منارة الخوذة B011

منارة الخوذة B011

لانسيتك منارة الخوذة B011 تم تصميمه خصيصاً للاستخدام في السياقات الصناعية أو الصحية أو الأمنية حيث يكون تتبع البلوتوث الموثوق به وطويل الأمد أمراً بالغ الأهمية.

كان B011 بمثابة الجهاز القابل للارتداء الأساسي، والذي تم اختياره لما يلي:

• بلوتوث 5.1 دعم AoA
• بطارية قابلة لإعادة الشحن بسعة 1200 مللي أمبير في الساعة (مدة تشغيل لمدة عام واحد بفاصل زمني 0.5 ثانية)
• حماية الدخول IP66
• اختياري صفارة للتنبيهات الصوتية واستدعاء العامل
• فترات إعلانية قابلة للتعديل: من 100 مللي ثانية إلى 10 ثوانٍ
• الوزن: 90 جرامًا فقط - مثالي لتركيب الخوذة

هؤلاء منارات تبث حزم تحديد المواقع باستمرار. عند استلامها من قبل الأجهزة المحيطة بوابات وهي مزودة بمصفوفات هوائيات AoA، مما يتيح التثليث ثنائي الأبعاد لتقدير الموقع بدقة.

بوابات بلوتوث ماكرو (LoRaWAN)

لوراوان بوابة ماكرو بلوتوث

بوابة Lansitec Macro Bluetooth Gateway ترتقي بالتتبع بعيد المدى ومنخفض الطاقة إلى مستوى جديد. مصممة بـ لوراوان و بلوتوث 5.0 في جوهرها، تقوم هذه التقنية بجمع بيانات الإشارات أو أجهزة الاستشعار بكفاءة - مثل درجة الحرارة أو الرطوبة أو الموقع - وإرسالها إلى لوراوان بوابات للمراقبة في الوقت الحقيقي.

تم تثبيته كل 80–100 متر داخل الأنفاق، هذه بوابات:

• استقبل حزم بيانات BLE من مصادر قريبة منارات (المدى ~100-150 متر في خط الرؤية)
• يستخدم مصفوفات هوائيات AoA لحساب اتجاه الإشارة
• إرسال بيانات موقع المرحل إلى لوراوان الخادم عبر روابط صاعدة طويلة المدى
• ميزة بطاريات بسعة 38000 مللي أمبير في الساعة، مما يوفر 3-5 سنوات من التشغيل المستقل
• حاصلة على تصنيف IP66 ومناسبة للاستخدام الصناعي في الظروف تحت الأرض

بوابات بلوتوث داخلية وشمسية

لوراوان بوابة بلوتوث تعمل بالطاقة الشمسية

استمتع بتتبع وإدارة موثوقة للأصول في الوقت الفعلي مع بوابة Lansitec Solar Bluetooth. مبنية على بنية متينة لوراوان و بلوتوث 5.0 بفضل هذه البروتوكولات، تقوم هذه البوابة بجمع البيانات بسلاسة من أجهزة البلوتوث منخفضة الطاقة القريبة. منارات والمستشعرات - سواء كانت درجة الحرارة أو الرطوبة أو الموقع - وتنقلها عبر مسافات طويلة عبر لوراوان.

• بوابات داخلية:تم تركيبه في الغرف الفنية والمستودعات ومراكز التحكم (مدعوم بتقنية PoE ومثبت في السقف)
• الطاقة الشمسية بوابات:تستخدم فوق الأرض عند نقاط دخول الأنفاق وفي ساحات الخدمة
  • مجهزة بـ بطاريات قابلة لإعادة الشحن بالطاقة الشمسية بسعة 5300 مللي أمبير في الساعة
  • مصممة ل التشغيل المستمر، حتى في الظروف الغائمة
  • تقرير عبر لوراوان تمامًا مثل الماكرو بوابات

شبكة LoRaWAN

ال لوراوان كانت البنية التحتية بمثابة العمود الفقري لتدفق الاتصالات:

• توفير اتصال صاعد منخفض الطاقة وطويل المدى من جميع بوابات
• مشفر باستخدام AES-128
• تعمل على AU915 الفرقة للامتثال للوائح الإقليمية
• يتم توجيه البيانات المركزية إلى نظام التحكم الخاص بـ MetroLink للتصور والتنبيهات والتحليلات

تحديد المواقع بتقنية البلوتوث AoA: كيف يعمل

زاوية وصول البلوتوث (AoA) هي التكنولوجيا الأساسية وراء تتبع العاملين تحت الأرض بدقة من MetroLink.
هكذا تعمل في الميدان:

1. منارة B011 يصدر إشارة بلوتوث على فترات زمنية (على سبيل المثال، كل 500 مللي ثانية).
2. اثنان على الأقل من الأشخاص الذين يدعمون تقنية AoA بوابات استقبال الإشارة في وقت واحد.
3. كل بوابة تحسب زاوية والتي وصلت منها الإشارة باستخدام مجموعة الهوائيات الخاصة بها.
4. يقوم النظام بتحديد موقع المنارة عن طريق تراكب الزوايا من مصادر متعددة بوابات.
5. يتم إرسال الوظيفة عبر لوراوان إلى مركز التحكم.

تم تحقيق دقة تحديد المواقع:

• متوسط: 1.5–3 أمتار
• في هندسة النفق المثالية: حتى 1 متر
• في المناطق المزدحمة (مثل التقاطعات): ~3.5 متر بسبب انعكاس الإشارة

تخطيط النشر

مسح الإشارة ورسم خرائط التغطية

قبل الإطلاق الكامل، أجرى الفريق الفني لشركة MetroLink مسحًا شاملاً للنفق مسح الترددات اللاسلكية باستخدام العرض التوضيحي منارات وأجهزة استشعار الإشارات إلى:

• تحديد مناطق الانعكاس العالية (الشبكات المعدنية والجدران المنحنية)
• تحسين تباعد البوابة (أضيق في المنحنيات/التقاطعات)
• يضمن التكرار (3 بوابات لكل منطقة لأغراض التثليث)

تخطيط البوابة النموذجي:

• الأنفاق المستقيمة: نفق واحد لكل 80-100 متر
• مناطق التقاطع: 3 في نمط مثلث كل 50 مترًا
• أعمدة الهروب في حالات الطوارئ: بوابة شمسية واحدة على السطح

مراحل النشر

المرحلة 1: مشروع تجريبي للحلقة المركزية

• قسم اختبار بطول 12 كم
• 50 منارات مُصدَر للفنيين الميدانيين
• 40 ماكرو بوابات تم نشرها
• تم اختبار وحدات الطاقة الشمسية على 3 بوابات سطحية

نتائج:

• تغطية موقع 95%
• متوسط دقة 3 أمتار
• تم اختبار برنامج الكشف عن السقوط وحصل على ردود فعل إيجابية

المرحلة الثانية: الطرح على مستوى الشبكة

• خوذة 400 منارات صادر
• 325 ماكرو بوابات تم التثبيت
• 45 بوابات داخلية يتم وضعها في المحطات والمراكز
• 30 شمسي بوابات لمناطق الوصول الخارجية

تدفق البيانات وتكامل المنصة

1. إرسال المنارة → استقبال البوابة (AoA)
2. تقوم البوابة بحساب الموقع وتشفير الحمولة
3. لوراوان وصلة البوابة الصاعدة
   • المدى: 1.5-2 كم حتى في البيئة الحضرية
   • معدل الارتباط الصاعد: حزمة موقع واحدة كل 5 ثوانٍ (قابلة للتكوين)
4. يستقبل الخادم المركزي الحمولة ويقوم بفك تشفيرها
5. وجهة نظر مشغلي غرفة التحكم:
   • خريطة حية للموظفين
   • حالة السياج الجغرافي
   • التنبيهات (السقوط، SOS، انتهاكات المنطقة)
   • موقع المعدات (عبر الحاوية المتتبعون)

تم إدخال البيانات إلى لوحة معلومات SCADA المتوافقة مع MetroLink عبر جسر API.

التحديات والحلول الرئيسية

أمن النظام ومرونته

• التشفير: AES-128 على كل من البلوتوث و لوراوان طبقات
• أنظمة الأمان:
  • التخزين المؤقت المحلي: بوابات قم بتخزين 40 موقعًا حديثًا في حالة فشل الاتصال
  • وظيفة زر SOS حتى أثناء انقطاع الاتصال المؤقت
  • فوتا (تحديث البرامج الثابتة عبر الهواء): مدعوم على بوابات و منارات للحصول على التحديثات عن بُعد

الدروس المستفادة

ضبط خوارزميات زاوية الهجوم (AoA)

تعاونت شركة MetroLink مع مهندسي شركة Lansitec من أجل:

• معايرة الهوائيات لانحناء النفق
• ضبط الخوارزميات للتعويض عن تداخل الارتداد
• يستخدم مرشح RSSI + AoA الاندماج من أجل دقة الحافة

إن التكرار في البنية التحتية أمر غير قابل للتفاوض

تضمن التغطية ذات الطبقتين (AoA + مثلثات منطقة الاحتياط) إمكانية حل مواقع العمال حتى في حالة فشل العقدة.

أهمية تخطيط بطارية البوابة

ماكرو بوابات مطلوب خدمة أقل تواتراولكن نمذجة البطارية كانت ضرورية، بما في ذلك محاكاة معدل الاستنزاف بناءً على درجة الحرارة.

التوسع المستقبلي: الخطط الفنية

تتضمن خريطة طريق MetroLink ما يلي:

• وحدات الذكاء الاصطناعي الحافة في بوابات للكشف عن الشذوذ المحلي
• درجة حرارة أجهزة الاستشعار في منارات للتنبيه بشأن السلامة من الحرائق
• تنبيهات خاصة بالمنطقة عبر ردود الفعل الصوتية (على سبيل المثال، الدخول إلى مناطق الخطر)
• تجمع منارات المقاول: نظام إصدار إشارات مؤقتة مع بروتوكولات انتهاء الصلاحية

خاتمة

يكمن النجاح التقني لنشر تتبع Bluetooth AoA من MetroLink في التخطيط، وتآزر الأجهزة، والواقعية التشغيلية. من خلال الجمع بين Lansitec خوذة B011 منارات, ماكرو بوابات, وحدات الطاقة الشمسية، و لوراوان الاتصالتمكنت الهيئة من التوصل إلى نظام ليس دقيقًا فحسب، بل قويًا ومستقلًا وقابلًا للتطوير.

في البنية التحتية للمترو اليوم، لم تعد السلامة مهمة يدوية. مصممة، لاسلكية، ودائمة التشغيل.

تحسين سلامة وكفاءة المترو من خلال التتبع في الوقت الفعلي: شراكة مترولينك – لانسيتك – لانسيتك

بالنسبة لشركة MetroLink Operations، وهي شركة تشغيل مترو أسترالية متوسطة الحجم، أصبح هذا التحدي ملحًا: مع وجود أكثر من 400 عامل يديرون أكثر من 75 كيلومترًا