ToxuTech компаниясының Арнайы GNSS+V2X+4G интеграцияланған Акула жүзбеқанатының антеннасыАвтономды тау-кен жүк көліктерінің шешімдеріне арналған негізгі мәселелерді шешу

Бұрын ірі отандық ашық карьерлерге арналған автономды тау-кен жүк көлігі шешімін жеткізуші клиент «көлік арасындағы үзіліссіз байланыс (V2V)» және «синхрондалмаған позиция деректері» сияқты мәселелерге тап болды. Бұл мәселелер флотты пайдалану кезінде «тым жақын жүру» немесе «бағыттан ауытқу» сияқты жиі кездесетін оқиғаларға, тіпті тиеу/түсіру тиімділігінің бұзылуына әкелді. Осы қажеттіліктерді қанағаттандыру үшін, ToxuTech арнайы жасалған «GNSS+V2X+4G интеграцияланған акула жүзбеқанатының антеннасы.«Функцияларды интеграциялау және сценарийге бейімделу арқылы бұл антенна жоғарыда аталған қиындықтарды сәтті шешті. Қазіргі уақытта ол тапсырыс берушінің шешімімен қатар Шаньси провинциясындағы көмір кенішіндегі 100 тау-кен жүк машиналарында кең ауқымды қолданбаларда қолданылды.»

Сұранысты талдау: Клиент шешімінің 3 негізгі қиындығы, «Антеннамен ынтымақтастық» мәселелеріне нұсқау

Клиенттің автономды тау-кен машинасы шешімі «көп көлік құралдары паркін басқаруға, нақты уақыт режиміндегі позициялық өзара әрекеттесуге және төтенше жағдайлардағы байланысты қамтамасыз етуге» қол жеткізуге бағытталған. Дегенмен, бастапқы сынақтар кезінде дәстүрлі антенналық шешімдер елеулі кемшіліктерді анықтады:

1. V2V байланыс кідірісі 500 мс-тан асты, бұл флоттың жұмысына кедергі келтіреді

Бастапқыда клиент «тәуелсіз V2X антенналары + тәуелсіз 4G антенналары» бар дискретті шешімді қабылдады: V2X қысқа қашықтықтағы V2V байланысын (мысалы, бақылау қашықтығы, тежеу ​​сигналдары) өңдеді, ал 4G ұзақ қашықтықтағы деректерді беруді басқарды. Соған қарамастан, кеніштің жер бедері — тік беткейлермен және биіктік айырмашылықтарымен ерекшеленеді — дискретті антенналар үшін «сигналдың соқыр аймақтарын» құрды, нәтижесінде V2V байланысының кідірісі көбінесе 500 мс-тен асып түсті. Тау-кен жүк көліктері 20 км/сағ жылдамдықпен жүргенде, 500 мс кідіріс көліктердің қосымша 3 метр жүруіне әкелді, бұл флоттағы артқы соқтығысу қаупін айтарлықтай арттырды немесе бақылау қашықтығының тым үлкен болуына байланысты тасымалдау тиімділігін төмендетті.

2. GNSS позициялау және V2X деректері «асинхронды» болды, өзара әрекеттесу ауытқуы 1 метрден асты

Тау-кен машиналарын тиеу/түсіру кезінде дәл туралау қажет болды (мысалы, көмірді ұсақтағыш станцияда бір уақытта түсіретін бірнеше жүк көлігі, 1,5 метрлік аралық сақтауды қажет етті). Бұл GNSS позициялау деректері мен V2X арқылы берілетін «көлік құралының орналасуы туралы ақпарат» арасында нақты уақыт режимінде сәйкестендіруді талап етті. Дегенмен, дәстүрлі шешімде, GNSS антенналары және V2X антенналары жүк көлігінің әртүрлі жерлеріне орнатылды (GNSS шатырдың алдыңғы жағында, V2X артқы жағында), бұл сигнал қабылдауда «уақыт айырмашылығына» әкелді. Бұл позиция деректерінің өзара әрекеттесу ауытқуының 1 метрден асуына әкелді, бұл бірнеше көлікті туралау кезінде қайталанатын түзетулерді қажет етті және тиеу/түсіру циклі уақытын 4-6 минутқа арттырды.

3. Антеннаны орнатудың қиындығы, жүк көлігін модификациялаудың жоғары құны

Дискретті антенналар (GNSS, V2X және 4G үшін әрқайсысынан) кен машинасының төбесінде 3-4 бұрғылау тесігін қажет етті. Бұл көлік құралының құрылымын зақымдап қана қоймай, сонымен қатар «су өткізбейтін тығыздаудың» қиындығын арттырды: шаңды, жаңбырлы немесе қарлы шахта жағдайында су бұрғылау тесіктеріне оңай сіңіп, қысқа тұйықталуға әкелді. Антеннаның істен шығу деңгейі 3 ай ішінде 25%-ға жетті. Сонымен қатар, үш антеннаны сыммен жабдықтау және жөндеу қосымша жұмыс күшін қажет етті, бұл бір жүк машинасына модификация құнын 800 юаньға арттырды және 100 жүк машинасы үшін жалпы шығын 80 000 юаньды құрады.

Жекешелендірілген жаңалық: ToxuTech компаниясының интеграцияланған акула жүзбеқанат антеннасының 3 негізгі дизайны, сұраныстың түпкі себебіне бағытталған

Клиенттің қиындықтарын шешу үшін ToxuTech арнайы техникалық топ құрды. Кеніште 3 рет жүргізілген тергеуден кейін топ «GNSS+V2X+4G үш режимді интеграцияланған» акула жүзбеқанатының антенна шешімін аяқтады. Негізгі жобалар «кідірістерді азайтуға, деректерді синхрондауға және орнатуды жеңілдетуге» бағытталған:

1. Үштік режимдегі сигналды біріктіру дизайны: байланыс кідірісін 100 мс-тан төменге дейін азайту

Теңшелген акула жүзбеқанатының антеннасы үш модульді бір корпусқа біріктірді: GNSS модулі (BDS, GPS және GLONASS арқылы үш режимді позициялауды қолдайды), V2X модулі (қысқа қашықтықтағы байланыс үшін PC5 хаттамасын қолдайды) және 4G модулі (ұзақ қашықтықтағы тарату үшін LTE Cat.4 қолдайды). Барлық үш модульде «сигнал сүзгілеу тізбегі» және «RF арнасы» бар:

● V2X және 4G сигналдары кедергілерді болдырмау үшін «динамикалық жиілікті ауыстыру» технологиясын қолданды (V2X 5,9 ГГц жиілікте, 4G 1,8/2,6 ГГц жиілікте жұмыс істейді), қысқа қашықтықтағы байланыс пен ұзақ қашықтықтағы таратудың бір-біріне әсер етпеуін қамтамасыз етті;

● Интеграцияланған дизайн V2X сигнал беру жолдарын 80%-ға қысқартты. Күрделі шахталық жерлерде жүргізілген далалық сынақтар V2V байланысының тұрақты кідірісін 80–100 мс деңгейінде көрсетті, бұл дәстүрлі шешімнің тек 1/5 бөлігі ғана. Тау-кен жүк көліктері жүріп өткен кезде, 100 мс кідірістен туындаған «қосымша қашықтық» 0,6 метрден аз болды, бұл қауіпсіз автопарк талаптарына толық сәйкес келді (1,5 метрлік қауіпсіздік аралығы).

2. Орналастыру-байланыс деректерін «миллисекунд деңгейінде синхрондау», өзара әрекеттесудің ауытқуын 30 см шегінде басқару

GNSS позициялауы мен V2X деректері арасындағы асинхрондылықты шешу үшін антеннаға үш функция бойынша «сағатты туралауға» қол жеткізу үшін «уақытты синхрондау чипі» енгізілді:

● GNSS модулімен алынған позициялау деректері (ендік, бойлық, биіктік) ішкі жоғары жылдамдықты шина арқылы тікелей V2X модуліне берілді, бұл тек 5 мс уақытты алады — бұл дәстүрлі шешімдердің «позициялау деректері алдымен борттық терминалға жіберіліп, содан кейін V2X модуліне жіберілетін» кідірісін болдырмайды;

● Сонымен қатар, антеннаның шығыс позициялау деректері V2X сигналдарында берілетін «көлік идентификаторы мен жүру жылдамдығына» байланыстырылды, бұл қабылдаушы жүк көліктерінің «бір секунд ішінде позиция мен көлік күйін сәйкестендіруін» қамтамасыз етті. Бұл өзара әрекеттесу ауытқуын 1 метрден 30 см-ге дейін азайтты, көп көлікті туралау кезінде қайталап реттеу қажеттілігін болдырмады және тиеу/түсіру цикліне кететін уақытты 4 минутқа қысқартты – бұл жүк көлігіне күн сайын қосымша 2-3 сапар жасауға мүмкіндік берді.

3. Кіріктірілген орнату + IP6K9K қорғанысы: модификация шығындарын 30%-ға төмендетеді

Орнатудың қиындығы мен жоғары ақаулық деңгейін шешу үшін антенна құрылымы мен қорғанысында екі негізгі оңтайландыруды ұсынды:

● Бір тесікті орнату дизайны: Жалпы өлшемдері 280 мм × 180 мм × 80 мм (дәстүрлі акула жүзбеқанаттарының антенналарымен салыстыруға болады), антеннаға сымдарды орнату және бекіту үшін жүк көлігінің төбесінде тек 50 мм диаметрлі бір бұрғылау тесігі қажет болды — бұл дәстүрлі шешімдерге қарағанда 2-3 тесікке аз. Бұл бір жүк көлігіне модификациялау уақытын 4 сағаттан 1,5 сағатқа дейін қысқартты және модификациялау шығындарын 30%-ға азайтты (бір жүк көлігіне 800 юаньнан 560 юаньға дейін);

● Өте жоғары қорғаныс стандарттары: Корпус соққыға төзімді ABS+PC қорытпасын қолданды, оның құрамында «ультракүлгін сәулелерге қарсы жабын» бар (шахтаның қарқынды күн сәулесіне бейімделеді). Ішкі интерфейстер «қос қабатты силикон төсемдері + бұрандалы бекіткішпен» жабдықталған, бұл IP6K9K қорғанысын қамтамасыз етеді (жоғары қысымды су ағынымен тазалауға және 90℃ жоғары температуралы бүркуге төзімді). Схема платалары да «үш есе төзімді жабын» алды (көмір шаңының коррозиясы мен зеңге төзімді).

2025 жылдың тамыз айындағы жағдай бойынша, ToxuTech компаниясының Теңшелген GNSS+V2X+4G акула жүзбеқанатының антеннасы Шаньси көмір кенішінде тапсырыс берушінің шешімімен бірге 3 ай бойы тұрақты жұмыс істеді.

Қазіргі уақытта, ToxuTech автономды тау-кен машиналары сценарийлері үшін екі стандартталған теңшелген шешім әзірледі: "GNSS+V2X+4G" және "GNSS+V2X+5G". Бұл шешімдерді тапсырыс берушінің тау-кен машиналарының жұмыс ортасына (мысалы, биіктік, жоғары электромагниттік кедергі) негізделген қорғаныс деңгейлері мен сигнал параметрлеріне реттеуге болады. Жеткізу уақыты дәстүрлі 45 күннен 25 күнге дейін қысқартылды, бұл тапсырыс берушілердің шешімдерін жылдам енгізуге қолдау көрсетеді.