一、通信性能需求
高带宽
井下作业涉及大量数据的传输,如高清视频监控用于实时监测采掘面情况、设备状态监测的振动、温度等多源数据汇聚以及各类传感器数据的快速回传。
低时延
毫秒级的时延(如小于 50ms)才能确保控制指令的及时响应,避免因时延过长导致设备操作不及时引发安全事故或生产效率降低。
高可靠性
井下作业环境恶劣,通信网络必须具备极高的可靠性,确保在各种复杂情况下数据传输的稳定性。通过采用冗余设计,保证在部分设备或链路出现故障时,系统仍能正常运行。
二、设备安全需求
防爆要求
所有部署在井下的通信设备,必须满足本质安全型或矿用隔爆兼本安型要求,严格遵循 GB3836 等国家防爆标准。
抗干扰设计
通信设备应具备强大的抗干扰能力,采用屏蔽设计、滤波技术以及抗干扰的通信协议,确保在强电磁干扰环境下仍能准确、稳定地传输数据。
三、通信协议需求
工业标准协议支持
通信网络应支持多种工业标准通信协议,以便与井下现有的各类工业自动化设备进行无缝对接。
自定义协议优化
在设计自定义协议时,要充分考虑井下环境特点,优化协议的数据包格式、传输机制以及错误处理机制,以提高数据传输效率和可靠性。
安全通信协议
为保障数据传输的安全性,通信网络应采用安全的通信协议。同时,在设备接入认证方面,采用强认证机制。
四、数据处理与存储需求
实时数据处理
通信网络需具备实时数据处理能力,对传感器采集到的大量实时数据进行快速分析和筛选。通过在网络边缘节点(如基站、网关)部署数据处理模块,实现对数据的初步过滤和分析,减轻核心网和数据中心的处理压力。
数据存储与管理
数据存储应具备高可靠性、高扩展性和安全性,可采用分布式存储技术同时,建立完善的数据管理机制,对数据进行分类、索引和备份,方便数据的查询和使用,确保数据的完整性和可用性。