井下5G無線覆蓋技術(shù)解決方案

一、井下無線覆蓋解決的痛點(diǎn)問題

(相關(guān)資料圖)

在采礦行業(yè)中，采煤業(yè)傷亡事故的發(fā)生率大大高于其他礦業(yè)，而煤礦井下作業(yè)由于施工環(huán)境復(fù)雜，傷亡事故率一般比地面開采高1～2倍，是危險(xiǎn)因素最多的作業(yè)場所之一。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，煤礦開采已經(jīng)從最初簡單的人工挖礦發(fā)展為機(jī)械化采礦，并進(jìn)一步走向數(shù)字化采礦。由于在采掘、運(yùn)輸、提升、以及生產(chǎn)輔助方面都需要用到大量機(jī)械設(shè)備，在4G時(shí)代，由于網(wǎng)速連接受限，很多設(shè)備無法連網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。需要工人進(jìn)行井下作業(yè)，勞動(dòng)強(qiáng)度極大且操作不當(dāng)時(shí)易發(fā)生危險(xiǎn)事故。此外，隨著人口紅利的消失，人們對井下作業(yè)危險(xiǎn)性的擔(dān)憂，越來越多的人不愿意從事井下工作，礦工招工難、用工難已經(jīng)變成了擺在企業(yè)面前的實(shí)際問題。因此井下急需要高速率、大容量的井下5G無線信號覆蓋來推進(jìn)高效安全的智慧煤礦。

圖 1 井下煤礦

當(dāng)前井下設(shè)備入網(wǎng)難點(diǎn)：

1、Wi-Fi 傳輸：信號抗干擾能力弱;覆蓋面積有限;穿透力弱;機(jī)械設(shè)備的連接容易掉線。

2、有線連接：井下地形復(fù)雜難以布線;設(shè)備過多戰(zhàn)線過長;線頭易脫落造成數(shù)據(jù)傳輸中斷。

3、通信速率有限，時(shí)延較高，無法滿足數(shù)字化采礦的需求。

二、井下5G無線覆蓋部署方案根據(jù)礦井特殊地貌，采用5G技術(shù)，根據(jù)實(shí)際情況可有多種部署方案：

專網(wǎng)一體化/分布式大功率RU + 漏纜/天線；

專網(wǎng)一體化皮基站；

專網(wǎng)分布式小基站方案

1）專網(wǎng)一體化/分布式大功率RU + 漏纜/天線方案

覆蓋均勻穩(wěn)定：盲區(qū)、弱區(qū)減少，信號連接可靠；

電磁輻射?。盒盘栐诼├|中沿線小部分漏泄（非天線的全輻射）；

鏈路簡單 :物理斷點(diǎn)少，易維護(hù)，易設(shè)計(jì)，易于管控；

輔材少：無源器件、饋線、接頭和天線需求減少；

體積小：線狀結(jié)構(gòu)，在有彎曲的礦井中、起伏部分更有優(yōu)勢；

有源設(shè)備少：井下有源設(shè)備使用量少，發(fā)熱設(shè)備數(shù)量少；

圖 2 漏纜礦井部署示意圖

圖 3 產(chǎn)品與證書

2）專網(wǎng)一體化皮基站

基于一體化基站平臺(tái)，集成基帶處理和射頻功能，外置天線，部署靈活，適用特殊場景覆蓋；

采用定向天線，單站井下覆蓋半徑最大可達(dá)到350米，單站覆蓋距離遠(yuǎn)，整系統(tǒng)性價(jià)比高；

支持4T4R通道，單站峰值速率高，支持上行占優(yōu)子幀配比，5G制式單站上行峰值速率可達(dá)681Mbps，滿足專網(wǎng)業(yè)務(wù)上行回傳數(shù)據(jù)吞吐量大的需求。

創(chuàng)新的時(shí)鐘同步模式，光纖直連，基站間級聯(lián)，無需改造環(huán)網(wǎng)。

根據(jù)煤礦行業(yè)需求可定制符合煤礦防爆標(biāo)準(zhǔn)的外殼。

圖 4 一體化皮基站井下部署示意圖

圖 5 一體化行業(yè)定制5G微基站

3）專網(wǎng)分布式皮基站方案

亨鑫產(chǎn)品系列提供可選的內(nèi)置核心網(wǎng)對接行業(yè)應(yīng)用平臺(tái)、支持多種級別的傳輸+空口的差異化QoS保障、支持豐富多樣的業(yè)務(wù)切片、針對不同切片提供CPU級的軟硬件隔離保障、支持指定類型業(yè)務(wù)旁路至本地邊緣計(jì)算服務(wù)器（MEC）等豐富特性，適用于電力、能源、交通、農(nóng)業(yè)等千行百業(yè)的智能化改造與智慧化升級項(xiàng)目中。

圖 6 分布式皮基站5G無線組網(wǎng)示意圖

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