Устройство отслеживания персонала и имущества для повышения безопасности в горнодобывающей промышленности
Представляет собой шлюз, который крепится к поясу. Использует Bluetooth-маячки, GPS, Wi-Fi и 3G для определения своего местоположения и передачи данных на сервер, что позволяет применять его даже в шахтах.
Работа под поверхностью полна опасностей. Снизить риски можно с помощью геолокационных сервисов, которые определяют местоположение людей и уведомляют об опасностях.
Поставщику геолокационных решений для предприятий требовалась система геопозиционирования с низким энергопотреблением для клиента, занимающегося горной добычей. Решение должно было отслеживать местоположение шахтеров под поверхностью.
Поставщику геолокационных решений для предприятий требовалась система геопозиционирования с низким энергопотреблением для клиента, занимающегося горной добычей. Решение должно было отслеживать местоположение шахтеров под поверхностью.
Запрос
Традиционные технологии, используемые в геопозиционировании, такие как GPS и Wi-Fi, плохо работают под землей. Поэтому заказчику требовалось решение, которое могло бы обойти ограничения, свойственные стандартным отслеживающим устройствам.
Для создания такого решения клиент искал партнера с опытом разработки аппаратного обеспечения и встроенного ПО, а также работы с конкретными микроконтроллерами от разных производителей.
Для создания такого решения клиент искал партнера с опытом разработки аппаратного обеспечения и встроенного ПО, а также работы с конкретными микроконтроллерами от разных производителей.
Решение
Команда КЕДР Solutions спроектировала специальное устройство-шлюз, которое шахтер закрепляет на поясе. Оно улавливает сигналы от Bluetooth-маячков, которые устанавливаются в зонах, находящихся под наблюдением. Сила сигналов разнится в зависимости от расстояния между маячком и шлюзом.
Когда устройство ловит сигнал, оно передает свой идентификатор по Wi-Fi. Так мы узнаем, где именно под поверхностью находится устройство в каждый конкретный момент. Для связи на поверхности прибор использует GPS, Wi-Fi и 3G.
Когда устройство ловит сигнал, оно передает свой идентификатор по Wi-Fi. Так мы узнаем, где именно под поверхностью находится устройство в каждый конкретный момент. Для связи на поверхности прибор использует GPS, Wi-Fi и 3G.
Главная печатная плата идругие элементы устройства-шлюза
Выполненные работы
- Проектирование принципиальной схемы
- Создание файлов для изготовителя
- Проектирование корпуса
- Сборка опытного образца
- Проектирование печатной платы
- Заказ компонентов и изготовление печатной платы
- Написание прошивки
- Тестирование аппаратной части
Использованные технологии
- В качестве МК мы использовали nRF52832 с поддержкой BLE 5.0 и ядром Cortex-M4F.
- Прошивка для устройства написана на базе FreeRTOS.
- Для разработки прошивки мы использовали Microsoft Visual Studio с плагином Visual GDB.
- Устройство может подключаться к облаку (серверу) по Wi-Fi или 3G.
- Для измерения активности персонала мы оснастили устройство акселерометром.
- Для связи по 3G и GPS мы использовали модуль SIM5360.
- Для связи по Wi-Fi мы использовали ESP8266.
- Для создания принципиальной схемы и проектирования печатной платы использовался Altium Designer.
- Прошивка написана на C/C++.
Процесс проектирования и отладки устройства-шлюза
Итоги
При разработке печатной платы мы использовали nRF52 в качестве микроконтроллера и модуль SIM5360 для связи по 3G и GPS. Мы также написали прошивку для устройства-шлюза. Кроме того, мы связались с одним из изготовителей и заказали водонепроницаемый корпус: устройство может работать в экстремальных условиях, таких как низкая температура, высокая вероятность механического воздействия, слабое GPS-соединение и отсутствие 3G-сигнала. Прибор выполняет следующие функции:
- Сканирует маячки;
- Подключается к точкам доступа Wi-Fi;
- При потере Wi-Fi-соединения передает данные по 3G;
- В отсутствие маячков использует GPS;
- Имеет акселерометр для отслеживания скорости движущихся объектов;
- Работает в экстремальных условиях;
- Работает 7 дней без подзарядки.
Время работы без подзарядки:
7 дней
Точность определения местоположения по GPS:
1 метр
Степень защиты от пыли и воды:
IP67
Точность определения местоположения по маячкам:
1 метр
7 дней
Точность определения местоположения по GPS:
1 метр
Степень защиты от пыли и воды:
IP67
Точность определения местоположения по маячкам:
1 метр
“
Тщательная подготовка компании КЕДР Solutions к проекту уверила заказчика в том, что он выбрал надежного партнера. Несмотря на разницу во времени, команда всегда оставалась на связи. Благодаря их самоотдаче мы смогли наладить с заказчиком долгосрочное сотрудничество.