熱搜關鍵詞: 5G通信時間同步方案 室內定位時間同步方案 自動駕駛時間同步方案 智能電網時間同步方案
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采礦業通常使用一種稱為“隨鉆測量”或MWD的技術,通過連續監測各種鉆機性能參數,如鉆速、比能、扭矩、振動和氣壓等,來描述鉆孔過程中的巖體特征。由此收集的數據可以進行處理,以提供用于分析鉆孔波動的垂直視圖和水平視圖,這對于規劃礦井爆破至關重要(對于安全和定位而言)。MWD數據的處理和分析涉及到各種參數的關聯,這是準確時間同步變得重要的地方。
在現實中,衛星定位信號(GPS/北斗)無法直接穿透厚厚的煤層和巖層到達井下,礦井中的各種傳感器和通信設備都需要準確時間,大多數煤礦企業在之前主要借助的是NTP獲取時間。然而,NTP精度上遠遠達不到要求。
采礦系統通常配備GPS接收器,為時間戳數據提供時基。基于GPS的時間戳在完全暴露于開闊天空、GPS信號不受阻礙的區域工作良好。然而,在GPS信號無法到達的地下采礦作業中,需要備用機制將準確時間傳送到需要的位置。PTP是一種專門的準確時間分配協議,可用于將GPS來源的時間傳送到各個端點
除了提高礦井作業期間收集的數據質量外,礦井資源在開采過程中存在諸多安全隱患,準確的時間同步還有助于礦井內的安全條件。隨著采礦車輛開始自主化,在車輛內和整個礦井內進行準確計時對于實施防撞系統和為事后審查提供完整的“場景”分析至關重要。
進入21世紀后,時間同步技術快速發展,為采礦業協同監測技術帶來了準確、實時、連續的安全狀態監測數據提供了有力的保證,提高了采礦業安全預警水平,減少了事故發生的頻次。準確時間同步技術對采礦業提高井下工作人員的生命安全保障具有重要而長遠的意義,對礦難發生之際開展準確 的救援、減少人員傷亡數量、減輕礦產經濟損失也提供了技術保障。
地面機房放置酷鯊衛星授時主時鐘,在布置酷鯊時間同步服務器(主時鐘)于礦井地上機房時候,礦井下設備同樣布置酷鯊時間同步設備(從時鐘)通過以太網IEEE1588協議同步,而這些設備是酷鯊的從端模塊,比如C300,過現網普通交換機環網分散到礦井下其他需要授時設備,這樣就可以把GPS時間導入到礦井內外,實現了礦井系統整體時間同步。
因為酷鯊時間同步服務器自研發守時技術可以穿越任何普通交換機組成的IP網絡,無需對現有網絡進行任何改造,并且多臺設備間可串行后實現時間同步,在從端依托自有核心技術進行準確時間恢復,目前同步精度依據網絡情況可以達到1ns—100ns的水平,可完全滿足當下傳感器設備準確授時所需。人在哪里,物品在哪里,一目了然。
比如地面能接收到衛星的監測分站使用EGM 時間同步服務器,接收到衛星準確時間信號后通過串口和秒脈沖經由交換機組成的IP網絡和IEEE1588同步協議傳送給井下CMM時間同步服務器,然后進行解碼形成準確時間信息,再通過IP網絡發送到井下其他監測分站,使得井下監測分站有了和井上幾乎相同的GPS時間。
“地基”(地面時間同步授時系統),相較于“天基”(依靠空中衛星授時)而言,具有以下天然優勢。
首先,地面授時抗干擾能力強,安全性高!
其次,地面授時比空中北斗授時精度更高,現階段普通北斗接收機的授時精度在100納秒水平,而酷鯊科技地面授時現已成功可達到1納秒授時精度;
第三,地面授時區域時間一致性會更好,即便主時鐘丟了衛星信號,發生了時間偏移,從時鐘時間也會緊跟主時鐘,能有效確保在當前主時鐘下的整體區域時間是一致的。GPS授時因為都跟蹤的是衛星,各GPS授時點之間一旦沒了衛星信號,時間各自偏移,那相互之間的偏差就無法確定,整個區域內時間也就千差萬別,不一致;
第四,地面授時系統,比起衛星授時而言,適用于更多應用場景,比如山洞、礦井、室內等。眾所周知,這些區域是沒有辦法通過衛星接收機來獲取時間的。由此,通過網絡地面時間同步來實現授時在當先顯得尤為緊迫。
準確時間同步為什么對采礦業這么重要,主要是這里的關鍵業務需求之一是能夠預測鉆井設備故障,以實現零計劃外停機時間。設備故障可能導致鉆機停產,并導致連鎖物流和規劃問題,成本高昂。這樣的非生產性時間(或NPT)是昂貴的,成本約為每次事故15萬美元。礦井數據的準確時間戳有助于提高數據質量,增強鉆井作業的實時控制,并就鉆井設備即將出現的問題向操作員發出預警信號。