挖掘未來(lái)：私有LTE/5G網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)智慧礦山的自動(dòng)化

私有LTE/5G網(wǎng)絡(luò)為世界上一些最偏遠(yuǎn)的角落提供無(wú)線連接。如果沒(méi)有無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，各行業(yè)就無(wú)法滿足增加產(chǎn)量、降低運(yùn)營(yíng)成本和減少環(huán)境破壞的需求。

在本案例研究中，我們著眼于自動(dòng)化如何改變無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)。智慧礦山要求運(yùn)營(yíng)商無(wú)縫集成多個(gè)系統(tǒng)和應(yīng)用程序，以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)維持運(yùn)營(yíng)，露天礦山運(yùn)營(yíng)商如何利用其私有LTE/5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)礦山內(nèi)關(guān)鍵流程的自動(dòng)化是一個(gè)重要的問(wèn)題。

一、面臨挑戰(zhàn)

礦業(yè)正在實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，智能采礦作業(yè)受益于自動(dòng)化。

自動(dòng)化在采礦作業(yè)轉(zhuǎn)型中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，并具有提高生產(chǎn)力、改善安全和工作條件的潛力。蜂窩網(wǎng)絡(luò)通過(guò)協(xié)調(diào)車輛路徑和交換關(guān)鍵任務(wù)信息來(lái)連接礦井中的各種自主機(jī)器和車輛。由于礦井環(huán)境不斷變化，發(fā)射器和接收器移動(dòng)，引起反射、散射等衍射現(xiàn)象。需要定期管理這些變化對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的影響，否則將面臨通信故障的風(fēng)險(xiǎn)。

德思特頻譜規(guī)劃與仿真軟件HTZ Communications允許礦山運(yùn)營(yíng)商根據(jù)地形變化自動(dòng)計(jì)算覆蓋范圍，以及識(shí)別最佳服務(wù)器、復(fù)合覆蓋范圍和覆蓋重疊等關(guān)鍵RF功能。礦山的地形會(huì)由于作業(yè)進(jìn)度以及實(shí)際礦山狀況有較大變化，HTZ Communications將RF規(guī)劃軟件集成到礦山運(yùn)營(yíng)商的GIS調(diào)查解決方案中，該解決方案掃描并監(jiān)控礦井內(nèi)的地形變化。GIS引擎將更新的地圖導(dǎo)入HTZ Communications規(guī)劃工具，觸發(fā)并轉(zhuǎn)換為我們的專有格式。導(dǎo)入后，軟件會(huì)根據(jù)地形變化自動(dòng)重新計(jì)算覆蓋范圍。

區(qū)域覆蓋分析

二、實(shí)現(xiàn)方法

該項(xiàng)目的主要驅(qū)動(dòng)因素包括：

● 自動(dòng)將更新的環(huán)境數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTZ Communications

● 通過(guò)自動(dòng)化工作流程，減少手動(dòng)日常任務(wù)，以節(jié)省時(shí)間、成本和整體用戶體驗(yàn)。

● 可選擇使用RESTful API集成第三方解決方案，提供高水平的互操作性，以滿足最終用戶的需求

支持私有LTE/5G 網(wǎng)絡(luò)高效運(yùn)營(yíng)所需的關(guān)鍵特性和功能包括：

● 選擇最佳位置或站點(diǎn)搜索以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和容量并確保網(wǎng)絡(luò)彈性

● 使用高分辨率數(shù)據(jù)集和3D模型對(duì)環(huán)境變化進(jìn)行建模并更新這些數(shù)據(jù)集

● 對(duì)室外到室內(nèi)通信進(jìn)行建模并了解穿透和吸收損耗，以確保環(huán)境內(nèi)的建筑物和結(jié)構(gòu)不會(huì)影響覆蓋范圍或造成不當(dāng)干擾

● 使用頻率協(xié)調(diào)和自動(dòng)化站點(diǎn)規(guī)劃支持動(dòng)態(tài)頻譜訪問(wèn)，以促進(jìn)頻譜共享并改善網(wǎng)絡(luò)連接

礦山基站與終端通信仿真

三、德思特解決方案

德思特提供了頻譜規(guī)劃與仿真工具HTZ Communications來(lái)進(jìn)行路由無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。

該平臺(tái)可以安排和自動(dòng)化日常流程，例如從本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)收集有關(guān)礦井地形的新GIS信息，并更新HTZ Communications中的數(shù)字地形模型以反映變化。此過(guò)程會(huì)自動(dòng)觸發(fā)所有RF網(wǎng)絡(luò)的覆蓋計(jì)算預(yù)測(cè)，包括TETRA、DMR、WIFI、P2P、LTE、PMP和視距分析。該平臺(tái)可提供定期網(wǎng)絡(luò)性能審查并協(xié)助解決實(shí)時(shí)測(cè)量故障從而進(jìn)一步加強(qiáng)自動(dòng)化。

礦山最佳站點(diǎn)選擇仿真

德思特HTZ Communications具有前瞻性規(guī)劃功能，允許運(yùn)營(yíng)商對(duì)網(wǎng)絡(luò)挑戰(zhàn)進(jìn)行建模。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃包括固定發(fā)射機(jī)的最佳位置和實(shí)現(xiàn)的最佳覆蓋范圍，提高效率并降低通信故障的風(fēng)險(xiǎn)。提供高度準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，非常適合對(duì)所有地形和環(huán)境進(jìn)行建模，包括室內(nèi)場(chǎng)景。

礦山基站PTP分析結(jié)果仿真

關(guān)于德思特

德思特是原虹科測(cè)試測(cè)量事業(yè)部孵化出來(lái)的獨(dú)立公司，基于超過(guò)10年的業(yè)務(wù)沉淀，德思特公司專注提供電子測(cè)試/測(cè)量解決方案。主要業(yè)務(wù)范圍涵蓋：汽車電子仿真及測(cè)試、射頻微波及無(wú)線通信測(cè)試、無(wú)線頻譜監(jiān)測(cè)與規(guī)劃、無(wú)線通信（包括智能網(wǎng)聯(lián)汽車無(wú)線通信、軌道交通、衛(wèi)星通信、室內(nèi)無(wú)線通信）、半導(dǎo)體測(cè)試、PNT解決方案、大物理和光電測(cè)試等。

核心成員具有9年以上的測(cè)試測(cè)量、無(wú)線通信及其他相關(guān)行業(yè)資歷；技術(shù)團(tuán)隊(duì)獲得世界五百?gòu)?qiáng)PNT解決方案合作伙伴Safran的GNSS技術(shù)及信號(hào)仿真和軟件Skydel培訓(xùn)認(rèn)證證書(shū)、航空航天測(cè)試和測(cè)量合作伙伴Marvin Test 的自動(dòng)化測(cè)試軟件ATEasy培訓(xùn)認(rèn)證證書(shū)。

德思特研發(fā)部，核心成員獲得國(guó)際項(xiàng)目管理師PMP認(rèn)證資質(zhì)，并具備LabVIEW、python等多種編程語(yǔ)言能力，優(yōu)勢(shì)能力集中于：HIL測(cè)試，半導(dǎo)體測(cè)試，EOL測(cè)試和質(zhì)量檢測(cè)等多種系統(tǒng)研發(fā)集成，擁有10多個(gè)實(shí)用新型和專利授權(quán)。

圍繞汽車電子、射頻微波、通信、航空航天等行業(yè)提供專業(yè)可靠的解決方案，現(xiàn)有客戶包括華為、德賽西威、蔚來(lái)汽車、理想汽車、航天科工集團(tuán)、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、中電科集團(tuán)等。

此外，我們還是中國(guó)無(wú)線電協(xié)會(huì)、中國(guó)通信企業(yè)協(xié)會(huì)、雷達(dá)行業(yè)協(xié)會(huì)、RIS智能超表面技術(shù)協(xié)會(huì)等行業(yè)協(xié)會(huì)的會(huì)員。

?審核編輯 黃宇