„ToxuTech“ Individualus GNSS + V2X + 4G integruotas Ryklio peleko antenaPagrindinių autonominių kasybos sunkvežimių sprendimų iššūkių sprendimas
Anksčiau klientas – autonominio kasybos sunkvežimio sprendimo, skirto didelėms buitinėms atviroms kasykloms, tiekėjas – susidūrė su tokiomis problemomis kaip „pertraukiamas transporto priemonių (V2V) ryšys“ ir „nesinchronizuoti padėties duomenys“. Dėl šių problemų transporto parko eksploatavimo metu dažnai pasitaikydavo „pernelyg arti sekimo“ arba „maršruto nukrypimo“ atvejų ir netgi sutrikdavo pakrovimo / iškrovimo efektyvumas. Siekiant patenkinti šiuos poreikius, ToxuTech sukūrė pritaikytą „Integruota GNSS+V2X+4G ryklio peleko formos antena.„Funkcijų integravimo ir konkrečiam scenarijui pritaikytos šios antenos dėka sėkmingai išsprendė minėtas problemas. Šiuo metu ji yra dislokuota didelio masto taikymuose – 100 kasybos sunkvežimių anglies kasykloje Šansi provincijoje, kartu su kliento sprendimu.“
Paklausos analizė: 3 pagrindiniai kliento sprendimo trūkumai, nurodantys „antenų bendradarbiavimo“ iššūkius
Kliento autonominio kasybos sunkvežimio sprendimas buvo skirtas „daugiafunkcinio transporto parko veikimui, realaus laiko padėties sąveikai ir avariniam ryšiui“. Tačiau atliekant pradinius bandymus, tradiciniai antenų sprendimai atskleidė reikšmingų trūkumų:
1. V2V ryšio delsa viršijo 500 ms, trukdydama transporto parko veikimui
Iš pradžių klientas pasirinko atskirą sprendimą su „nepriklausomomis V2X antenomis + nepriklausomomis 4G antenomis“: V2X tvarkė trumpojo nuotolio V2V ryšį (pvz., sekimo atstumą, stabdymo signalus), o 4G tvarkė tolimojo nuotolio duomenų perdavimą. Nepaisant to, kasyklos reljefas – statūs šlaitai ir dideli aukščio skirtumai – sukūrė „signalų akląsias zonas“ atskiroms antenoms, todėl V2V ryšio delsa dažnai viršydavo 500 ms. Kai kasybos sunkvežimiai važiavo 20 km/h greičiu, 500 ms delsa priversdavo transporto priemones nuvažiuoti papildomus 3 metrus, o tai žymiai padidino susidūrimų iš galo riziką transporto priemonių parke arba sumažino transporto efektyvumą dėl pernelyg didelių sekimo atstumų.
2. GNSS padėties nustatymas ir V2X duomenys buvo „asinchroniniai“, o sąveikos nuokrypis viršijo 1 metrą
Kraunant / iškraunant kasybos sunkvežimius (pvz., keliems sunkvežimiams vienu metu iškraunant anglį trupintuvo stotyje reikėjo išlaikyti 1,5 metro atstumą), reikėjo tiksliai suderinti GNSS padėties nustatymo duomenis ir „transporto priemonės padėties informaciją“, perduodamą per V2X. Tačiau tradiciniame sprendime GNSS antenos Ir V2X antenos buvo sumontuotos skirtingose sunkvežimio vietose (GNSS stogo priekyje, V2X gale), todėl signalo priėmimas skyrėsi. Dėl to padėties duomenų sąveikos nuokrypis viršijo 1 metrą, todėl reikėjo pakartotinai koreguoti kelių transporto priemonių derinimo metu, o pakrovimo / iškrovimo ciklo laikas padidėjo 4–6 minutėmis.
3. Sudėtingas antenos montavimas, didelės sunkvežimio modifikavimo išlaidos
Diskrečioms antenoms (po vieną GNSS, V2X ir 4G) reikėjo išgręžti 3–4 skyles kasybos sunkvežimio stoge. Tai ne tik sugadino transporto priemonės konstrukciją, bet ir padidino „vandeniui atsparaus sandarinimo“ sunkumus: dulkėtomis, lietingomis ar snieguotomis kasyklos sąlygomis vanduo lengvai prasiskverbdavo į gręžtas skyles ir sukeldavo trumpuosius jungimus. Antenos gedimų rodiklis per 3 mėnesius pasiekė 25 %. Be to, trijų antenų laidų išvedžiojimas ir derinimas pareikalavo papildomo darbo, todėl modifikavimo kaina vienam sunkvežimiui padidėjo 800 RMB, o 100 sunkvežimių – iš viso 80 000 RMB.
Individualus proveržis: 3 pagrindiniai „ToxuTech“ integruotos ryklio peleko formos antenos dizainai, skirti patenkinti pagrindinius poreikius
Siekdama išspręsti kliento problemas, „ToxuTech“ subūrė specialią techninę komandą. Po 3 vietoje atliktų kasyklų tyrimų komanda baigė kurti „GNSS + V2X + 4G trijų režimų integruotą“ ryklio peleko formos antenos sprendimą. Pagrindiniai projektai buvo skirti „delsos mažinimui, duomenų sinchronizavimui ir diegimo supaprastinimui“:
1. Trijų režimų signalo kointegracijos dizainas: ryšio delsos sumažinimas iki mažiau nei 100 ms
Pritaikytas ryklio peleko antena į vieną korpusą integravo tris modulius: GNSS modulį (palaikantį trijų režimų padėties nustatymą per BDS, GPS ir GLONASS), V2X modulį (palaikantį PC5 protokolą trumpojo nuotolio ryšiui) ir 4G modulį (palaikantį LTE Cat.4 ilgojo nuotolio perdavimui). Visi trys moduliai turėjo bendrą „signalo filtravimo grandinę“ ir „RF kanalą“:
● V2X ir 4G signalams buvo naudojama „dinaminio dažnio perjungimo“ technologija, siekiant išvengti trukdžių (V2X veikė 5,9 GHz dažniu, 4G – 1,8/2,6 GHz dažniu), užtikrinant, kad trumpojo nuotolio ryšys ir ilgojo nuotolio perdavimas neveiktų vienas kito;
● Integruotas dizainas sutrumpino V2X signalo perdavimo kelius 80 %. Lauko bandymai sudėtingoje kasyklos vietovėje parodė stabilų 80–100 ms V2V ryšio delsos laiką – tik 1/5 tradicinio sprendimo. Važiuojant kasybos sunkvežimiais, 100 ms delsos sukeltas „papildomas atstumas“ buvo mažesnis nei 0,6 metro, todėl visiškai atitiko saugaus transporto priemonių parko sekimo reikalavimą (1,5 metro saugus atstumas).
2. Padėties nustatymo ir ryšio duomenų „milisekundžių lygio sinchronizavimas“, kontroliuojantis sąveikos nuokrypį iki 30 cm
Siekiant išspręsti GNSS padėties nustatymo ir V2X duomenų asinchroniją, antenoje buvo integruotas „laiko sinchronizavimo lustas“, kad būtų pasiektas „laikrodžio suderinimas“ visose trijose funkcijose:
● GNSS modulio gauti padėties nustatymo duomenys (platuma, ilguma, aukštis virš jūros lygio) buvo perduoti tiesiai į V2X modulį per vidinę didelės spartos magistralę, o tai užtruko tik 5 ms – taip išvengiant tradicinių sprendimų delsos, kai „padėties nustatymo duomenys pirmiausia siunčiami į borto terminalą, o tada persiunčiami į V2X modulį“;
● Tuo pačiu metu antenos išvesties padėties nustatymo duomenys buvo susieti su „transporto priemonės ID ir važiavimo greičiu“, perduodamais V2X signalais, užtikrinant, kad priimantys sunkvežimiai galėtų „suderinti padėtį ir transporto priemonės būseną per vieną sekundę“. Tai sumažino sąveikos nuokrypį nuo daugiau nei 1 metro iki 30 cm tikslumu, panaikinant poreikį atlikti pakartotinius koregavimus derinant kelias transporto priemones ir sutrumpinant pakrovimo / iškrovimo ciklo laiką 4 minutėmis, o tai leido atlikti 2–3 papildomas keliones vienam sunkvežimiui per dieną.
3. Integruotas įrengimas + IP6K9K apsauga: 30 % mažesnės modifikavimo išlaidos
Siekiant išspręsti sudėtingo montavimo ir didelio gedimų dažnio problemas, antenoje buvo atlikti du pagrindiniai konstrukcijos ir apsaugos optimizavimai:
● Vienos skylės montavimo konstrukcija: Antenos, kurios bendri matmenys yra 280 mm × 180 mm × 80 mm (panašūs į tradicines ryklio peleko formos antenas), sunkvežimio stoge reikėjo išgręžti tik vieną 50 mm skersmens skylę laidams ir tvirtinimui – 2–3 skylėmis mažiau nei tradicinių sprendimų atveju. Tai sutrumpino vieno sunkvežimio modifikavimo laiką nuo 4 valandų iki 1,5 valandos ir 30 % sumažino modifikavimo išlaidas (nuo 800 iki 560 RMB vienam sunkvežimiui);
● Itin aukšti apsaugos standartai: Korpusas pagamintas iš smūgiams atsparaus ABS+PC lydinio su „anti-UV danga“ (prisitaikanti prie intensyvios saulės šviesos). Vidinėse sąsajose buvo „dvigubo sluoksnio silikoninės tarpinės + srieginis fiksavimas“, užtikrinantis IP6K9K apsaugą (atsparus valymui aukšto slėgio vandens srove ir 90 ℃ aukštos temperatūros purškimui). Grandinės plokštės taip pat padengtos „triguba danga“ (atsparia anglies dulkių korozijai ir pelėsiui).
Nuo 2025 m. rugpjūčio mėn. „ToxuTech“ Individualiai pritaikyta GNSS + V2X + 4G ryklio peleko antena stabiliai veikė 3 mėnesius Šansi anglių kasykloje kartu su kliento sprendimu.
Šiuo metu ToxuTech sukūrė du standartizuotus, pritaikytus autonominių kasybos sunkvežimių scenarijams: „GNSS+V2X+4G“ ir „GNSS+V2X+5G“. Šiuos sprendimus galima pritaikyti pagal apsaugos lygius ir signalo parametrus, atsižvelgiant į kliento kasybos sunkvežimio eksploatavimo aplinką (pvz., didelis aukštis, dideli elektromagnetiniai trukdžiai). Pristatymo laikas sutrumpintas nuo tradicinių 45 dienų iki 25 dienų, o tai leidžia greitai įdiegti klientų sprendimus.