U-Bahn

LoRa-Kommunikationslösung für den Untertagebau

Zuverlässige Fernkommunikation ohne teure Infrastruktur

Der Betrieb von Untertagebergwerken erfordert eine unterbrechungsfreie Kommunikation, um die Sicherheit der Arbeiter, die Koordination der Ausrüstung und die Produktionseffizienz zu gewährleisten. Herkömmliche Kommunikationssysteme stoßen jedoch in unterirdischen Umgebungen, in denen sich Tunnel ständig erweitern, die Signalausbreitung durch Gesteinsformationen behindert wird und die Installation einer kabelgebundenen Infrastruktur sowohl teuer als auch zeitaufwändig ist, oft an ihre Grenzen.

Kanglongs LoRa-Bergbaukommunikationslösung Das System wurde speziell entwickelt, um diese Herausforderungen zu bewältigen. Durch die Kombination von energiesparender LoRa-Technologie mit strategisch platzierten Relaisstationen, fahrzeugmontierten Funkgeräten und Handterminals ermöglicht es eine stabile Sprachkommunikation in unterirdischen Fördertunneln, ohne auf Mobilfunknetze oder komplexe Verkabelungen angewiesen zu sein.

Herausforderungen in der Kommunikation unter Tage

Viele Bergbaustandorte haben mit ähnlichen Kommunikationsproblemen zu kämpfen:

• Unterirdisch kein Mobilfunknetz.

• Die Installation einer Wi-Fi-Infrastruktur ist kostspielig und die Wartung schwierig.

• Herkömmliche VHF/UHF-Funkgeräte leiden in Tunnelkurven unter starker Dämpfung.

• Der Ausbau von Glasfaserleitungen erfordert aufgrund der Tunnelerweiterungen häufige Umstrukturierungen.

• Mangelhafte Kommunikation zwischen den Übertage- und Untertagearbeitern.

• Die Kommunikation zwischen Muldenkippern, Vorgesetzten und Wartungsteams ist eingeschränkt.

• Hohe Betriebskosten aufgrund einer komplizierten Kommunikationsinfrastruktur.

Für Bergwerke, die sich jedes Jahr weiter in die Tiefe ausdehnen, müssen die Kommunikationssysteme zudem skalierbar und leicht versetzbar sein.

Projekthintergrund

Dieses Projekt ist für ein Untertagebergwerk konzipiert und umfasst Folgendes:

• Zwischen dem Mineneingang und der Abraumhalde liegen etwa 6 km.

• Untertage-Arbeitstiefe von etwa 50–80 Metern.

• Mehrere gekrümmte Fördertunnel.

• Kontinuierlicher Betrieb von unterirdischen Muldenkippern.

• Mehrere Aushub- und Verladezonen.

Da die Mine einen geneigten Zugangsstollen anstelle eines vertikalen Schachts nutzt, können Schwerlastwagen das Erz direkt zwischen den unterirdischen Abbaugebieten und der Oberfläche transportieren. Diese Betriebsmethode bietet zudem eine ideale Route für die Installation von LoRa-Relaisknoten.

Systemarchitektur

Das vollständige Kommunikationssystem besteht aus fünf Hauptkomponenten.

1. Oberflächensolare LoRa-Basisstation

Die am Mineneingang installierte, solarbetriebene Basisstation bietet Folgendes:

• 24/7 autonomer Betrieb

• Drahtlose Langstrecken-Backhaul-Verbindung

• Verbindung mit dem Oberflächenkontrollraum

• Fernüberwachungsfunktion

Solarenergie macht den Aufbau zusätzlicher elektrischer Infrastruktur in abgelegenen Bergbaugebieten überflüssig.

2. Oberflächenkontrollraum

Das Kontrollzentrum steuert:

• Überwachung von Kommunikationsnetzen

• Kommunikation der Leitstelle

• Gerätekoordination

• Notfallkommando

Die Bediener halten über das LoRa-Netzwerk ständigen Kontakt zu den unterirdischen Aufsichtspersonen.

3. LoRa-Relaisstationen (D6000-Repeater)

Anstatt die Repeater in gleichen Abständen zu installieren, werden die Relaisstandorte entsprechend der tatsächlichen Tunnelgeometrie ausgewählt.

Die typischen Abstände liegen zwischen:

• 90 m

• 100 m

• 120 m

• 160 m

• 180 m

Repeater sind installiert an folgenden Standorten:

• Tunnelkreuzungen

• Scharfe Kurven

• Unübersichtliche Ecken

• Lange gerade Abschnitte

• Ladekammern

Diese Einsatzstrategie minimiert den durch Felsabschirmung verursachten Signalverlust und reduziert gleichzeitig die Gesamtzahl der benötigten Relais-Einheiten.

Jeder Repeater leitet die Kommunikation automatisch an das nächste Relais weiter und bildet so ein zuverlässiges Multi-Hop-Netzwerk in der gesamten Mine.

4. D6000E Fahrzeugfunkgerät

Im Gegensatz zu herkömmlichen Minenkommunikationssystemen, bei denen die Repeater fest installiert sind, integriert Kanglong das fahrzeugmontierte Funkgerät D6000E direkt in die unterirdischen Muldenkipper.

Die D6000E erfüllt mehrere wichtige Funktionen:

• Mobiles Kommunikationsendgerät

• Kommunikation mit der Fahrzeugleitstelle

• Sprachkommunikation mit Handfunkgeräten

• Dynamische Netzwerkerweiterung während der LKW-Fahrt durch Tunnel

Da Muldenkipper ständig zwischen den oberirdischen und unterirdischen Fördergebieten pendeln, erweitern sie auf natürliche Weise die Kommunikationsreichweite während des täglichen Betriebs.

Dieser Ansatz verbessert die Flexibilität der Kommunikation deutlich, ohne dass die Investitionen in die Infrastruktur erhöht werden müssen.

5. Handfunkgeräte mit LoRa-Technologie

Das Bergbaupersonal trägt während des täglichen Betriebs tragbare LoRa-Funkgeräte von Kanglong.

Typische Nutzer sind:

• Minenaufseher

• Baggerführer

• Wartungsingenieure

• Elektriker

• Sprengteams

• Sicherheitsinspektoren

Die Arbeiter bleiben in Verbindung mit:

• Fahrzeuge in der Nähe

• Relaisstationen

• Oberflächendisponenten

• Notfallteams

Selbst in gekrümmten Tunneln, wo eine direkte Sichtverbindung unmöglich ist, gewährleisten Relaisstationen eine stabile Verbindung.

Typischer Kommunikationsablauf

1. Ein Arbeiter im Produktionsraum kontaktiert die Versandzentrale.

2. Das Handfunkgerät sendet das Signal an den nächstgelegenen D6000-Repeater.

3. Der Repeater leitet das Signal über aufeinanderfolgende Relaisstationen weiter.

4. Das Signal erreicht die Bodenstation.

5. Die Basisstation stellt die Kommunikation mit dem Kontrollraum her.

6. Der Disponent kann sofort Kontakt aufnehmen:

• Untergrundarbeiter

• Fahrzeugfunkgeräte

• Wartungspersonal

• Notfallteams

Die Kommunikationsverbindung bleibt auch dann stabil, wenn Fahrzeuge durch das Bergwerk fahren.

Vorteile der Kanglong LoRa-Lösung

Große Kommunikationsdistanz

Durch die Kombination von LoRa-Technologie mit optimiertem Repeater-Einsatz deckt das System lange unterirdische Förderstrecken mit exzellenter Signalstabilität ab.

Ausgezeichnete Tunneldurchdringung

Die Schmalbandübertragung von LoRa bietet eine bessere Beugung und Durchdringung als viele herkömmliche drahtlose Systeme und eignet sich daher gut für gekrümmte unterirdische Tunnel.

Flexible Erweiterung

Mit fortschreitendem Bergbaubetrieb können zusätzliche Relaisstationen installiert werden, ohne dass das gesamte Kommunikationsnetz neu gestaltet werden muss.

Dadurch werden künftige Expansionskosten erheblich reduziert.

Niedrige Installationskosten

Im Vergleich zu Glasfaser- oder WLAN-Infrastruktur benötigt die LoRa-Lösung Folgendes:

• Weniger Kabel

• Minimale Tiefbauarbeiten

• Kürzere Installationszeit

• Geringere Wartungskosten

Zuverlässige Kommunikation

Jeder Repeater leitet Nachrichten automatisch über mehrere Zwischenstationen weiter.

Wenn ein Teil der Mine erweitert wird, kann das Netzwerk einfach durch Hinzufügen weiterer Relaisknoten erweitert werden.

Geringer Stromverbrauch

LoRa-Geräte verbrauchen sehr wenig Strom.

Solarbetriebene Oberflächenstationen und energiearme Relaisgeräte reduzieren die Betriebskosten und gewährleisten gleichzeitig einen kontinuierlichen Betrieb.

Anwendungsszenarien

Die Lösung eignet sich ideal für:

• Untertage-Metallminen

• Goldminen

• Kupferminen

• Eisenerzminen

• Kohlebergwerke

• Kalksteinminen

• Tunnelbauprojekte

• Wasserkrafttunnel

• Große unterirdische Baustellen

Warum Kanglong wählen?

Kanglong ist spezialisiert auf professionelle drahtlose Kommunikationslösungen für industrielle Umgebungen.

Unser LoRa-Kommunikationssystem für den Bergbau bietet:

• Kundenspezifisches Netzwerkdesign basierend auf Minenlayouts

• Fahrzeugbasierte Kommunikationsintegration

• Flexible Relais-Einsatz

• Drahtlose Weitstreckennetzwerke

• OEM- und ODM-Unterstützung

• Professionelle Ingenieursunterstützung

• Globaler technischer Support

Egal ob es sich bei Ihrer Mine um ein neu erschlossenes Gelände oder einen expandierenden Untertagebetrieb handelt, Kanglong kann eine Kommunikationslösung entwerfen, die auf Ihre Tunnelstruktur, Ihren Produktionsablauf und Ihre Abdeckungsanforderungen zugeschnitten ist.

Abschluss

Zuverlässige Kommunikation ist für den modernen Untertagebau unerlässlich. Ein mangelhaft konzipiertes Kommunikationssystem kann zu Produktionsverzögerungen, Sicherheitsrisiken und erhöhten Betriebskosten führen.

Die LoRa-Minenkommunikationslösung von Kanglong bietet eine praktische und kostengünstige Alternative zu herkömmlichen kabelgebundenen oder Mobilfunksystemen. Durch die Kombination von solarbetriebenen Basisstationen, intelligenten LoRa-Repeatern, fahrzeugmontierten Funkgeräten des Typs D6000E und Handterminals ermöglicht die Lösung eine zuverlässige Sprachkommunikation in langen, gewundenen unterirdischen Förderstollen und lässt sich gleichzeitig problemlos an das Wachstum des Minenbetriebs anpassen.

Wenn Sie ein neues Untertagebauprojekt planen oder ein bestehendes Kommunikationssystem modernisieren möchten, Kanglong kann Ihnen dabei helfen, ein zuverlässiges, skalierbares und wirtschaftliches LoRa-Netzwerk aufzubauen, das auf die Realitäten des Untertagebaus zugeschnitten ist.

Häufig gestellte Fragen

Frage 1: Welche Reichweite hat das LoRa-Kommunikationssystem unterirdisch?
Die Reichweite hängt von der Tunnelgeometrie und der Platzierung der Repeater ab. Mit korrekt positionierten D6000-Repeatern kann das System die Kommunikation über mehrere Kilometer unterirdischer Fördertunnel zuverlässig gewährleisten.

Frage 2: Funktioniert das System auch ohne Mobilfunk- oder WLAN-Netzwerke?
Ja. Die Lösung funktioniert unabhängig von der öffentlichen Mobilfunkinfrastruktur und benötigt keine unterirdische WLAN-Abdeckung.

Frage 3: Warum sollte man den D6000E auf Muldenkippern installieren?
Muldenkipper sind täglich im gesamten Bergwerk unterwegs. Die Installation des D6000E auf diesen Fahrzeugen ermöglicht die kontinuierliche Kommunikation mit den Fahrern und den Mitarbeitern in der Nähe und unterstützt gleichzeitig eine flexible Netzabdeckung in aktiven Produktionsbereichen.

Frage 4: Lässt sich das System mit dem Wachstum der Mine leicht erweitern?
Ja. Neue Relaisstationen können entlang neu ausgehobener Tunnel hinzugefügt werden, ohne das bestehende Netzwerk zu ersetzen. Dadurch ist die Lösung für die Erweiterung des Bergbaubetriebs sehr gut skalierbar.

Frage 5: Kann Kanglong kundenspezifische OEM- oder ODM-Kommunikationslösungen für den Bergbau anbieten?
Absolut. Kanglong bietet maßgeschneiderte LoRa-Kommunikationssysteme an, darunter Handfunkgeräte, Fahrzeugfunkgeräte, Repeater und die komplette Netzwerkplanung, um den spezifischen Anforderungen verschiedener Untertagebergwerke gerecht zu werden.