熱搜關(guān)鍵詞: 5G通信時(shí)間同步方案 室內(nèi)定位時(shí)間同步方案 自動(dòng)駕駛時(shí)間同步方案 智能電網(wǎng)時(shí)間同步方案
采礦業(yè)通常使用一種稱為“隨鉆測(cè)量”或MWD的技術(shù),通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)各種鉆機(jī)性能參數(shù),如鉆速、比能、扭矩、振動(dòng)和氣壓等,來(lái)描述鉆孔過(guò)程中的巖體特征。由此收集的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行處理,以提供用于分析鉆孔波動(dòng)的垂直視圖和水平視圖,這對(duì)于規(guī)劃礦井爆破至關(guān)重要(對(duì)于安全和定位而言)。MWD數(shù)據(jù)的處理和分析涉及到各種參數(shù)的關(guān)聯(lián),這是準(zhǔn)確時(shí)間同步變得重要的地方。
在現(xiàn)實(shí)中,衛(wèi)星定位信號(hào)(GPS/北斗)無(wú)法直接穿透厚厚的煤層和巖層到達(dá)井下,礦井中的各種傳感器和通信設(shè)備都需要準(zhǔn)確時(shí)間,大多數(shù)煤礦企業(yè)在之前主要借助的是NTP獲取時(shí)間。然而,NTP精度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求。
采礦系統(tǒng)通常配備GPS接收器,為時(shí)間戳數(shù)據(jù)提供時(shí)基?;贕PS的時(shí)間戳在完全暴露于開闊天空、GPS信號(hào)不受阻礙的區(qū)域工作良好。然而,在GPS信號(hào)無(wú)法到達(dá)的地下采礦作業(yè)中,需要備用機(jī)制將準(zhǔn)確時(shí)間傳送到需要的位置。PTP是一種專門的準(zhǔn)確時(shí)間分配協(xié)議,可用于將GPS來(lái)源的時(shí)間傳送到各個(gè)端點(diǎn)
除了提高礦井作業(yè)期間收集的數(shù)據(jù)質(zhì)量外,礦井資源在開采過(guò)程中存在諸多安全隱患,準(zhǔn)確的時(shí)間同步還有助于礦井內(nèi)的安全條件。隨著采礦車輛開始自主化,在車輛內(nèi)和整個(gè)礦井內(nèi)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)時(shí)對(duì)于實(shí)施防撞系統(tǒng)和為事后審查提供完整的“場(chǎng)景”分析至關(guān)重要。
進(jìn)入21世紀(jì)后,時(shí)間同步技術(shù)快速發(fā)展,為采礦業(yè)協(xié)同監(jiān)測(cè)技術(shù)帶來(lái)了準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)、連續(xù)的安全狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)提供了有力的保證,提高了采礦業(yè)安全預(yù)警水平,減少了事故發(fā)生的頻次。準(zhǔn)確時(shí)間同步技術(shù)對(duì)采礦業(yè)提高井下工作人員的生命安全保障具有重要而長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義,對(duì)礦難發(fā)生之際開展準(zhǔn)確 的救援、減少人員傷亡數(shù)量、減輕礦產(chǎn)經(jīng)濟(jì)損失也提供了技術(shù)保障。
地面機(jī)房放置酷鯊衛(wèi)星授時(shí)主時(shí)鐘,在布置酷鯊時(shí)間同步服務(wù)器(主時(shí)鐘)于礦井地上機(jī)房時(shí)候,礦井下設(shè)備同樣布置酷鯊時(shí)間同步設(shè)備(從時(shí)鐘)通過(guò)以太網(wǎng)IEEE1588協(xié)議同步,而這些設(shè)備是酷鯊的從端模塊,比如C300,過(guò)現(xiàn)網(wǎng)普通交換機(jī)環(huán)網(wǎng)分散到礦井下其他需要授時(shí)設(shè)備,這樣就可以把GPS時(shí)間導(dǎo)入到礦井內(nèi)外,實(shí)現(xiàn)了礦井系統(tǒng)整體時(shí)間同步。
因?yàn)榭狨彆r(shí)間同步服務(wù)器自研發(fā)守時(shí)技術(shù)可以穿越任何普通交換機(jī)組成的IP網(wǎng)絡(luò),無(wú)需對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行任何改造,并且多臺(tái)設(shè)備間可串行后實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步,在從端依托自有核心技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確時(shí)間恢復(fù),目前同步精度依據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況可以達(dá)到1ns—100ns的水平,可完全滿足當(dāng)下傳感器設(shè)備準(zhǔn)確授時(shí)所需。人在哪里,物品在哪里,一目了然。
比如地面能接收到衛(wèi)星的監(jiān)測(cè)分站使用EGM 時(shí)間同步服務(wù)器,接收到衛(wèi)星準(zhǔn)確時(shí)間信號(hào)后通過(guò)串口和秒脈沖經(jīng)由交換機(jī)組成的IP網(wǎng)絡(luò)和IEEE1588同步協(xié)議傳送給井下CMM時(shí)間同步服務(wù)器,然后進(jìn)行解碼形成準(zhǔn)確時(shí)間信息,再通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到井下其他監(jiān)測(cè)分站,使得井下監(jiān)測(cè)分站有了和井上幾乎相同的GPS時(shí)間。
“地基”(地面時(shí)間同步授時(shí)系統(tǒng)),相較于“天基”(依靠空中衛(wèi)星授時(shí))而言,具有以下天然優(yōu)勢(shì)。
首先,地面授時(shí)抗干擾能力強(qiáng),安全性高!
其次,地面授時(shí)比空中北斗授時(shí)精度更高,現(xiàn)階段普通北斗接收機(jī)的授時(shí)精度在100納秒水平,而酷鯊科技地面授時(shí)現(xiàn)已成功可達(dá)到1納秒授時(shí)精度;
第三,地面授時(shí)區(qū)域時(shí)間一致性會(huì)更好,即便主時(shí)鐘丟了衛(wèi)星信號(hào),發(fā)生了時(shí)間偏移,從時(shí)鐘時(shí)間也會(huì)緊跟主時(shí)鐘,能有效確保在當(dāng)前主時(shí)鐘下的整體區(qū)域時(shí)間是一致的。GPS授時(shí)因?yàn)槎几櫟氖切l(wèi)星,各GPS授時(shí)點(diǎn)之間一旦沒了衛(wèi)星信號(hào),時(shí)間各自偏移,那相互之間的偏差就無(wú)法確定,整個(gè)區(qū)域內(nèi)時(shí)間也就千差萬(wàn)別,不一致;
第四,地面授時(shí)系統(tǒng),比起衛(wèi)星授時(shí)而言,適用于更多應(yīng)用場(chǎng)景,比如山洞、礦井、室內(nèi)等。眾所周知,這些區(qū)域是沒有辦法通過(guò)衛(wèi)星接收機(jī)來(lái)獲取時(shí)間的。由此,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)地面時(shí)間同步來(lái)實(shí)現(xiàn)授時(shí)在當(dāng)先顯得尤為緊迫。
準(zhǔn)確時(shí)間同步為什么對(duì)采礦業(yè)這么重要,主要是這里的關(guān)鍵業(yè)務(wù)需求之一是能夠預(yù)測(cè)鉆井設(shè)備故障,以實(shí)現(xiàn)零計(jì)劃外停機(jī)時(shí)間。設(shè)備故障可能導(dǎo)致鉆機(jī)停產(chǎn),并導(dǎo)致連鎖物流和規(guī)劃問題,成本高昂。這樣的非生產(chǎn)性時(shí)間(或NPT)是昂貴的,成本約為每次事故15萬(wàn)美元。礦井?dāng)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確時(shí)間戳有助于提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,增強(qiáng)鉆井作業(yè)的實(shí)時(shí)控制,并就鉆井設(shè)備即將出現(xiàn)的問題向操作員發(fā)出預(yù)警信號(hào)。