ToxuTech Egyedi GNSS+V2X+4G integrált Cápauszony antennaAz önvezető bányászati ​​teherautó-megoldások alapvető kihívásainak megoldása

Korábban az ügyfél – egy nagy hazai külszíni bányákhoz tervezett önvezető bányászati ​​teherautó-megoldás szállítója – olyan problémákkal szembesült, mint a „szakaszos jármű-jármű (V2V) kommunikáció” és a „nem szinkronizált helyzetadatok”. Ezek a problémák a flotta üzemeltetése során gyakori „túlzottan szoros követési” vagy „útvonal-eltérési” esetekhez vezettek, sőt a be-/kirakodási hatékonyságot is megzavarták. Ezen igények kielégítése érdekében ToxuTech kifejlesztett egy testreszabott "GNSS+V2X+4G integrált cápauszony antenna.„Funkcióintegráció és forgatókönyv-specifikus adaptáció révén ez az antenna sikeresen megoldotta a fenti problémás pontokat. Jelenleg nagyméretű alkalmazásokban, 100 bányászati ​​teherautóban telepítették egy Shanxi tartománybeli szénbányában, az ügyfél megoldása mellett.”

Igényelemzés: Az ügyfél megoldásának 3 fő fájdalompontja, amelyek az „antenna-együttműködés” kihívásaira mutatnak rá

Az ügyfél önvezető bányászati ​​teherautó-megoldásának célja a „több járműből álló flotta működtetése, valós idejű pozíció-interakció és vészhelyzeti kapcsolat” megvalósítása volt. A kezdeti tesztelés során azonban a hagyományos antennamegoldások jelentős hiányosságokat tártak fel:

1. A V2V kommunikáció késleltetése meghaladta az 500 ms-ot, ami akadályozta a flotta működését.

Kezdetben az ügyfél egy különálló megoldást alkalmazott „független V2X antennákkal + független 4G antennákkal”: a V2X a rövid hatótávolságú V2V kommunikációt kezelte (pl. követési távolság, fékezési jelek), míg a 4G a nagy hatótávolságú adatátvitelt. Mindazonáltal a bánya terepe – meredek lejtőkkel és nagy szintkülönbségekkel jellemezve – „jelvakfoltokat” hozott létre a különálló antennák számára, aminek eredményeként a V2V kommunikáció késleltetése gyakran meghaladta az 500 ms-ot. Amikor a bányászati ​​teherautók 20 km/h sebességgel haladtak, az 500 ms-os késleltetés miatt a járművek további 3 métert tettek meg, ami jelentősen növelte a flottán belüli ráfutásos ütközések kockázatát, vagy csökkentette a szállítási hatékonyságot a túlzottan nagy követési távolságok miatt.

2. A GNSS pozicionálás és a V2X adatok „aszinkron” módon kerültek meghatározásra, az interakciós eltérés meghaladta az 1 métert.

A bányászati ​​teherautók be- és kirakodása során pontos beállításra volt szükség (pl. több teherautó szenet ürített egyszerre egy zúzóállomáson, és 1,5 méteres távolságot kellett fenntartani). Ez valós idejű egyeztetést igényelt a GNSS helymeghatározási adatok és a V2X-en keresztül továbbított "jármű helyzetinformációk" között. A hagyományos megoldásban azonban GNSS antennák A teherautó különböző pontjain V2X antennákat szereltek fel (GNSS a tető elején, V2X hátul), ami „időkülönbséget” eredményezett a jelvételben. Ez azt eredményezte, hogy a helyzetadatok interakciós eltérése meghaladta az 1 métert, ami ismételt beállítást igényelt a több jármű összehangolása során, és 4-6 perccel növelte a be-/kirakodási ciklusok idejét.

3. Nehézkes antennatelepítés, magas teherautó-átalakítási költségek

A diszkrét antennák (egy-egy GNSS, V2X és 4G) 3-4 fúrt lyukat igényeltek a bányászati ​​teherautó tetején. Ez nemcsak a jármű szerkezetét károsította, hanem megnehezítette a „vízálló tömítést” is: poros, esős vagy havas bányászati ​​körülmények között a víz könnyen beszivárgott a fúrólyukakba, rövidzárlatot okozva. Az antenna meghibásodási aránya 3 hónapon belül elérte a 25%-ot. Ezenkívül három antenna bekötése és hibakeresése plusz munkaerőt igényelt, ami teherautónként 800 RMB-vel növelte a módosítási költséget – és összesen 80 000 RMB-t tett ki 100 teherautó esetében.

Testreszabott áttörés: A ToxuTech integrált cápauszony-antennájának 3 alapvető kialakítása, amely a legalapvetőbb igényeket célozza meg

Az ügyfél problémáinak megoldása érdekében a ToxuTech létrehozott egy erre a célra létrehozott műszaki csapatot. Három helyszíni bányafelmérés után a csapat véglegesítette a „GNSS+V2X+4G hárommódusú integrált” cápauszony-antenna megoldást. Az alapvető tervek a „késés csökkentésére, az adatok szinkronizálására és a telepítés egyszerűsítésére” összpontosítottak:

1. Hárommódú jel-kointegrációs tervezés: A kommunikációs késleltetés csökkentése 100 ms alá

A testreszabott cápauszony-antenna három modult integrált egyetlen házba: egy GNSS modult (amely hárommódú pozicionálást támogat BDS, GPS és GLONASS segítségével), egy V2X modult (amely PC5 protokollt támogat a rövid hatótávolságú kommunikációhoz), és egy 4G modult (amely LTE Cat.4 protokollt támogat a nagy hatótávolságú átvitelhez). Mindhárom modul közös „jelszűrő áramkört” és „RF csatornát” használt:

● A V2X és 4G jelek „dinamikus frekvenciaváltási” technológiát alkalmaztak az interferencia elkerülése érdekében (a V2X 5,9 GHz-en, a 4G 1,8/2,6 GHz-en működött), biztosítva, hogy a rövid hatótávolságú kommunikáció és a nagy hatótávolságú átvitel ne befolyásolja egymást;

● Az integrált kialakítás 80%-kal lerövidítette a V2X jelátviteli útvonalakat. Az összetett bányászati ​​terepen végzett tereptesztek stabil, 80–100 ms-os V2V kommunikációs késleltetést mutattak – ez a hagyományos megoldásnak csupán az ötöde. Amikor a bányászati ​​teherautók haladtak, a 100 ms-os késleltetés okozta „többlettávolság” kevesebb mint 0,6 méter volt, ami teljes mértékben megfelelt a biztonságos flottakövetés követelményének (1,5 méteres biztonsági rés).

2. A helymeghatározási és kommunikációs adatok „milliszekundumos szintű szinkronizálása”, az interakciós eltérések 30 cm-en belüli szabályozása

A GNSS pozicionálás és a V2X adatok közötti aszinkronitás feloldása érdekében az antennába beépítettek egy „időszinkronizáló chipet”, hogy a három funkció között „órajel-illesztést” érjenek el:

● A GNSS modul által gyűjtött helymeghatározási adatokat (szélesség, hosszúság, magasság) egy belső nagysebességű buszon keresztül közvetlenül a V2X modulba továbbították, mindössze 5 ms alatt – elkerülve a hagyományos megoldások késleltetését, ahol „a helymeghatározási adatokat először a fedélzeti terminálra küldik, majd továbbítják a V2X modulnak”;

● Ezzel egyidejűleg az antenna kimeneti helymeghatározási adatait a V2X jelekben továbbított „járműazonosítóhoz és haladási sebességhez” kötötték, biztosítva, hogy a vevő teherautók „egy másodperc alatt össze tudják hasonlítani a pozíciót és a jármű állapotát”. Ez az interakciós eltérést több mint 1 méterről 30 cm-en belülre csökkentette, kiküszöbölve az ismételt beállítás szükségességét több jármű összehangolása során, és 4 perccel lerövidítve a be-/kirakodási ciklusonkénti időt – ami teherautónként napi 2-3 további utat tett lehetővé.

3. Integrált telepítés + IP6K9K védelem: 30%-kal alacsonyabb módosítási költségek

A nehézkes telepítés és a magas meghibásodási arány kezelése érdekében az antenna két kulcsfontosságú optimalizálást tartalmazott a szerkezet és a védelem terén:

● Egylyukú beépítési kialakítás: A 280 mm × 180 mm × 80 mm-es teljes méretekkel (ami a hagyományos cápauszony-antennákhoz hasonlítható) az antenna mindössze egyetlen 50 mm átmérőjű fúrólyukat igényelt a teherautó tetején a kábelezéshez és a rögzítéshez – 2-3 furattal kevesebbet, mint a hagyományos megoldások esetében. Ez a teherautónkénti módosítási időt 4 óráról 1,5 órára csökkentette, és a módosítási költségeket 30%-kal (teherautónként 800 RMB-ről 560 RMB-re) csökkentette.

● Rendkívül magas védelmi szabványok: A ház ütésálló ABS+PC ötvözetből készült, „UV-szűrő bevonattal” (ami alkalmazkodik az intenzív bányászati ​​napfényhez). A belső csatlakozófelületek „kétrétegű szilikon tömítésekkel + menetes zárral” rendelkeztek, így IP6K9K védelmet értek el (ellenáll a nagynyomású vízsugaras tisztításnak és a 90 ℃-os magas hőmérsékletű permetezésnek). Az áramköri lapok „háromszoros védőbevonatot” is kaptak (ellenáll a szénpor korróziójának és a penésznek).

2025 augusztusától ToxuTech Egyedi GNSS+V2X+4G cápauszony antenna 3 hónapja stabilan működik a Shanxi szénbányában az ügyfél megoldása mellett.

Jelenleg, ToxuTech két szabványosított, testreszabott megoldást fejlesztett ki autonóm bányászati ​​teherautók üzemeltetési környezetéhez: „GNSS+V2X+4G” és „GNSS+V2X+5G”. Ezek a megoldások a védelmi szintekhez és a jelparaméterekhez igazíthatók az ügyfél bányászati ​​teherautó üzemeltetési környezete alapján (pl. nagy tengerszint feletti magasság, magas elektromágneses interferencia). A szállítási határidő a hagyományos 45 napról 25 napra rövidült, ami támogatást nyújt az ügyfelek megoldásainak gyors megvalósításához.