Беспроводная пейджинговая система для работы в рудниках

Автор(и)

  • П. К. Мишра Центральный институт горной промышленности и исследований топлива, Дханбад, Індія https://orcid.org/0000-0001-8714-7299
  • Амит Свайн Национальный технологический институт, Руркла, Індія
  • Субхаш Кумар Центральный институт горной промышленности и исследований топлива, Дханбад; Индийский технологический институт, Дханбад, Індія https://orcid.org/0000-0002-9719-1856
  • С. К. Мандал Центральный институт горной промышленности и исследований топлива, Дханбад, Індія

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347021010027

Ключові слова:

связь, пейджер, беспроводная сеть, ZigBee, подземные рудники

Анотація

Подземные работы на различных глубинах с транспортировкой и движущейся выработкой являются сложными по своей природе. В настоящее время в индийских рудниках наиболее часто используется проводная связь. К тому же мобильные сети не могут быть использованы из-за невозможности обеспечить покрытие. Таким образом, при управлении рудниками возникают проблемы персональной передачи данных и распределения работ. Внедрение беспроводных пейджинговых систем с применением маршрутизаторов и/или повторителей в стратегически важных местах помогает информировать рабочих, а также избежать несчастных случаев в отдаленных местах рудника. В данной статье представлена беспроводная пейджинговая система для подземных рудников, которая представляет собой двунаправленную буквенно-цифровую пейджинговую систему, использующую беспроводную сеть ZigBee и программное обеспечение пейджингового терминала. Эта система может быть использована для однонаправленной и широковещательной передачи сообщений для всех пейджеров, работающих в определенной беспроводной сети. Также разработана стратегия размещения модулей маршрутизации и прототипов пейджеров в стволе шахты и движущейся выработки на горизонтах 400 и 500 м под землей в угольных рудниках.

Посилання

S. Dohare, T. Maity, P. S. Paul, H. Prasad, “Smart low power wireless sensor network for underground mine environment monitoring,” in 2016 3rd International Conference on Recent Advances in Information Technology (RAIT), 2016, pp. 112–116, doi: https://doi.org/10.1109/RAIT.2016.7507885.

P. K. Mishra, S. Kumar, “Wireless Sensor Network for Underground Mining Services Applications,” in Handbook of Research on Wireless Sensor Network Trends, Technologies, and Applications, 2017, pp. 504–530.

L. K. Bandyopadhyay, S. K. Chaulya, P. K. Mishra, “ZigBee Technology: A Unique Wireless Sensor Networking Solution,” in Wireless Communication in Underground Mines, Boston, MA: Springer US, 2010, pp. 153–174.

P. K. Mishra, S. Kumar, . Pratik, M. Kumar, J. Kumar, “IoT Based Multimode Sensing Platform for Underground Coal Mines,” Wirel. Pers. Commun., vol. 108, no. 2, pp. 1227–1242, 2019, doi: https://doi.org/10.1007/s11277-019-06466-z.

J. N. Murphy, H. E. Parkinson, “Underground mine communications,” Proc. IEEE, vol. 66, no. 1, pp. 26–50, 1978, doi: https://doi.org/10.1109/PROC.1978.10836.

Y.-B. Lin, “Paging systems: network architectures and interfaces,” IEEE Netw., vol. 11, no. 4, pp. 56–61, 1997, doi: https://doi.org/10.1109/65.598460.

B. of M. Staff-Mining Research, “Information Circular 8743,” in Underground Mine Communications – Paging Systems, 1977, pp. 29–33.

Y. Michalas, L. Tassiulas, “Paging system design issues and overview of common paging protocols,” Maryland, 1998.

J. Gutman, S. C. Shapiro, “Paging system with improved acknowledge-back capabilities,” US 4940963 A, 1990.

S. Yarkan, S. Guzelgoz, H. Arslan, R. Murphy, “Underground Mine Communications: A Survey,” IEEE Commun. Surv. Tutorials, vol. 11, no. 3, pp. 125–142, 2009, doi: https://doi.org/10.1109/SURV.2009.090309.

K. Bizewski, M. Mendalka, K. Nyka, L. Kulas, “Wireless Paging System,” in 2010 2nd International Conference on Information Technology, 2010, pp. 85–86, uri: https://ieeexplore.ieee.org/document/5553388.

A. Patri, A. Nayak, S. Jayanthu, “Wireless Communication Systems for Underground Mines – A Critical Appraisal,” SSRG Int. J. Eng. Trends Technol., vol. 4, no. 7, pp. 3149–3153, 2013, uri: https://ijettjournal.org/archive/ijett-v4i7p174.

A. Paulraj, “Personal Communications Services—A Perspective,” IETE Tech. Rev., vol. 11, no. 4, pp. 243–247, 1994, doi: https://doi.org/10.1080/02564602.1994.11437465.

J. Vuori, J. Honkanen, J. Skytta, “A new wireless paging network architecture,” in 5th IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, Wireless Networks - Catching the Mobile Future., 1994, vol. 4, pp. 1183–1187, doi: https://doi.org/10.1109/WNCMF.1994.529441.

J. Li, R. Laroia, V. D. Park, T. Richardson, S. Tavidar, X. Wu, “Methods and apparatus for wireless communications including direct paging in combination with hopped data signalling,” US 9787777B2, 2017.

P. K. Mishra, . Pratik, M. Kumar, S. Kumar, P. K. Mandal, “Wireless real-time sensing platform using vibrating wire-based geotechnical sensor for underground coal mines,” Sensors Actuators A Phys., vol. 269, pp. 212–217, 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.sna.2017.11.036.

M. A. Moridi et al., “Development of underground mine monitoring and communication system integrated ZigBee and GIS,” Int. J. Min. Sci. Technol., vol. 25, no. 5, pp. 811–818, 2015, doi: https://doi.org/10.1016/j.ijmst.2015.07.017.

T. Maity, P. S. Das, M. Mukherjee, “A wireless surveillance and safety system for mine workers based on Zigbee,” in 2012 1st International Conference on Recent Advances in Information Technology (RAIT), 2012, pp. 148–151, doi: https://doi.org/10.1109/RAIT.2012.6194496.

J. Bian, “Application of the wireless sensor network based on ZigBee technology in monitoring system for coal mine safety,” in 2010 International Conference on Computer, Mechatronics, Control and Electronic Engineering, 2010, doi: https://doi.org/10.1109/CMCE.2010.5610009.

A. Ranjan, P. Misra, B. Dwivedi, H. B. Sahu, “Studies on Propagation Characteristics of Radio Waves for Wireless Networks in Underground Coal Mines,” Wirel. Pers. Commun., vol. 97, no. 2, pp. 2819–2832, 2017, doi: https://doi.org/10.1007/s11277-017-4636-y.

R. Faludi, Building Wireless Sensor Networks. CA, USA: O’Reilly Media, Inc., 2010, uri: https://www.oreilly.com/library/view/building-wireless-sensor/780596807757/.

P. B. Day, “Mine dial and page phone system,” US Patent 4113985, 1978.

A. Swain, M. Bepari, N. Patnaik, H. B. Sahu, “Zigbee Based Wireless Data Acquisition System for Underground Mines — A Feasibility Study,” in 2018 IEEE 21st International Symposium on Real-Time Distributed Computing (ISORC), 2018, pp. 152–155, doi: https://doi.org/10.1109/ISORC.2018.00031.

I. Kuzminykh, A. Snihurov, A. Carlsson, “Testing of communication range in ZigBee technology,” in 2017 14th International Conference The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics (CADSM), 2017, pp. 133–136, doi: https://doi.org/10.1109/CADSM.2017.7916102.

A. Ranjan, H. B. Sahu, P. Misra, “Modeling and measurements for wireless communication networks in underground mine environments,” Measurement, vol. 149, p. 106980, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.measurement.2019.106980.

И. О. Товкач, С. Я. Жук, “Адаптивная фильтрация параметров движения источника радиоизлучения при комплексном использовании данных сенсорной сети, полученных на основе методов TDOA и RSS,” Известия вузов. Радиоэлектроника, vol. 60, no. 12, pp. 685–695, 2017, doi: https://doi.org/10.20535/s0021347017120020.

Компоненты пейджингового модуля

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-01-30

Як цитувати

Мишра, П. К., Свайн, А., Кумар, С., & Мандал, С. К. (2021). Беспроводная пейджинговая система для работы в рудниках. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 64(1), 17–30. https://doi.org/10.20535/S0021347021010027

Номер

Том 64 № 1 (2021)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.