टॉक्सुटेकचे कस्टम GNSS+V2X+4G इंटिग्रेटेड शार्क फिन अँटेना: स्वायत्त खाण ट्रक सोल्यूशन्ससाठी मुख्य आव्हाने सोडवणे

पूर्वी, मोठ्या घरगुती ओपन-पिट खाणींसाठी डिझाइन केलेल्या स्वायत्त खाण ट्रक सोल्यूशनच्या प्रदात्या क्लायंटला "अधूनमधून वाहन-ते-वाहन (V2V) संप्रेषण" आणि "असमक्रमित स्थिती डेटा" सारख्या समस्यांचा सामना करावा लागत असे. या समस्यांमुळे फ्लीट ऑपरेशन दरम्यान "अत्यधिक जवळून अनुसरण" किंवा "मार्ग विचलन" च्या वारंवार घटना घडत असत आणि लोडिंग/अनलोडिंग कार्यक्षमतेतही व्यत्यय येत असे. या गरजा पूर्ण करण्यासाठी, टॉक्सुटेक एक सानुकूलित "विकसित केलेGNSS+V2X+4G इंटिग्रेटेड शार्क फिन अँटेना."फंक्शन इंटिग्रेशन आणि परिस्थिती-विशिष्ट अनुकूलनाद्वारे, या अँटेनाने वरील वेदना बिंदू यशस्वीरित्या सोडवले. सध्या, क्लायंटच्या सोल्यूशनसह, शांक्सी प्रांतातील कोळसा खाणीतील 100 खाण ट्रकमध्ये मोठ्या प्रमाणात अनुप्रयोगांमध्ये ते तैनात केले गेले आहे.

मागणी विश्लेषण: क्लायंटच्या समाधानाचे 3 मुख्य वेदना मुद्दे, "अँटेना सहयोग" आव्हानांकडे निर्देशित करतात.

क्लायंटच्या स्वायत्त मायनिंग ट्रक सोल्यूशनचा उद्देश "बहु-वाहन फ्लीट ऑपरेशन, रिअल-टाइम पोझिशन इंटरॅक्शन आणि आपत्कालीन लिंकेज" साध्य करणे हा होता. तथापि, सुरुवातीच्या चाचणी दरम्यान, पारंपारिक अँटेना सोल्यूशन्समध्ये लक्षणीय कमतरता आढळल्या:

१. V2V कम्युनिकेशन लेटन्सी ५०० मिलीसेकंदांपेक्षा जास्त, फ्लीट ऑपरेशनमध्ये अडथळा.

सुरुवातीला, क्लायंटने "स्वतंत्र V2X अँटेना + स्वतंत्र 4G अँटेना" सह एक स्वतंत्र उपाय स्वीकारला: V2X ने कमी-श्रेणीचे V2V संप्रेषण (उदा., अंतराचे अनुसरण, ब्रेकिंग सिग्नल) हाताळले, तर 4G ने लांब-श्रेणीचे डेटा ट्रान्समिशन व्यवस्थापित केले. तरीही, खाणीच्या भूभागाने - उंच उतार आणि उच्च उंचीच्या फरकांनी चिन्हांकित - डिस्क्रिट अँटेनासाठी "सिग्नल ब्लाइंड स्पॉट्स" तयार केले, परिणामी V2V संप्रेषण विलंब अनेकदा 500ms पेक्षा जास्त झाला. जेव्हा खाण ट्रक 20km/ताशी वेगाने प्रवास करतात, तेव्हा 500ms विलंबामुळे वाहने अतिरिक्त 3 मीटर प्रवास करतात, ज्यामुळे ताफ्यात मागील बाजूच्या टक्करांचा धोका लक्षणीयरीत्या वाढतो किंवा खूप मोठ्या अंतरामुळे वाहतूक कार्यक्षमता कमी होते.

२. GNSS पोझिशनिंग आणि V2X डेटा "असिंक्रोनस" होता, ज्यामध्ये परस्परसंवाद विचलन १ मीटरपेक्षा जास्त होते.

खाणकाम ट्रक लोडिंग/अनलोडिंग दरम्यान अचूक संरेखन आवश्यक होते (उदा., एकाच वेळी क्रशर स्टेशनवर अनेक ट्रक कोळसा उतरवत असताना, 1.5-मीटर अंतर राखणे आवश्यक होते). यासाठी GNSS पोझिशनिंग डेटा आणि V2X द्वारे प्रसारित केलेल्या "वाहन स्थिती माहिती" दरम्यान रिअल-टाइम जुळणीची आवश्यकता होती. तथापि, पारंपारिक उपायात, जीएनएसएस अँटेना आणि ट्रकवर वेगवेगळ्या ठिकाणी V2X अँटेना बसवण्यात आले होते (छताच्या समोर GNSS, मागील बाजूस V2X), ज्यामुळे सिग्नल रिसेप्शनमध्ये "वेळेचा फरक" निर्माण झाला. यामुळे पोझिशन डेटा इंटरॅक्शन विचलन 1 मीटरपेक्षा जास्त झाले, ज्यामुळे बहु-वाहन संरेखन दरम्यान वारंवार समायोजन आवश्यक होते आणि प्रत्येक लोडिंग/अनलोडिंग सायकलचा वेळ 4-6 मिनिटांनी वाढवता आला.

३. अवजड अँटेना बसवणे, ट्रकमध्ये बदल करण्याचा उच्च खर्च

स्वतंत्र अँटेना (GNSS, V2X आणि 4G साठी प्रत्येकी एक) खाण ट्रकच्या छतावर 3-4 छिद्रे ड्रिल करणे आवश्यक होते. यामुळे वाहनाच्या संरचनेचे नुकसान झालेच नाही तर "वॉटरप्रूफ सीलिंग" ची अडचण देखील वाढली: धुळीच्या, पावसाळ्याच्या किंवा बर्फाळ खाणीच्या परिस्थितीत, पाणी सहजपणे ड्रिलच्या छिद्रांमध्ये शिरले, ज्यामुळे शॉर्ट सर्किट झाले. अँटेना बिघाड दर 3 महिन्यांत 25% पर्यंत पोहोचला. याव्यतिरिक्त, तीन अँटेनासाठी वायरिंग आणि डीबगिंगसाठी अतिरिक्त श्रम आवश्यक होते, ज्यामुळे प्रति ट्रक सुधारणा खर्च RMB 800 ने वाढला आणि 100 ट्रकसाठी एकूण RMB 80,000 झाला.

कस्टमाइज्ड ब्रेकथ्रू: टॉक्सुटेकच्या इंटिग्रेटेड शार्क फिन अँटेनाचे ३ कोअर डिझाईन्स, मागणीच्या मुळाशी लक्ष्य करून

क्लायंटच्या समस्या सोडवण्यासाठी, टॉक्सुटेकने एक समर्पित तांत्रिक टीम स्थापन केली. साइटवरील 3 खाण सर्वेक्षणांनंतर, टीमने "GNSS+V2X+4G ट्रिपल-मोड इंटिग्रेटेड" शार्क फिन अँटेना सोल्यूशनला अंतिम रूप दिले. मुख्य डिझाइन "लेटन्सी कमी करणे, डेटा सिंक्रोनाइझ करणे आणि इंस्टॉलेशन सोपे करणे" यावर केंद्रित होते:

१. ट्रिपल-मोड सिग्नल को-इंटिग्रेशन डिझाइन: कम्युनिकेशन लेटन्सी १०० मिलिसेकंदांपेक्षा कमी करणे

सानुकूलित शार्क फिन अँटेना एकाच गृहनिर्माणात तीन मॉड्यूल्स एकत्रित केले: एक GNSS मॉड्यूल (BDS, GPS आणि GLONASS द्वारे ट्रिपल-मोड पोझिशनिंगला समर्थन देणारा), एक V2X मॉड्यूल (शॉर्ट-रेंज कम्युनिकेशनसाठी PC5 प्रोटोकॉलला समर्थन देणारा), आणि एक 4G मॉड्यूल (लांब-रेंज ट्रान्समिशनसाठी LTE Cat.4 ला समर्थन देणारा). तिन्ही मॉड्यूल्समध्ये "सिग्नल फिल्टरिंग सर्किट" आणि "RF चॅनेल" सामायिक केले गेले:

● V2X आणि 4G सिग्नलमध्ये हस्तक्षेप टाळण्यासाठी "डायनॅमिक फ्रिक्वेन्सी स्विचिंग" तंत्रज्ञानाचा वापर केला गेला (V2X 5.9GHz वर कार्यरत होते, 4G 1.8/2.6GHz वर कार्यरत होते), जेणेकरून कमी-श्रेणीचे संप्रेषण आणि लांब-श्रेणीचे प्रसारण एकमेकांवर परिणाम करणार नाही;

● एकात्मिक डिझाइनमुळे V2X सिग्नल ट्रान्समिशन मार्ग 80% ने कमी झाले. जटिल खाण भूप्रदेशातील फील्ड चाचण्यांमध्ये 80-100ms ची स्थिर V2V कम्युनिकेशन लेटन्सी दिसून आली - पारंपारिक सोल्यूशनच्या फक्त 1/5. जेव्हा खाण ट्रक प्रवास करत असत तेव्हा 100ms लेटन्सीमुळे होणारे "अतिरिक्त अंतर" 0.6 मीटरपेक्षा कमी होते, जे सुरक्षित फ्लीट फॉलोइंगची आवश्यकता पूर्णपणे पूर्ण करते (1.5-मीटर सुरक्षा अंतर).

२. पोझिशनिंग-कम्युनिकेशन डेटाचे "मिलिसेकंद-स्तरीय सिंक्रोनायझेशन", ३० सेमीच्या आत परस्परसंवाद विचलन नियंत्रित करणे.

GNSS पोझिशनिंग आणि V2X डेटामधील असिंक्रोनी सोडवण्यासाठी, अँटेनाने तीन फंक्शन्समध्ये "घड्याळ संरेखन" साध्य करण्यासाठी "टाइम सिंक्रोनाइझेशन चिप" समाविष्ट केली:

● GNSS मॉड्यूलने मिळवलेला पोझिशनिंग डेटा (अक्षांश, रेखांश, उंची) थेट अंतर्गत हाय-स्पीड बसद्वारे V2X मॉड्यूलमध्ये प्रसारित केला गेला, फक्त 5ms घेतला - पारंपारिक उपायांचा विलंब टाळून जिथे "पोझिशनिंग डेटा प्रथम ऑन-बोर्ड टर्मिनलवर पाठवला जातो, नंतर V2X मॉड्यूलवर पाठवला जातो";

● त्याच वेळी, अँटेनाचा आउटपुट पोझिशनिंग डेटा V2X सिग्नलमध्ये वाहून नेल्या जाणाऱ्या "वाहन आयडी आणि प्रवास गती" शी बांधलेला होता, ज्यामुळे प्राप्त करणारे ट्रक "एका सेकंदात स्थान आणि वाहन स्थिती जुळवू शकतात" याची खात्री होते. यामुळे परस्परसंवाद विचलन 1 मीटरपेक्षा जास्त अंतरावरून 30 सेमीच्या आत कमी झाले, बहु-वाहन संरेखन दरम्यान वारंवार समायोजन करण्याची आवश्यकता दूर झाली आणि प्रत्येक लोडिंग/अनलोडिंग सायकलचा वेळ 4 मिनिटांनी कमी झाला - दररोज प्रत्येक ट्रकसाठी 2-3 अतिरिक्त ट्रिप सक्षम झाले.

३. एकात्मिक स्थापना + IP6K9K संरक्षण: ३०% कमी सुधारणा खर्च

अवजड स्थापनेचा त्रास आणि उच्च बिघाड दरांना तोंड देण्यासाठी, अँटेनाने रचना आणि संरक्षणामध्ये दोन प्रमुख ऑप्टिमायझेशन वैशिष्ट्यीकृत केले:

● सिंगल-होल इंस्टॉलेशन डिझाइन: २८० मिमी×१८० मिमी×८० मिमी (पारंपारिक शार्क फिन अँटेनाच्या तुलनेत) च्या एकूण परिमाणांसह, अँटेनाला वायरिंग आणि फिक्सेशनसाठी ट्रकच्या छतामध्ये फक्त ५० मिमी-व्यासाचा एक ड्रिल होल आवश्यक होता - पारंपारिक सोल्यूशन्सपेक्षा २-३ कमी छिद्रे. यामुळे प्रति ट्रक सुधारणा वेळ ४ तासांवरून १.५ तासांपर्यंत कमी झाला आणि सुधारणा खर्च ३०% ने कमी झाला (प्रति ट्रक RMB ८०० वरून RMB ५६० पर्यंत);

● अति-उच्च संरक्षण मानके: या गृहनिर्माणात "अँटी-यूव्ही कोटिंग" (तीव्र खाणीच्या सूर्यप्रकाशाशी जुळवून घेणारे) सह प्रभाव-प्रतिरोधक ABS+PC मिश्रधातू वापरण्यात आले. अंतर्गत इंटरफेसमध्ये "डबल-लेयर सिलिकॉन गॅस्केट + थ्रेडेड लॉकिंग" वैशिष्ट्यीकृत होते, ज्यामुळे IP6K9K संरक्षण प्राप्त होते (उच्च-दाब वॉटर जेट क्लीनिंग आणि 90℃ उच्च-तापमान फवारणीसह). सर्किट बोर्डांना "ट्रिपल-प्रूफ कोटिंग" देखील मिळाले (कोळशाच्या धूळ गंज आणि बुरशीला प्रतिकार करणारे).

ऑगस्ट २०२५ पर्यंत, टॉक्सुटेकचे क्लायंटच्या सोल्यूशनसोबत शांक्सी कोळसा खाणीत कस्टमाइज्ड GNSS+V2X+4G शार्क फिन अँटेना 3 महिन्यांपासून स्थिरपणे कार्यरत आहे.

सध्या, टॉक्सुटेक स्वायत्त खाण ट्रक परिस्थितींसाठी दोन प्रमाणित सानुकूलित उपाय विकसित केले आहेत: "GNSS+V2X+4G" आणि "GNSS+V2X+5G". क्लायंटच्या खाण ट्रक ऑपरेटिंग वातावरणावर आधारित संरक्षण पातळी आणि सिग्नल पॅरामीटर्ससाठी हे उपाय समायोजित केले जाऊ शकतात (उदा., उच्च उंची, उच्च इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक हस्तक्षेप). क्लायंटच्या उपायांच्या जलद अंमलबजावणीसाठी समर्थन प्रदान करून, वितरण वेळ पारंपारिक 45 दिवसांवरून 25 दिवसांपर्यंत कमी करण्यात आला आहे.