Testes de alcance de propagação subterrânea com MinePoynt da POYNTING HELI E MiniHELI antenas

Projeto info:

  • Localização: Ya Batho, África do Sul
  • Produto POYNTING:
    • 2x  HELI-3: Antena Circular Polarizada Unidirecional de Mina/Túnel; Wi-fi

Introdução

POYNTING As antenas MinePoynt têm sido objeto de testes e avaliações em diversas demonstrações e implantações subterrâneas nos últimos anos. Embora os resultados sejam normalmente partilhados connosco, normalmente somos proibidos de publicar os detalhes dos testes. No entanto, num número seleccionado de casos, podemos partilhar algumas informações limitadas. Fornecemos uma visão geral dos testes realizados em nosso MinePoynt “HELI”antenas e nosso novo “MiniHELI”Série de antenas.

É importante notar que MinePoynt “HELI”antenas e nosso novo “MiniHELI”As séries de antenas são projetos registrados pela POYNTING e/ou tecnologias patenteadas baseadas em projetos de antenas polarizadas circulares. Essas antenas são mais adequadas para mineração e outros tipos de ambientes de RF agressivos. Em alguns casos onde são utilizadas antenas convencionais, a propagação de RF é bastante limitada e diminui rapidamente ao longo do túnel. Leia nosso Perguntas frequentes o que explica os benefícios das antenas polarizadas circulares para túneis.

Caso de teste 1: testes de VoIP em minas de carvão

Os testes foram conduzidos por Ya Batho em uma mina de carvão em 2017 para testar os serviços VoIP na mina. Os pontos de acesso WiFi M-Cube intrinsecamente seguros (IS) da Ya Batho foram usados ​​neste teste, conectados ao POYNTING HELI-3 antenas polarizadas circulares de 17.5dBi em uma configuração MIMO 2×2. As medições foram realizadas com tablets IS Android da Ya Batho. O AP foi instalado no subalimentador inclinado, com medições realizadas ao longo do caminho da correia transportadora para ambos os aparelhos VoIP e em um cenário de 'backhaul' de AP para AP.

Esta área de uma mina de carvão é bastante ondulada, com algumas seções sob água pesada, obstruídas com objetos metálicos que criam um ambiente de RF hostil. É aqui que as antenas polarizadas circulares, como a MinePoynt “HELI”As antenas prosperam.

Os resultados dos testes no cenário AP, medidos em um tablet VoIP, resultaram em níveis de RSSI suficientes a 600 m de distância do AP. Um link de malha na mesma área foi testado com sucesso a uma distância de 950m. O link mesh foi configurado na banda WiFi de 2.4 GHz e atingiu uma taxa de transferência de 10 a 13 Mbps.

Teste 2: testes VoIP da Mina de Ouro

Numa configuração de teste semelhante à da mina de carvão anterior, foram realizados testes numa mina de ouro para avaliar as condições de RF nos túneis de uma mina de ouro. Um conjunto de Ya Batho M-Phones (SIP VoIP Handset) foi configurado para usar PTT (Push-to-Talk) para se comunicarem entre si, com seu ponto de acesso sem fio M-Cube como fonte de rede WiFi.

Um resumo dos resultados pode ser visto na ilustração do layout do túnel acima, onde níveis de RSSI de -59 foram alcançados a 459m de distância do ponto de acesso e -72dBm a aprox. 660m de distância. Esses testes são importantes para determinar o número de Aps a serem implantados e suas localizações ideais.

Caso de teste 3: Túnel da Mina de Platina

Um teste foi realizado em uma mina de Platina em 2018, em um túnel de aprox. 3m de diâmetro, onde ScanRF Projects, Rajant Corporation e POYNTING participaram da condução dos testes junto com os representantes da mina. Foi testado um protótipo de antena, apelidado de POYNTING Quad HELI, que agora é lançado como parte do novo MiniHELI faixa. Esta antena é uma antena polarizada circular 2×2 MIMO 2.4 GHz + 2×2 MIMO 5 GHz. Os testes foram todos realizados utilizando a antena protótipo, conectada a uma malha cinética Rajant ME4.

As duas primeiras medições deste teste foram registradas utilizando dispositivos de teste com antenas integradas. Aprox. 155m, um RSSI de -64dBm foi medido em 5GHz e -60dBm em 2.4GHz. O ponto de teste foi movido para aprox. 200m com resultados RSSI entre -63dBm em 5GHz.

Um conjunto secundário de medições foi feito, desta vez de Rajant a Rajant, em modo mesh com o mesmo protótipo de antena em uma extremidade, mas com 2x HELI-3 (somente 2.4 GHz) na extremidade remota. O RSSI medido com o Rajant ME4 foi de -49dBm e tempo de ping de 2ms a essa distância, em um scanario sem linha de visão (NLOS). Logo após a realização dos testes, uma locomotiva com vários vagões passou pelo túnel estreito, o que provou ter pouco efeito no desempenho do sistema. A ligação rádio entre os dois Nodes manteve-se em níveis excelentes, ou seja, RSSI em torno de -60dBm com um ping de 3ms.

Neste cenário de teste, onde foram utilizadas antenas de 2.4 GHz + 5 GHz, pode-se observar que 5 GHz teve melhor desempenho. Esta antena está agora disponível em configurações unidirecionais e bidirecionais. Essas antenas estão disponíveis em um conjunto completo, que oferece espaço para o Rajant ME4/LX5 e outros tipos de rádios e nós. Por favor veja nosso Resumo do produto.

Caso de teste 4: Paradas de mina de platina

Um segundo cenário de teste foi estabelecido dentro da mesma mina mencionada anteriormente. Desta vez na área de realce ativo. O teste foi configurado usando um nó Rajant ME4, novamente em modo AP, conectado ao protótipo de antena MIMO de 2.4 GHz e 5 GHz. As medições de teste foram realizadas usando os mesmos dispositivos de teste com antenas integradas.

A área de mineração ativa tinha um pé-direito de aprox. 1.5 a 1.8m de altura, tornando inviável a implementação temporária de um AP/Node localizado naquela área. O Rajant ME4 com a antena POYNTING foi, portanto, instalado fora do túnel de entrada, que também tinha cerca de 1.5 a 1.8 m de diâmetro. As medições foram, portanto, feitas em pontos de amostragem dentro da área ativa do realce, com a fonte irradiando efetivamente de fora, iluminando a área ativa do realce com conectividade WiFi. 

As medições nos pontos de amostragem indicaram que o sinal originado no exterior era suficiente dentro daquela área, provando que um AP/Nó localizado forneceria excelentes capacidades de telemetria e automação para uma área de realce ativa conectada.

Caso de teste 5: Mina de carvão

Outros testes realizados pelos representantes da ScanRF Projects e da Rajant Corporation em 2019, desta vez numa mina de carvão com túneis subterrâneos muito maiores, que também mostraram resultados excepcionais.

Os resultados do teste neste caso foram realizados entre dois nós de malha Rajant, cada um conectado ao POYNTING HELI antenas em uma configuração MIMO 2.4×2 de 2 GHz + MIMO 5×2 de 2 GHz. Apenas a primeira medição de teste ocorreu em um cenário de linha de visão (LOS), após o qual o túnel dobrou e torceu em várias direções, incluindo subidas e descidas.

As medições de teste forneceram resultados interessantes de distância versus intensidade do sinal e rendimento alcançado em todos os locais de teste. Neste link de RF em malha de 'backhaul', excelentes resultados de taxa de transferência TCP de 68Mbps alcançados em torno de -52dBm a 670m de distância – sem quaisquer outros nós de RF entre eles. Neste caso de teste, 2.4 GHz teve desempenho melhor que 5 GHz. Os testes foram limitados a 1 km, para determinar a extensão da propagação de RF, onde também foram alcançados resultados razoáveis. 

Conclusão:

A escolha de antenas adequadas para uma mina (e outros tipos de minas e túneis) ajuda a equipe de TI Industrial a alcançar a melhor propagação possível na implantação subterrânea, garantindo assim a topologia de rede ideal a partir de uma perspectiva econômica, ao mesmo tempo em que fornece um ambiente subterrâneo robusto rede de comunicação para permitir rigidez, estabilidade e desempenho da rede RF de qualidade industrial.

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