System Resys – Ratownicza łączności bezprzewodowa RESYS

Łączność bezprzewodowa RESYS jest innowacyjnym w skali światowej systemem komunikacji mobilnej, przeznaczonym do pracy w podziemnych zakładach górniczych, w tym w zakładach zagrożonych wybuchem metanu i / lub pyłu węglowego.

System powstał w ramach programu “Poprawa bezpieczeństwa w kopalniach” współfinansowanego przez NCBiR. W stworzenie systemu zaangażowane były: Centralna Stacja Ratownictwa Górniczego S.A. w Bytomiu, Akademia Górniczo-Hutnicza, GIG oraz Instytut Łączności w Warszawie.

Funkcjonalność systemu RESYS miała odpowiadać potrzebom akcji ratowniczej, a po wypadku w kopalni Krupiński w maju 2011r. istotnym postulatem dotyczącym jego funkcjonalności była lokalizacja.

Firma 2rhp tworząca system RESYS wzięła pod uwagę warunki, w jakich prowadzona jest akcja ratownicza, w tym propagację fal radiowych w wyrobiskach podziemnych i zadbali o takie parametry systemu jak: gabaryty, wagę, zasięg, zużycie energii, a w szczególności łatwość obsługi. Realizacja tego dedykowanego do wyrobisk podziemnych systemu wymagała zaprojektowania elektroniki urządzeń i stworzenia oprogramowania, które obsłuży ruch audio w sieci rozproszonej.

Rozwiązanie to dla sieci RESYS objęte jest europejskim zgłoszeniem patentowym.

Idea twórców zawarta jest w stwierdzeniu: “We Connect to Protect”.

Łączność bezprzewodowa RESYS posiada dedykowaną aplikację, która umożliwia schematyczne odwzorowanie akcji (przemieszczanie się górników/ratowników w wyrobisku), komunikację głosową z nimi oraz ich lokalizację. Jak komunikują twórcy systemu z 2rhp sp. z o.o., aplikacja ta będzie w najbliższym czasie dostosowywana do potrzeb komunikacji z górnikami w wyrobiskach (przodki, ściana, trasy kolejek). Użycie systemu RESYS w przypadku codziennej pracy górników może nie tylko podnieść poziom bezpieczeństwa (ograniczenie wypadków), ale również wpłynąć na wydajność poprzez umożliwienie przekazywania informacji o wiele szybciej niż przy dzisiejszych możliwościach. Co istotne – komunikacja w warunkach hałasu, braku widoczności to lepsza koordynacja pracy, a tym samym jej komfort i ograniczenie niepotrzebnych nieporozumień i konfliktów.

W celu zbudowania sieci szkieletowej, w chodnikach umieszcza się odpowiednią ilość Repeater’ów. Ilość ta jest zależna od dwóch podstawowych czynników: długości chodników, która ma być pokryta zasięgiem sieci, oraz gęstości ich rozmieszczania. Gęstość rozmieszczania repeaterów, a zatem ilość niezbędna do pokrycia zasięgiem sieci, danego odcinka, zależy od czynników, wpływających na propagację fal radiowych. Do najważniejszych z nich należą:

• przebieg wyrobiska – rozumiany jako występowanie załomów, różnic poziomu, rozwidleń i skrzyżowań, (im bardziej kręty jest chodnik, tym fale radiowe są bardziej tłumione, stąd więcej repeaterów będzie wymagane do pokrycia go siecią radiową);
• przekrój wyrobiska – (zwykle w chodnikach o większych przekrojach fale radiowe propagują się lepiej),
• występowanie przeszkód terenowych tj. tamy, duże maszyny, które wpływają na większe tłumienie fal radiowych.

Teoretyczna maksymalna ilość Repeaterów pracująca w jednej sieci wynosi 255. Jednak tak duża ilość urządzeń retransmitujących, będzie powodować kilkusekundowe opóźnienia. Z tego względu należy przyjąć, że realna maksymalna ilość repeaterów w lokalnej sieci mieści się w przedziale pomiędzy 50-70szt. (w testach pod ziemię wystarczyło kilkanaście szt.).

Ze względu na zapewnienie tej samej polaryzacji anten, repeatery powinny pracować w pozycji pionowej. Jest to zapewnione poprzez sposób mocowania urządzeń, polegający na podwieszaniu ich za karabińczyk umieszczony na końcu anteny, do elementów obudowy wyrobiska tj. stropnic, wykładki etc., lub istniejących w wyrobisku elementów instalacji tj. rurociągi, kable itp., za pomocą dowolnego zawiesia np. haka wykonanego z drutu, odcinaka taśmy tekstylnej, linki, łańcuszka itp.

Repeatery należy umieścić w świetle chodnika, w taki sposób, aby najmniejsza odległość od ociosów, stropu i spągu, wynosiła, co najmniej 0,5m. Nie jest to wymóg bezwzględny, jednak jego niespełnienie może skutkować zmniejszeniem zasięgów urządzeń.

Repeater skonstruowano tak, aby był urządzeniem lekkim o niewielkich gabarytach, możliwie łatwym do noszenia i prostym w obsłudze.

Masa repeatera gotowego do pracy to 440g, z czego 140g waży sam akumulator o pojemności 3000mAh. Akumulatory Repeaterów, pozwalają na 15 do 20 godzin pracy i są wymienne w strefie zagrożenia wybuchem.

W Repeater’ach zastosowano anteny dookólne, celem uproszczenia ich instalacji. Może mieć to szczególne znaczenie, w warunkach ograniczonej widoczności oraz w miejscach nasilenia ruchu ludzi i maszyn, gdzie przestrzeń przeznaczona do instalcji anten kierunkowych (o większych gabarytach)  jest ograniczona.

Budowanie sieci jest możliwie proste i wspomagane wskaźnikami LED na klawiaturze, lub/i komunikatami głosowymi, odtwarzanymi w Komunikatorze Osobistym. Daje to większą pewność użytkownikom, że postępują prawidłowo i tym samym usprawnia budowę sieci.

Pokrycie kilometrowego odcinka zasięgiem sieci szkieletowej, przy średnim zasięgu pomiędzy Repeaterami 140m, wymaga instalacji ok. 8 Repeaterów, których łączna masa to nieco powyżej 3,5 kg.

Twórcy z 2rhp z siedzibą w Rudzie Śląskiej zadbali o dodatkowe funkcje. System RESYS poza lokalizacją użytkowników, ma możliwość ostrzegania w sytuacji gdy pozostają w bezruchu. Lokalizacja ratowników jest ustalana na podstawie sygnałów radiowych Komunikatorów Osobistych względem sąsiednich Repeaterów i przedstawiana graficznie na ekranie komputerów z aplikacją Resys pod ziemią oraz na powierzchni, o ile zestawiono stosowne połączenie światłowodowe. Baza M1 oraz inne urządzenia sytemu mają możliwość rejestracji prowadzonych rozmów oraz przesyłanych danych.