BR102016005371B1 - método de planejamento de rede sem fio - Google Patents

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Luis Guilherme Uzeda Garcia
Erika Portela Lopes De Almeida
Ignacio Rodriguez Larrad
Viviane Da Silva Borges Barbosa
George Caldwell
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Abstract

MÉTODO DE PLANEJAMENTO DE REDE E MÉTODO DE PLANEJAMENTO DE MINA. Descreve-se um método que consiste na fusão de dois processos conhecidos e bastante utilizados na indústria da mineração, são eles: Planejamento de Mina e Planejamento de Rede. A fusão desses dois processos é capaz de reduzir os custos de operação de uma mina 1, 4, ao possibilitar a instalação de uma rede sem fio mais barata e dotada de maior qualidade e cobertura que atendem melhor às necessidades de operação da mina 1, 4.

Description

Campo da Invenção
[001] A presente invenção se relaciona às áreas de Planejamento de Mina e Planejamento de Rede sem fio para minas a céu aberto e minas subterrâneas. Nesse contexto, a tendência de automatização de processos e a robotização das operações torna o subsistema de comunicações um componente vital para as operações de extração.
Antecedentes da Invenção
[002] A presente invenção consiste na fusão de dois processos conhecidos, são eles: Planejamento de Mina e Planejamento de Rede. Os dois processos sempre se apresentaram de forma separada no estado da técnica, pois até o presente momento, não era sabido o potencial de sinergia entre ambos.
[003] Preliminarmente, para que a presente invenção seja compreendida em sua total integridade, é preciso que sejam definidos o que consiste "Planejamento de Mina" e o que consiste "Planejamento de Rede'.
[004] O Planejamento de Rede, também conhecído como "eetwokkplanning consiste no planejamento que antecede a instalação de uma rede de transmissão sem fio (wireless) sobre um ambiente qualquer. Redes de transmissão wireless são muito comuns em minas de extração a céu aberto e minas subterrâneas, onde é necessária uma rede de comunicação de altíssima disponibilidade, ultra confiável com baixíssimas taxas de erro (perdas de pacotes) e com baixa latência para que sejam alcançados padrões máximos de segurança, produtividade e eficiência.
[005] Existem diversos tipos de redes sem fio, sendo mais comuns aquelas que empregam uma combinação de antenas fixas 2, roteadores portáteis 3 e roteadores embarcados 3' (atrelados ao corpo de caminhões, escavadeiras e outras máquinas envolvidas na operação da mina). Vide figura 3 da presente invenção.
[006] Para que todos os veículos 8 e unidades compreendidas pela mina 1, 4 possam se comunicar entre si, transmitindo e coletando dados mutuamente, é preciso que seja criada uma estrutura de rede de comunicação que atenda a extensão de trabalho da mina, abarcando toda a área operacional como as áreas de tráfego e as áreas de destino dos equipamentos.
[007] Como o cálculo da distribuição de nós é muito complexo, comumente a operação de Planejamento de Rede wireless é realizada mediante utilização de um software especializado. São exemplos de softwares capazes de realizar essa operação: • Asset® • Mentum Planet® • WinProp® • Wireless InSite (RayTracing®)
[008] O procedimento padrão de planejamento e otimização usando tais softwares funciona muito bem para ambientes de topografia e morfologia ("clutter") pouco dinâmicos, como cidades e zonas rurais. Entretanto, como a topografia de uma mina é alterada constantemente, qualquer planejamento, sobretudo, de banda larga, se torna obsoleto em pouco tempo. O que, na prática, implica em uma série de replanejamentos reativos e onerosos durante toda a extensão da vida da mina.
[009] O Planejamento de Mina, também conhecido como "miee planning, é o planejamento que é realizado previamente à fase de extração de uma mina, i.e., a fase de retirada de material da jazida.
[010] Com base em dados obtidos durante a fase de exploração da mina, tais como dados de testemunho e perfilagens geofísicas, é mapeada a área produtiva da mina. Nessa fase são determinados os pontos da jazida onde existe maior concentração de minério e é traçado um mapa tridimensional das áreas produtivas.
[011] A fase de Planejamento de Mina consiste na elaboração de um projeto de acesso e extração das áreas produtoras de minério. Em uma extração a céu aberto, a mina é dividida em blocos tridimensionais virtuais (vide figura 11), em seguida é planejado o sequenciamento da extração desses blocos 10, 11 de modo a promover economia de recursos, facilidade no acesso de maquinário e maximização de retornos financeiros à operação.
[012] Na prática, o Planejamento de Mina visa retirar a maior quantidade de minério para um menor volume de material estéril, maximizando assim o valor presente líquido da mina. Desta forma, são maximizados os dividendos e economizados os recursos desta operação.
[013] Assim como o network planning aplicado ao Planejamento de Rede wireless, o mine planning tem de ser frequentemente revisado durante toda a vida da mina, com base em alterações dos dados coletados durante a fase de exploração mineral.
[014] Algumas das ferramentas disponíveis atualmente no mercado para Planejamento de Mina, são: • Vulcan® • GeoViaWhittle® • Datamine® • Minesight® • Geopit®
[015] Até o presente momento, não existe nenhum método ou software compreendido pelo estado da técnica, que seja capaz de realizar o Planejamento Integrado de uma Mina e de sua Rede de suporte, de modo a otimizar a operação de ambos, trazendo ganhos econômicos a estas operações.
Objetivos da Invenção
[016] A presente invenção tem por objetivo um novo método de Planejamento de Rede, que faça uso de dados de input providos por um método de Planejamento de Mina.
[017] A presente invenção tem por objetivo um novo método de Planejamento de Mina, que faça uso de dados de input providos por um método de Planejamento de Rede.
[018] A presente invenção também tem por objetivo um método de Planejamento de Rede mais econômico.
[019] A presente invenção também tem por objetivo um método de Planejamento de Mina mais econômico.
[020] A presente invenção também tem por objetivo manipular a topografia de uma mina e, por conseguinte a propagação de rádio, de modo a confinar os sinais de rádio à área de interesse, minimizando vazamentos não intencionais, visando o aumento de segurança das informações utilizadas pelas operações.
[021] Por fim, a presente invenção também tem por objetivo permitir a manipulação da topografia de uma mina e, por conseguinte, a propagação de rádio, de modo a bloquear sinais externos de interferência não-intencionais, com o objetivo de proteger os enlaces de rádio críticos utilizados pelas operações.
Breve Descrição dos Desenhos
[022] A presente invenção é mais detalhadamente descrita com base nas respectivas figuras:
[023] Figura 1 - Retrata uma vista em perspectiva superior de uma mina de extração a céu aberto, revelando um ponto cego na área de cobertura de sua rede sem fio.
[024] Figura 2 - Retrata uma vista em perspectiva superior da mina de extração a céu aberto da figura 1, com o problema do ponto cego solucionado em decorrência da utilização da presente invenção.
[025] Figura 3 - Revela uma representação da área de cobertura de uma rede sem fio que compreende estações base, relês fixos e relês móveis operando conjuntamente.
[026] Figura 4 - Retrata uma vista em corte de uma mina subterrânea dotada de uma série de relês configurados para dar suporte à rede de comunicação sem fio da mina.
[027] Figura 5 - Retrata uma vista em corte de uma mina subterrânea dotada de um ponto de interferência na rede de comunicação da mina.
[028] Figura 6 - Retrata uma vista em corte da mina subterrânea da figura 5 com uma solução trazida pelo método da presente invenção.
[029] Figura 7 - Retrata um fluxograma de uma primeira forma de concretização da presente invenção.
[030] Figura 8 - Retrata um fluxograma de uma segunda forma de concretização da presente invenção.
[031] Figura 9 - Retrata um fluxograma da invenção baseado na forma de execução da figura 7.
[032] Figura 9 - Retrata um fluxograma da invenção baseado na forma de execução da figura 8.
[033] Figura 11 - Revela uma representação de modelo de blocos compreendida pelo estado da técnica.
Descrição Detalhada da Invenção
[034] De modo bastante simplificado, a presente invenção, tal como exibida nas figuras 7 e 8, consiste na combinação de um método de Planejamento de Mina com um método de Planejamento de Rede.
[035] A nova ferramenta permite disponibilizar os dados do Planejamento de Mina como inputs ao Planejamento de Rede. Em outras palavras, com a nova ferramenta, o planejamento do arranjo de nós 3, 3', 2 da rede wireless levará em conta as disposições atuais e futuras da topografia da mina 1,4 (vide figura 7).
[036] Sem uma sincronização entre os dois métodos (mine planning e network planning), no estado da técnica, o Planejamento de Rede sem fio de uma mina é realizado de modo sub-ótimo - possivelmente errático e pontual - todas as vezes que falhas de conectividade surgem.
[037] Antes de se realizar qualquer Planejamento de Rede, é preciso compreender a propagação das ondas de rádio. Essa propagação é fortemente influenciada pelo relevo, que por sua vez é constantemente alterado pela lavra seguindo-se um planejamento de mina. Por fim, a coordenação e a execução da própria lavra, especialmente em cenários com alto grau de automatização, dependem da conectividade sem fio. Neste sentido, estações base e nós fixos 3 são posicionados onde se acredita que haverá uma necessidade futura de cobertura de rede. Os nós 2, 3,3' são orientados de modo a cobrir a topografia atual e futura da mina, sendo instalados a uma quantidade e disposição onde se espera serem capazes de contornar futuras barreiras e cobrir futuras topografias, com profundidades e contornos bastante distintos das topografias originais na fase inicial de explotação da mina 1, 4.
[038] Existem prestadores de serviço no estado da técnica, como a empresa United Mine Solutions (EUA) que se dizem capazes de prover um Planejamento de Rede que se antevem às necessidades atuais e futuras de uma mina 1, 4. Ocorre que, estes prestadores de serviço realizam o Planejamento de Rede tendo como base a experiência e intuição de seus funcionários. Não existe no estado da técnica um método 100% confiável e independente de intervenção humana para um Planejamento de Rede que atenda a todas as necessidades presentes e futuras de uma mina 1, 4.
[039] A presente invenção é, portanto, o único meio eficaz organizado de definição de um Planejamento de Rede que seja capaz de desenhar uma rede sem fio, que promova uma área de cobertura 6 sem falhas ou pontos cegos nos estágios iniciais, finais e intermediários da fase de explotação de uma mina 1, 4, independentemente das modificações topográficas ocorridas na mina 1, 4 nestes intervalos.
[040] Em sua segunda forma de concretização, vide figura 8, o método do Planejamento de Rede também fornece inputs ao método de Planejamento de Mina. O objetivo por trás desse loop (vide seta superior da figura 8) é prover adaptações ao perfil topográfico da mina que promovam melhorias à rede sem fio.
[041] Para compreender esse ponto, cumpre preliminarmente entender que as ondas de rádio 7 emitidas pelos equipamentos da rede wireless podem ser absorvidas, refletidas, desviadas ou espalhadas pelos diferentes tipos de materiais encontrados na mina 1, 4.
[042] De modo geral, reflexões especulares ocorrem quando a onda eletromagnética incide em uma superfície - especialmente metálica - cujas dimensões são muito maiores que seu comprimento de onda. Já a difração ocorre de modo mais proeminente quando o caminho percorrido pela onda de rádio 7 - o trajeto entre o transmissor e o receptor - é obstruído por um obstáculo ou fenda de dimensões comparáveis ao comprimento de onda, resultando em um encurvamento da onda ao redor do obstáculo. O espalhamento (reflexão difusa), por sua vez, ocorre quando a frente de onda incide sobre uma superfície irregular ou quando o meio através do qual a onda se propaga compreende objetos cujas dimensões são comparáveis ao comprimento de onda. Por fim, a absorção é um fenômeno físico, em que parte da energia (fótons) da onda interage com a matéria do ambiente (tipicamente, elétrons) sendo convertida em energia térmica.
[043] Até o presente momento, esses efeitos ocasionados pelos materiais e pela topografia das minas 1, 4 sobre as ondas de rádio 7 eram apenas um problema a ser contornado (e não previsto) pelo Planejamento de Rede. Qualquer desvio, atenuação ou reflexão provocada pelos materiais encontrados nas minas 1, 4 era entendido como um obstáculo a ser superado pelo Planejamento de Rede. Após a concretização da presente invenção, essas formas de interação entre ondas de rádio 7 e os materiais presentes na mina 1, 4, passarão a ser interpretados como "formas de geração de condição favorável de RF".
[044] Define-se como condição favorável de RF a presença de sinal e ausência de interferência acima de limiares aceitáveis, nas zonas de interesse (ou o inverso para se evitar vazamentos de sinal). Antes da presente invenção, qualquer desvio, atenuação ou reflexão ocasionados pela topografia e litologia da mina eram entendidos como obstáculos a serem superados pelo Planejamento de Rede. Após a concretização da presente invenção, as interações entre as ondas de rádio e o ambiente da mina, considerando inclusive a mudança topográfica, passam a ser previstos pelo Planejamento de Rede. Além disso, características da topografia da mina podem ser manipulados para atingir os objetivos específicos do planejamento, tais como confinamento de interferência. Por exemplo, é sabido que a presença de obstáculos dentro da primeira zona de Fresnel, cujo raio pode ser calculado matematicamente, altera de forma significativa o nível de sinal no receptor.
[045] É possível, por exemplo, alocar um depósito de material estéril em uma área específica ao redor de uma jazida para que este elemento opere como um anteparo reflexivo 5 e reflita ondas de rádio 7 para extinguir um ponto cego presente em uma área de cobertura de rede 6 (vide figuras 1 e 2).
[046] Outra opção seria a criação de barreiras (anteparos de absorção 5') para contenção de interferências em minas de extração subterrâneas 4 (vide e figuras 4, 5 e 6 do presente documento).
[047] Uma opção não revelada nas figuras é a criação de túneis adicionais atuando como guias de onda em uma mina subterrânea 4 para ampliação da área de cobertura de rede 6 no interior da mina subterrânea 4.
[048] Outros exemplos de alterações topográficas na mina que influenciam a propagação de sinais de RF incluem: pequenos ajustes no sequenciamento de lavra, o preenchimento não-permanente de pits intermediários e a criação de superfícies/ anteparos móveis para confinar o sinal em uma mina a céu aberto. Os pequenos ajustes no sequenciamento de lavra permitem, por exemplo, que se atrase a remoção de um obstáculo no ambiente de propagação. Esse obstáculo pode ser um morro que atenua o sinal de um transmissor, mas que permite o confinamento da interferência entre transmissores diferentes.
[049] Evidente que não estão limitados a estes exemplos, todas as formas possíveis de geração de condição favorável de RF. Diversas outras formas de interação poderiam ser concebidas, desde que estas interações entre materiais e ondas de rádio 7 pudessem contribuir com o funcionamento da rede sem fio.
[050] Ao fazer uso das "formas de geração de condição favorável de RF" a presente invenção permite uma economia no número e na capacidade dos nós 3, 3' e antenas 2 distribuídos pela mina 1, 4.
[051] Nesta modalidade da invenção (descrita na figura 8 do presente relatório) o Planejamento de Mina leva em conta, além das variáveis convencionais como a localização dos blocos de material estéril 10 e blocos de minério 11 as variáveis capazes de dificultar ou facilitar a concretização de uma rede sem fio por toda a superfície da mina 1, 4.
[052] Em outras palavras, nesta modalidade de concretização, o Planejamento de Mina busca alternativas mais baratas para a explotação da mina 1, 4, que levem em conta não apenas os custos envolvidos com a retirada e transporte de minério e material estéril do interior da mina 1, 4 para seus pontos de descarga (como depósitos de estéril ou britadores primários), mas também levem em conta o custo de instalação da rede sem fio para cada uma dessas formas de acesso e explotação.
[053] O Planejamento de Mina ideal, segundo essa lógica, é aquele com menores custos de execução possíveis, incluindo aí custos com extração, transporte e processamento de material, bem como os custos com instalação da rede sem fio.
[054] A sincronização dos dois métodos, Planejamento de Mina e Planejamento de Rede, pode ser realizada de diversas maneiras, tais como: • O desenvolvimento de um único método que realize simultaneamente o Planejamento de Mina e o Planejamento de Rede. • Um arcabouço que faça uso de dois métodos distintos, um deles relacionado a Planejamento de Mina e outro relacionado a Planejamento de Rede. Nesta forma de concretização da invenção, um operador ficaria encarregado de transferir os inputs do mine planning para o network planning e vice-versa. • Um método que não utilize um software, mas que realize o Planejamento de Mina e o Planejamento de Rede simultaneamente, mediante a realização de cálculos e planejamento manuais.
[055] A primeira forma de concretização da invenção (figura 7) também pode ser dividida nas seguintes etapas: I- Coletar informações do Planejamento de Mina: Essa etapa corresponde ao acesso à futura topografia da mina, à litologia e ao número e perfil dos elementos compreendidos pela mina 1, 4, tais como, caminhões, perfuratrizes e pás carregadeiras e demais equipamentos necessários à completa extração da mina dentro de um período de tempo previamente estipulado. II- Avaliar os requisitos de rede: Com base nos elementos definidos na etapa I, descobrir os requisitos de rede desses elementos. Por exemplo, se apenas comunicação de banda estreita for necessária, ou se comunicação de banda larga é necessária concomitantemente ou integralmente. Avaliar também: qual o máximo de atraso e jitter aceitável para cada nó; a capacidade de cobertura de cada nó; o número de nós autônomos compreendidos pela rede; e o tamanho da área a ser coberta. III - Planejar a infraestrutura de rede: Com base nos requisitos de rede e nos inputs do Planejamento de Mina, selecionar a melhor configuração possível para a distribuição de rede sem fio para topografia atual e futura da mina. Considerando as mudanças a médio prazo na topografia, escolher uma configuração que minimize os custos da rede enquanto mantém-se o atendimento aos requisitos de rede dos elementos compreendidos no interior da mina. IV - Instalar a rede: Efetivamente distribuir os relês 3,3', antenas 2 e demais aparelhos que dão suporte à rede. V - Operar a mina: Esta etapa consiste na fase de explotação da mina. Nesta fase, blocos de material estéril ou de minério são removidos de acordo com o Planejamento de Mina. Consequentemente, esta etapa altera a topografia da mina. VI - Avaliar os indicadores de performance da rede: coletar indicadores reais e indicadores simulados, considerando as alterações na topografia da mina 1, 4. VII - Os indicadores estão condizentes com os requisitos atuais e futuros? Esta etapa consiste na comparação dos indicadores coletados com os requisitos de performance. Esta etapa é realizada para que o operador do sistema possa tomar uma decisão de otimização do sistema se necessário. Se os indicadores estiverem de acordo com os requisitos necessários, retorna à etapa V. VIII - A rede pode ser melhorada? Esta fase consiste na avaliação se é possível ou não otimizar parâmetros da rede tais como: posicionamento dos nós 3, 3', 2, potência de transmissão, inclinação de antena 2, modos de transmissão ou mesmo gerar uma condição favorável de RF. Se isto for possível, pular para a etapa IX para otimizar os parâmetros, se não for possível, avaliar se é necessário replanejar a conectividade da infraestrutura de rede na etapa X. IX - Otimização de rede: Altera os parâmetros identificados na etapa VIII, retornando à etapa VI para reavaliação de indicadores de performance. X - Coletar informações atualizadas da mina: Sabe-se que, o ambiente real da mina não segue exatamente o Planejamento de Mina. Assim, de tempos em tempos, é necessário avaliar o quão próximo do Planejamento de Mina, a topografia real da mina se encontra. Essa informação é bastante importante para o Planejamento de Rede. XI - A rede necessita de mais nós? Baseado nas informações coletadas na etapa X avaliar se mais nós 3, 3', 2 são necessários para a infraestrutura de rede. Se mais nós 3, 3', 2 forem necessários, pular para etapa XII. Do contrário, pular para etapa XIII. XII - Adicionar nós: Acrescentar nós 3, 3', 2 extras à estrutura da rede e então retornar à etapa IV. XIII - É necessário replanejar a rede? Esta etapa avalia se é necessário replanejar a rede. Um dos motivos que podem fazer com que o replanejamento de Rede seja desnecessário é o fechamento da mina 1, 4. Se for necessário replanejar a rede, retornar à etapa II.
[056] Um fluxograma representativo das etapas elencadas é exibido na figura 9 do presente documento.
[057] A segunda forma de concretização da invenção (figura 8), por sua vez, pode ser dividida nas seguintes etapas: I - Planejamento de Mina: Nesta etapa, a configuração final da mina (o final-pit de uma mina a céu aberto 1) e a ordem das áreas a serem extraídas são determinados de acordo com algoritmos específicos. Note-se que, nesta implementação, o Planejamento de Mina também recebe um input de topografias favoráveis à rede sem fio. Neste caso, o Net Value da mina 1, 4 também considera os custos de longo prazo de infraestrutura sem fio, sendo usado para programar a configuração de mina 1, 4 de maneira mais rentável. II - Coletar dados de Planejamento de Mina: Esta fase corresponde à avaliação da topografia futura da mina 1, 4, litologia e elementos, como caminhões, perfuratrizes e pás carregadeiras necessárias para operar a mina 1, 4 dentro de um cronograma planejado. Esta etapa compreende a obtenção de informação de Planejamento de Mina em um período futuro, para que as medidas tomadas para otimizar e replanejar a rede considerem seu futuro crescimento. III - Avaliar os requisitos de rede: com base nos elementos definidos na etapa anterior, descobrir os requisitos de rede desses elementos. Por exemplo, se apenas comunicação de banda estreita é necessária, ou se comunicação de banda larga é necessária concomitantemente ou integralmente. Avaliar também: o máximo de atraso e jitter aceitável para cada nó; a capacidade de cobertura de cada nó; o número de nós autônomos compreendidos pela rede; e o tamanho da área de cobertura de rede 6. IV - Planejar a infraestrutura de rede: Com base nos requisitos de rede e nos inputs do Planejamento de Mina, selecionar a melhor configuração possível para a distribuição de rede sem fio para topografia atual e futura da mina 1, 4. Considerando as mudanças a médio prazo na topografia, escolher uma configuração que minimize os custos da rede enquanto mantém-se os requisitos de rede dos elementos compreendidos no interior da mina 1, 4. V - Instalar a rede: Efetivamente distribuir os relês 3, 3', antenas 2 e demais elementos que constituem a rede. VI - Operar a mina: Esta etapa consiste na fase de explotação da mina 1, 4. Nesta fase blocos de material estéril 10 ou de minério 11 são removidos de acordo com o Planejamento de Mina. Consequentemente, esta etapa altera a topografia da mina 1, 4. VII - Avaliar os indicadores de performance da rede: Coletar indicadores reais e indicadores simulados, considerando as alterações na topografia da mina 1, 4. VIII - Os indicadores estão condizentes com os requisitos atuais e futuros? Esta etapa consiste na comparação dos indicadores coletados com os requisitos de performance, para que o operador do sistema possa tomar uma decisão de otimização do sistema se necessário. Se os indicadores estiverem de acordo com os requisitos necessários, retorna à etapa VI. IX - A rede pode ser melhorada? Esta fase consiste na avaliação dos parâmetros de rede tais como: posicionamento dos nós 3, 3', 2, potência de transmissão, inclinação de antena 2, modos de transmissão ou mesmo gerar uma condição favorável de RF. Se isto for possível, pular para a etapa Xpara otimizar os parâmetros, se não for possível, avaliar se é necessário replanejar a conectividade da infraestrutura de rede na etapa XI. X - Otimização de rede: Alterar os parâmetros identificados na etapa IX, retornando à etapa VII para reavaliação de indicadores de performance. XI - Coletar informações atualizadas da mina: Sabe-se que, o ambiente real da mina não segue exatamente o Planejamento de Mina. Assim, de tempos em tempos, é necessário avaliar o quão próximo do Planejamento de Mina, a topografia real da mina 1, 4 se encontra. Essa informação é bastante importante para o Planejamento de Rede. XII- A rede necessita de mais nós? Baseado nas informações coletadas na etapa XI, avaliar se mais nós 3, 3', 2 são necessários na infraestrutura de rede. Se mais nós 3, 3', 2 forem necessários, pular para etapa XIII. Do contrário, pular para etapa XIV. XIII- Adicionar nós: Acrescentar nós 3, 3', 2 extras à estrutura da rede e então retornar à etapa V. XIV- É necessário replanejar a rede? Esta etapa avalia se é necessário replanejar a rede. Um dos motivos que podem fazer com que o replanejamento de rede seja desnecessário é o fechamento de mina 1, 4. Se for necessário replanejar a rede ir para etapa XV. XV - Avaliar a topografia dentro de um cronograma planejado: Nesta etapa, a estrutura de otimização irá avaliar a topografia de mina em um período de tempo planejado. Quais serão os efeitos desta topografia na rede? Buracos na cobertura surgirão no médio prazo? Haverá interferência entre os nós? Neste caso, será necessário utilizar outro canal sem fio, banda ou espectro para evitar essa interferência? Após esta avaliação, pular para a etapa XVI. XVI - Há alguma mudança de topografia? Se houver alguma mudança, pular para a etapa XVII, caso contrário, pular para a etapa II. Esta etapa considera a avaliação da etapa XV e verifica se há alguma mudança de topografia que poderia melhorar os custos e o desempenho da comunicação sem fio, tal como a manutenção ou a criação de anteparos de absorção 5' em minas subterrâneas 4 para contenção de interferência. XVII - Incluir os custos da rede sem fio na função Net Value: Nesta etapa, considerando as mudanças de topografia viáveis avaliadas nas etapas XV e XVI, criar um atributo econômico para a rede sem fio na função Net Value para cada bloco (ou para um conjunto de blocos), e pular para a etapa I. Com estas novas informações, o software de Planejamento de Mina pode otimizar o Planejamento de Mina.
[058] Um fluxograma representativo das etapas elencadas é exibido na figura 10 do presente documento.
[059] Por fim, conclui-se que a invenção alcança todos os objetivos que se propõe alcançar, revelando um método de Planejamento de Rede associado a um método de Planejamento de Mina, configurado para redução de custos e otimização da qualidade da rede sem fio distribuída sobre uma mina 1, 4.
[060] Tendo sido descritos alguns exemplos de concretização preferidos da invenção, vale ressaltar que, o escopo de proteção conferido pelo presente documento engloba todas as demais formas alternativas cabíveis à execução da invenção, sendo este, definido e limitado apenas pelo teor do quadro reivindicatório em anexo.

Claims (4)

1. Método de Planejamento de Rede sem fio, em que o planejamento de rede sem fio é o planejamento que antecede a instalação de uma rede sem fio em uma mina, o método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: coletar informações providas por um Planejamento de Mina como dados de entrada, em que os dados de entrada são pelo menos um de mudanças a médio prazo na topografia da mina ou topografias favoráveis para a rede sem fio, e em que o planejamento de mina é o planejamento de acesso e extração de áreas de minério de uma mina compreendendo as etapas de dividir a área da mina em blocos tridimensionais virtuais (10, 11) e planejar a extração sequencial dos blocos (10, 11); planejar a infraestrutura de rede com base na informação provida pelo Planejamento de Mina; e prover a informação da infraestrutura de rede planejada pelo Método de Planejamento de Rede sem fio para o Planejamento de Mina como dados de entrada; em que os dados de entrada fornecidos pelo método de Planejamento de Rede ao método de Planejamento de Mina são configurados para criação de formas de geração de condição favorável de RF.
2. Método de Planejamento de Rede, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, a condição favorável de RF é provida por um anteparo reflexivo (5).
3. Método de Planejamento de Rede, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, a condição favorável de RF é provida por um anteparo de atenuação (5’).
4. Método de Planejamento de Rede, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, a condição favorável de RF é provida por um túnel adicional compreendido em uma mina de extração subterrânea (4).
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112652048B (zh) * 2019-10-10 2023-04-07 中国移动通信集团江西有限公司 一种射线跟踪方法、装置、存储介质和服务器
JP2023038464A (ja) 2021-09-07 2023-03-17 株式会社日立製作所 製造現場の無線性能を推定するシステム及びその方法
US20230413065A1 (en) 2022-06-15 2023-12-21 Caterpillar Inc. Methods and systems for access point placement optimization in low-signal worksite environments
EP4358569A1 (en) * 2022-10-17 2024-04-24 Siemens Aktiengesellschaft Controlling wireless network performance in an industrial environment
EP4358568A1 (en) * 2022-10-17 2024-04-24 Siemens Aktiengesellschaft Environmentally controlling an industrial environment for optimizing wireless network performance
CN115983505A (zh) * 2023-03-20 2023-04-18 山东黄金地质矿产勘查有限公司 一种固体矿产三维立体成矿预测方法及装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3838129B2 (ja) * 2002-03-19 2006-10-25 株式会社日立製作所 無線通信システムのセル設計プログラムおよび設計方法
US20050059405A1 (en) * 2003-09-17 2005-03-17 Trapeze Networks, Inc. Simulation driven wireless LAN planning
US8351684B2 (en) * 2008-02-13 2013-01-08 Caterpillar Inc. Terrain map updating system
EP2353353A1 (en) * 2010-02-05 2011-08-10 Flander's Mechatronics Technology Centre v.z.w. In use adaptation of schedule for multi-vehicle ground processing operations
CN102905280B (zh) * 2012-11-02 2015-01-21 中国矿业大学 一种综采工作面无线传感器网络路由及覆盖方法
WO2014102999A1 (ja) * 2012-12-28 2014-07-03 株式会社 日立製作所 無線ネットワークシステム、およびその構築方法
CN203118042U (zh) * 2013-03-05 2013-08-07 西安科技大学 基于3g终端的矿井生产计划管理信息系统
JPWO2015029179A1 (ja) * 2013-08-29 2017-03-02 株式会社日立製作所 電波伝搬測定システム、遠隔運転システム、および電波伝搬測定方法

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