытаний менее двадцати единиц было вполне достаточно).
Из-за поляризации антенны ретрансляторы должны работать в вертикальном положении. Это обеспечивается способом его сборки - ретрансляторы должны быть подвешены карабином в центре антенны к элементам опоры выемки (изголовье, облицовка) или элементам подземных сооружений (трубы, кабели и т. д.), Используя любой строп из проволоки, текстильной ленты, веревки, цепи и т. д.
Ретрансляторы должны располагаться в проходе для прохода таким образом, чтобы минимальное расстояние от боковых стенок, потолка или подножки составляло не менее 0,5 м. Они спроектированы, чтобы быть небольшими легкими устройствами, удобными в переноске и эксплуатации. Готовый к использованию репитер весит 440 г, из которых 140 г весит аккумулятор емкостью 3000 мАч, что позволяет 15-20 часов работы. Батареи можно заменить даже во взрывоопасных зонах. Ретрансляторы используют всенаправленные антенны, что упрощает их установку. Это может быть очень важно в местах с ограниченной видимостью. Создание сети легко и поддерживается голосовыми командами, поступающими от личных комуникаторов, что гарантирует пользователям, что они делают это правильно, и повышает эффективность сборки сети. Чтобы охватить 1-километровый проход диапазоном магистральной сети, с диапазоном между повторителями около 140 м, должно быть установлено 8 ретрансляторов, общий вес которых немного превышает 3,5 кг. Ретрансляторы могут также быть соединены друг с другом с одножильным оптоволоконным кабелем через медиаконвертеры.
PC1.0 комуникатор и REP 1.0 повторитель позволяют также осуществлять беспроводную телеметрическую передачу данных от обоих устройств (уровень заряда батареи, данные о местоположении) и внешние датчики и устройства, работающие в радиоинтерфейсе 2,4 ГГц. Такие данные передаются на базу М1 (под землей), а в случае предупреждения - другим членам спасательной команды. База M1 - это устройство, используемое для поддержки управления спасательными действиями при подземных выработках, чем позволяет беспроводную голосовую связь между ее менеджером (KAD) и членами спасательной команды. База M1 позволяет также считывать данные с датчиков оборудования участников спасательной команды, таких как датчики частоты пульса, а также от повторителей и подключенных к ним устройств. База М1 также может быть подключена к управлению действиями по спасению поверхности с помощью волоконно-оптического кабеля при условии, что место раскопок оборудовано соответствующей оптической сетью.
База M1 также может взаимодействовать с компьютерами с установленным программным обеспечением RESYS и передавать текущие данные через Wi-Fi (подземный) или волоконно-оптический (на поверхности).
Основными коммуникационными интерфейсами базы M1 являются:
Система также позволяет находить членов спасательной команды и сигнализировать каждый раз, когда какое-либо из них остается неподвижным дольше. Члены спасательной команды расположены на основе радиосигналов своих личных коммуникаторов против ближайших ретрансляторов и графически изображаются на экране компьютеров с программным обеспечением RESYS как в подземном основании, так и на поверхности, при условии, что установлено правильное оптоволоконное соединение.
База M1 а также другие устройства системы могут записывать разговоры и сохранять переданные данные. В спасательных действиях могут участвовать до 5 команд, каждая из которых имеет по 5 участников.
Функциональные испытания были проведены 5, 18 и 26 ноября 2015 года на активной угольной шахте - KWK Krupiński.
Испытания 5-го ноября были направлены на проверку распространения радиоволн и соединений в присутствии препятствий, таких как плотины, пересечения и горизонтальные отклонения. Имитационное спасательное мероприятие было проведено 602 м (первый водоносный горизонт) и 420 м ниже уровня земли. В операции принимали участие две команды, группы спасателей Центральной шахты и спасатели угольной шахты. Линия волоконно-оптического кабеля длиной 50 м была проложена от основания, расположенного около вала №3. Затем ретрансляторы были подключены через медиаконвертер и прикреплены к потолку раскопок, в проходе прохода и в перекрестках вдоль пути к моделируемой площадке спасательных операций. Во время акции спасатели использовали коммуникационные интерфейсы со стрелковыми микрофонами или беспроводными микрофонами, прикрепленными к дыхательным аппаратам. Полученные эффективные расстояния между повторителями зависят от условий распространения, то есть препятствий. Полученные расстояния были от 35 м (2 прогиба дрейфа) до 243 метров. В течение всего пути от первого до последнего ретранслятора связь с спасательной базой и между членами спасательной команды была правильной. Также «подключение по требованию» с базой и / или другим членом группы спасения и их мониторинг работали должным образом. 18 и 26 ноября были протестированы следующие функции системы:
Испытания подтвердили полную полезность и функциональность системы, а максимальный эффективный диапазон системы, полученный в тестах, составил 2 км.
