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

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. B. of M. Staff-Mining Research, “Information Circular 8743,” in Underground Mine Communications – Paging Systems, 1977, pp. 29–33.
  8. Y. Michalas, L. Tassiulas, “Paging system design issues and overview of common paging protocols,” Maryland, 1998.
  9. J. Gutman, S. C. Shapiro, “Paging system with improved acknowledge-back capabilities,” US 4940963 A, 1990.
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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.
  13. 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.
  14. 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.
  15. 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.
  16. 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.
  17. 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.
  18. 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.
  19. 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.
  20. 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.
  21. R. Faludi, Building Wireless Sensor Networks. CA, USA: O’Reilly Media, Inc., 2010, uri: https://www.oreilly.com/library/view/building-wireless-sensor/780596807757/.
  22. P. B. Day, “Mine dial and page phone system,” US Patent 4113985, 1978.
  23. 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.
  24. 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.
  25. 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.
  26. 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