发布时间：2023-01-09 10:26:45
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关键词：矿井，通信技术，通信系统
1 引言
目前，随着煤矿机械化、自动化程度的不断提高，通信技术在煤矿生产中的地位显得越来越重要，已成为煤矿实现科学管理、提高劳动生产率、防止事故灾害、降低百万吨死亡率的必要手段。煤矿通信系统可分为地面通信和井下通信两大部分。论文参考。近几年来地面通信得到迅猛发展，设备、容量、技术不断更新，逐步实现了数字化、程控化,通信的可靠性和稳定性也逐渐提高，地面通信正在向集语音、图像和数据传输“三合一”的综合信息网方向发展。但是，煤矿井下通信由于受通信设备技术、特殊环境条件等问题的制约,还存在许多问题。因此,建立一个畅通、灵活、可靠的井下通信系统是现代化煤矿建设的首要任务之一。
2 煤矿井下通信的特点
在煤矿通信的现代化进程中，井下通信作为重要的生产要素之一早已渗透在安全生产的每一个环节当中，特别是在生产指挥调度和安全的信息交流方面，都起着举足轻重的作用。煤矿井下通信系统由于其环境的特殊性,具有较强的煤矿专业特征。
2.1 通信设备设计及制造方面的特点：
(1)井下通信设备必须具备本质安全性或防爆性，以适合在含爆炸性气体的场合使用。所谓本质安全性是指正常工作或故障状态下装置产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物。这就要求在电路设计时，对功率分配、元器件选择，包括制作工艺保护措施都要做出特殊的考虑，不能直接照搬电信系统的设备或标准。
(2)设备必须体积小巧，质量轻，外壳必须具备防潮、防尘、防机械冲击的能力。这是因为井下工作人员劳动强度大，井下巷道特别是工作面空间窄小，负重行动不太方便，而且生产岗位经常变动，流动性较大，因此要求设备必须便于携带和使用。
2.2 通信设备功能上的特点：
(1)通信系统对生产调度人员必须提供较高的优先权，可实现选呼、群呼、强插、强拆、录音、扩音等功能，以便使指挥人员能畅通、无阻塞地呼叫任何终端。
(2)在重要通信点上应具备紧急呼叫和双向报警功能，以提高对事故灾害的应变能力。
(3)随着煤矿井下安全生产及井下人员定位系统发展的需要，井下设备应当具有较强的移动通信功能，而矿井巷道为非自由空间，无线电波在井下巷道的传输受到根本性制约。所以应当研制功能更强的设备应用于煤矿井下的移动通信。
2.3 通信设备性能上的特点：
(1)井下通信设备是在信道条件较差的情况下工作，与地面通信有着较大的区别，地面通信设备的设计制造是以比较确切的信道参数为依据的。而由于井下环境较差，潮湿、粉尘严重，且在狭小的巷道空间内布有铁道、管道、支架、电缆等金属构件，所以，无论是专用信道还是借用信道,其特性都会受到较大的影响，使信道特性变坏或不稳定。
(2)井下用电设备配置量大，启动频繁，对信道形成的电气干扰的噪声频谱宽、电平高。这些都对井下通信设备的运行构成较大的影响。这就要求运行于井下的通信设备在性能上必须能适应较差的信道条件和较强的干扰。
3 煤矿井下通信技术
建立功能完善的井下通信系统对于提高自动化程度、劳动生产率、加强安全防护等方面都有着非常重要的意义。井下通信作为现代煤矿通信技术的重要组成部分,现在亟待开发、研究、完善和提高。目前,井下通信技术主要有以下几种。
3.1 载波通信技术：
载波通信是煤矿应用较早的一种通信方式，在语音、控制及信号监测方面都有应用。架线机车动力载波通信系统是煤矿早期实现电机车移动调度通信的主要手段，目前仍有一部分矿井在继续使用。由于矿井载波通信的借用信道多数是动力电缆或机车的架线等，这些信道分支多，线路上设备起动频繁，造成信道参数随时间和地点的变化很大，因而通信质量不理想。目前载波通信系统在传输距离、通话清晰度、抗干扰性能等方面和感应通信及漏泄通信技术相比有较大差距，将逐步被替代。但在一些特定的工作环境，比如采煤机的动力载波监测等应用场合，采用动力线作为监控装置的载波信道仍有其实用价值。论文参考。
3.2 漏泄通信技术：
是利用表面开孔的同轴电缆(漏泄电缆)在巷道中起到长天线的作用，实现移动电台之间或与基站之间的可逆耦合，已获得较好的通信质量。采用漏泄电缆实现井下巷道内无线电波的传输是一种比较理想的方法。漏泄通信技术不仅应用在矿井中，而且应用于公路、铁路隧道、地铁及地下停车场等场合，在国内外受到普遍的重视。其缺点是系统造价昂贵，又需敷设专用传输线，且信号接收局限在离导线30m以内，传输线架设和维护需花一定代价。
3.3 感应通信技术：
就是利用普通的金属导体，如电线、电缆、钢轨等，与移动电台之间的电磁感应，静电耦合的一种通信方式。它似乎像有线电，又有点像无线电，美其名曰“感应无线电”。通信与普通电台的通信过程十分相似。感应通信系统具有系统组成简单、价格较低、感应线敷设简便(甚至可以用金属管道作为感应线)、无需中继器等优点,是煤矿井下比较受欢迎的一种移动通信方式。它能以较小的发射功率实现较长距离的通信，能同时实现几个方向通信。感应通信系统为减小传输衰减,选择的传输频率较低(一般在2MHz以下)。而煤矿井下在低频段的电磁噪声较大,所以感应电话通话质量在有些矿井不理想，噪声较大。另外，感应线离巷道壁太近时，形成电磁场空间分布的不均匀，引起较大的损耗，影响传输距离。
3.4 井下光纤通信技术：
国际上实用的光纤通信系统是1970年以后才发展起来的。由于光纤通信容量大、中继距离远、防爆性能好、抗干扰能力强，使光纤通信技术及其应用发展很快。1991年我国第一套井下光缆通信系统KT1系统研制成功，成功地解决了井下光缆的接续技术和井下光通信的若干技术难题，填补了井下光通信产品的空白。目前煤矿井下的光纤通信技术已经在许多领域发挥作用。除传统的语音通信外，光纤是监测监控系统中理想的高速信道。光纤通信的低损耗无中继传输优点使光纤工业电视系统成为井下工业电视系统的主导产品。光纤通信技术是一门新兴的正在不断发展的技术。就目前的井下光纤通信系统而言,光通信的许多优越性还有待进一步发挥。光纤通信在煤矿井下通信系统中的地位将会有更大的提高。
3.5 井下PHS通信技术：
PHS是日本开发的网络系统，日本人称之为“个人手持电话系统”（英文缩写PHS，就是我们常说到的个人无绳市话系统），于1995年7月开通运营。PHS井下通信技术与目前应用于井下的其他无线通信系统（包括井下泄漏通信）有完全不同的设计理念。其技术来源于成熟的公众移动通信技术，即PHS系统。经过一定的技术改造后把它移植于煤矿井下，是对传统井下无线通信的突破，有传统井下无线通信不可比拟的技术优势。该系统在现代公众无线通信的高技术平台上开发，系统中各种设备与传统煤田井下通信设备相比有较高的可靠性和性价比，并能够得到生产厂商的长久支持。PHS通信系统作为一个无线传输平台，具有较强的扩展性，平台上可实现高速数据业务、人员定位信息的传送等，为系统的应用提供更大的空间。可同时为煤矿井上、井下提供无线通信服务，在煤矿形成一整套覆盖井上、井下立体的无线移动通讯及生产调度系统。
3.6 蓝牙通信技术：
是一种短距离的无线数据与语音通信的开放性全球技术规范，它最初的目标是取代现有的掌上电脑、移动电话等各种数字设备上的有线电缆连接。使用国际上无需授权的2.4GHz的 ISM 频段，采用了跳频方式来扩展频谱分成79个无线信道。从目前的应用来看，由于蓝牙芯片体积小、功率低、接口标准、成本低，其应用已不局限于计算机外设，几乎可以被集成到任何数字设备之中，特别是那些对数据传输速率要求不高的井下移动设备和便携设备。论文参考。在井下通信时具有很好的抗干扰能力。
除了以上的井下通信技术以外，在实际应用中根据情况还可以采用扩频技术、复用多址技术等技术来提高井下通信的可靠性及安全性。
4 结语
煤矿通信技术正在进入一个新的飞速发展时期，计算机技术、微电子技术的不断突破给这一领域注入了新的活力。地面通信正在向数字化、综合化方向发展，实现语音、数据、图像的综合传输,并且和计算机技术、网络技术、光纤通信技术相结合,构成新型的地面综合调度通信系统。井下通信将进一步应用先进的通信技术，最终构成有线和无线相结合、电缆与光缆相结合、固定和移动相结合、灵活方便、大容量、多信道、多功能的全矿井移动通信网络。展望未来几年,煤矿通信系统将伴随着现代科学技术的飞速发展在许多重要方面有所突破,从而给煤矿通信的面貌带来更大的改变。
参考文献:
[1]我国煤矿通信技术的现状和发展. 政. 煤矿自动化. 1998
[2]新型无线通信系统在煤矿通信的应用.通信世界. 王满福. 2006
[3]浅谈煤矿井下通信系统的特点及要求. 臧金华.中州煤炭.2005
[4]浅谈煤矿井下通信管理. 燕宪连.煤矿自动化. 1999
[5]扩频通信在煤矿井下通信和安全中的应用. 吴明捷. 煤炭学报.2002
关键词：客运信息系统；铁路；建设；应用
中图分类号：TM247 文献标识码：A
通讯在对矿山高效生产、抢险救灾起着非常重要的作用。提高无线通信系统，能帮助提高劳动生产率和安全，减少煤矿瓦斯爆炸事故恶性事故带来的巨大的损失。无线通信泄漏系统中电缆，也允许更多的无线电信号的传播途径，包括视频信号，比较好的解决了上述问题。当人们在射频回路中连接射频同轴电缆孔、槽或使用薄编织方式破坏完整性的指挥，无线电信号在传输，既能传播沿轴向和径向泄漏信号产生的理想模式，为地下矿井通信的无线通信系统。但由于条件的特殊性，在矿山、电波传播的巷道在一个很大的困难。为了减少地质条件对无线通信信号衰减，通常由低频通信到低频通信的，但也许要付出很多需要天线，也很不方便。因此，只有通过地下移动通信电缆要完成的目标。使沿著电缆能够完成无线电通信周围的空间，这是一种特殊的电缆泄漏电缆，这种方式的沟通称为泄漏通讯在低频电感的通讯。在煤矿使用，从而实现了地下随时随地可以互相无线电话。通过分析了内电磁场的排放传播规律，实现渗漏的建模方法及应用进行了通信系统的研究和分析。
1 漏泄电缆
漏泄电缆是一种解决无线电波在矿井巷道中传播的有效途径。它的作用类似于输电线路和组合天线，目的是为了引导电磁波传输,提高了沿线的田野。由于其独特的优势的迅猛发展，逐渐成为第一选择。在移动通信技术中为了降低泄漏电缆为卧式屏蔽，电磁能量可以部分地从有线电缆泄漏在外面了。用薄的铜电缆泄漏外导体，外导体割开在不同大小和角度的槽内，根据不同放电分为另外的发射装置和耦合电缆类型电缆泄漏。只有当特定的辐射会出现此模式。也只能在一个非常狭窄的频段有低耦合的损失。这个频率上方或下方，则会干扰因素耦合损耗导致增加。普通的同轴电缆的电磁能量传输从一边到另一边，以最大的横向所有屏蔽方法使信号不能穿透电缆，以避免电磁能量在传输过程中的损耗。
2 施工
2.1 连接器选用
当选择去注意的使用频率，匹配电缆、界面程序，功率，阻抗，密闭性等。必须符合设计要求和实际用途。避免掉撞、触摸损失，一般不要拆开连接器某些部位，以免造成密封故障或错误的装、漏装。必须只旋转连接螺母。不能让整个连接器，否则可能造成的内部接口松动。
2.2 连接器安装
连接人员必须熟悉安装接头和部分功能、秩序、特点和注意事项。以免错装、漏装，导致返工。安装时，严格按照王工艺要求和流程操作。工具和设备，泄漏电缆导体必须使用脱脂棉蘸内部和外部的高纯度工业酒精清洗，抛光和确保小群或穿线留在连接器。
2.3 闭路检查
接在万用表装好堵塞内外导体，短路电缆结束的内部和外部的指挥，观察是否表针较小的数值，同时用木锤敲一个插头壳，看指针跳动，跳动太大表明连接器接触不良，需要返工来做一遍。查看另一个小插头，并检查是否缩进针插入前，如果缩进也要重新安装。开启和关闭电路检验必须每安装一个塞的插头安装。此外，如果阻抗、保温、衰减太大，应坚重做，直到合格。
2.4 密封与加固
密封泄漏电缆连接类型及配套连接器、阻抗变换器、负荷是半密封或封住，必须在连接器从外部橡胶胶带和黑色电工胶带，使匹配大小塞同步获得辅助密封。因为连接器比较重，挂在空中外部环境较差，也在接头两边电缆泄漏适当增加电缆夹，狭小的空间，避免在关节重力的影响，这些电缆接头及稳定性。一般可以用铝芯绝缘组装线或是胶合板用吊带吊着固定连接器，防止的激振力，确保可靠的连接器和指挥家内外接触。
3 施工运行分析
3.1 语音施工控制
移动通信手段地下演讲双向语音信道，可以用来实现以下交流。地下便携式手机之间的通信，地下的移动设备之间的通信，地下便携式手机、移动设备和电缆网络通信。但是实时数据采集、地下所有信息监测站井上、各类的字句形式、图形等多种方式显示实时监测值。收集的数据转换和信息，计算平均小时分的意思，最大值、最小值。超限出现时间进行统计分析，地下便携式手机、移动设备和地面之间的移动设备和手机无线通信。能打印通风、安全生产、机电等各种报表、历史曲线，可用于曲线进行放大缩小。具有存储和数据查询功能。每一个的声音、数据通信占用32语音、数据频道。与逻辑判断和报警功率控制能力，任何监测站溢出,模拟盘、电脑、声光报警、期限及超限统计,传构建本质安全型矿井奠定了基础。可以方便的定义和动态定义频道，有一个模拟、开关量、类型定义，以及其他功能、操作简单、易于修改、原创作品。每个监测数据每2分钟存储1，所有的数据都能省下超过。也可以用不同的颜色显示3点曲线，以方便数据和趋势分析。与网络功能，便于网络操作方便，功能强大。
3.2 施工系统评价
应用该系统的数据、语音，并通过分析图像的综合信息，及时准确地把握井下安全生产动态，做到科学决策、科学管理的目的。通过使用本系统，通过计算数据的分析，可以及时了解的设备故障的性质、程度、地位和零配件等,以便合理组织队伍，迅速排除故障。而且，还会根据相关资料，找出设备运行的薄弱环节，采取改进措施，从而最大限度地减少生产速率，提高有效工作时间。为矿山安全管理，特别是应用井下移动通信，可流入生产调度作业对象的组织，是保证矿山生产调度科学管理水平提高一个层次。以便更好地适应减少设备故障，提高有效运行时间。利用该系统可及时了解井下事故征兆，防止事故发生，特别有助于地下流作业人员的动态安全管理，确保安全生产。低成本、经济合理。该系统将数据、语言、图像传输的统一，共享泄漏同轴电缆，可以节省工业视频传输电缆电视监控系统、数据传输线缆、减少维护和经济效益。
结语
根据安全管理和生产调度地下发展现状，地下通信进行总结。通过介绍电缆泄漏的特点进行了分析，并在此基础上对地下电缆泄漏的安全管理。通信系统模型,实现的功能进行阐述，最后进行了综合评判系统。泄漏通讯其实就是一种无线移动通信电缆类型，泄漏的通信系统在发达国家已经是一个复杂的产品,将是我的沟通是发展的方向，同时也将成为国际关系的主流，地下通信发展。在地下隧道无线电信号的一般不是很，所以地下移动通信只能借助其他设备来完成校园网的建设，并在此基础上，结合泄漏电缆的双向中继放大器是很好的选择。在地下隧道，泄漏的电磁波传播复杂的情况下，笔者认为要选择好的系统应用设备，特别是地下传输设备在运用的过程中良好的场分布测量的综合比较后确定传输信号的频带频率、功率等级范围，取得了井下移动通信，为矿山安全管理和生产调度提供了强有力的保证。
参考文献
[1]肖远强，张武军.漏泄电缆的性能分析[J].移动通信，2002(6):40-43.
[2]刘夕禄，王盛忠，董文等.无线电漏泄传输机制及中继技术[J].煤炭科学技术，1999，27(8)：1-3.
[3]张会清.煤矿井下“有线-无线”移动通信系统的研究[D].徐州：中国矿业大学信息与电气工程学院论文，1990.
关键词：OPLC ；电力通信 ；光纤复合低压电缆
中图分类号：TM248文献标识码：A 文章编号：
引言
随着电力工业的迅速发展，用户对用电可靠性的要求越来越高，配网自动化成为了我国电力系统自动化领域的新兴热点，是电力行业发展的重要阶段。要实现配电网自动化，关键在于通信。目前配电及用户侧的通信难题一直制约着配电自动化的发展，其中传输通道是关键中的关键。理想的解决了通道的问题，就解决了配网自动化的问题。同时低压集抄的上线率不能满足要求的问题也将得到彻底解决。电能的计量，线损的计算都将能够实现自动化，真正做到线损计算同期。
目前用OPGW、ADSS等特种光缆已建成先进可靠的电力专用光纤通信网络，但配电侧的通信通道一直没有得到很好的解决。总体上呈"骨干网强、接入网弱"、"高（电压）端强，低端弱"的态势，配电／用户接入侧通信差距较大、通信网基础最薄弱。配网自动化，低压集抄一直都面临着难题。目前大量使用低压载波及无线通信技术，由于环境复杂、电磁干扰等因素，实际的应用效果并不理想。
1. 电力对通信技术选择的基本要求
1.1通信的可靠性要求
在电力设备发生故障时，应能抵抗事故所产生的瞬间强电磁干扰，完成故障诊断，故障隔离和恢复非故障区段供电的通信任务。
1.2通信的时延要求
在配电网及低压集抄网，对通信时延的要求也是一个重要指标，应考虑电磁干扰对通信时延的影响。
1.3通信的双向性要求
对主站来说，不仅向终端下发控制命令，也需接收终端上传的数据，各项功能均要求双向通信。因而，系统各层次之间的通信是双向的，通信系统必须具有双向通信的能力。
1.4网络规模广、覆盖面大要求
配电及集抄网是末端网络，直接面对广大的电力用户，因此网络规模巨大，设备数量、种类十分庞大。要解决这样一个巨大的、覆盖面广阔的网络通信问题，对通信网络规模和覆盖的要求很高，数据采集系统的前端服务器负载巨大。
1.5通信建设成本考虑
包括建设投资，运行、维护和使用成本。由于涉及的通信网络规模巨大，网络的建设投资，运行、维护和使用成本都十分可观。成本问题也是目前制约配电及集抄网通信发展的关键问题，也是选择各种通信方案时要考虑的最重要的问题之一。
2. 通常的有线通信应用选择分析
2.1光纤通信技术
光纤通信技术具有带宽大、可靠性高、可扩展性强等优点，是当前及未来十年内主流的通信技术，作为配网自动化通信网络，工业以太网和PON是两种主流的通信技术，是配网自动化等的主要通信方式。
2.2中低压载波
中低压载波技术传输速率低、存在信号衰减大、噪声源多且干扰强、受负载特性影响大等问题，对通信的可靠性形成一定的技术障碍，具体应用时需要软、硬件技术结合完成组网优化，运维较困难。
因此，中低压电力线载波仅适用于电能表位置分散、光纤布线困难、用电负载特性变化较小的台区，例如城乡公变台区供电区域、别墅区、城市公寓小区等。
3. OPLC技术特点
OPLC全称为光纤复合低压电缆，是将光纤复合在低压0.6/1KV及以下配、用电网用中的光纤复合电缆产品，主要用于智能小区或办公楼等配用电网分支，由管道、隧道或直埋等接入光-电分线箱，可垂直或水平布线，引入智能电表和光器件终端。此外，由于接入方式多样性及使用环境的复杂性，光纤复合在低压电缆可根据需求定制，按照电压不同、光纤芯数不同、结构不同进行个性化定制。光纤复合低压电缆最大的特点是融合了光纤通信与电力传输的功能，该产品主要是基于产品的功能以及使用环境等方面考虑进行设计和开发，相比单一功能传输线缆而言，有5个特点。
3.1集光纤和电力输配电缆于一身，避免二次布线，可有效降低施工、网络建设等费用。相比传统的FTTH而言，使用光纤复合低压电缆作为智能电网用户端接入方案，节约大量的金属、管道、塑料等资源，可有效降低进入小区和用户的各项成本，是目前性价比最高的“最后一公里”接入方案。
3.2适用于多种业务类型，适应性强，扩展性强，产品适应面广。使用光纤复合低压电缆，配合相应的设备和器件，由此构建主流的XPON(EPON和GPON)技术，可在一根传输线上实现多种业务，如IPTV、互联网接入、多媒体电话，语音通信，家庭智能电表等业务。
3.3具备较强的机械性能，如抗冲击性能和良好的耐测压性能，环境适应能力强。在研发该产品时，要充分考虑到产品的使用环境的复杂性，宽通研发的光纤复合低压电缆按照GB/T7424中E1、E3、E4进行拉伸、压扁、冲击等试验，均符合并优于标准的要求。
3.4绿色和安全性能优越。主要考虑到光纤复合低压电缆用于用户接入，在产品设计中融入无卤阻燃、耐火等特性思路，使用绿色环保的材料，基于安全的考虑，使用阻燃、耐火材料。宽通的光纤复合低压电缆完全符合GB/T18380.3、GB/T19216.21、GB/T17650、GB/T17651.2等的要求。
3.5光单元与电力电缆长期工作温度相兼容。考虑到光纤复合低压电缆敷设之后，使用年限较长，光单元与电力电缆长期工作温度相兼容性是非常重要的一个问题。因此须按照GB/T7424、YD/T629各项光学性能指标要求，各项性能应符合GB/T12706.1、GB/T5023和JB/87344的要求。
4. OPLC应用建议
4.1OPLC具有很高的性价比
OPLC利用一条光电光电复合缆建设沿电力线路的光缆,比常规的导线+普通光缆,材料成本可节省约10%,还可以节省一次施工费用，既有成本优势，又有施工工程量优势。另外，技术方面， OPLC由于光缆单元与强电单元复合，相对ADSS可以防止光缆被恶意破坏，有绝对的防盗优势，而且对线跨越高度又明显优于ADSS光缆，安全可靠性大大提高，因此,方案二采用OPLC具有相对技术及经济优势，建议在0.6/1kV 及以下电压等级的低压配用电网中敷设光缆优先采用方案二。
4.2OPLC成为电力光纤到表到户的创新解决方案
我国智能电网在接入端光纤化才刚刚起步。国家电网和南方电网的专家指出，智能电网一定需要利用光纤光缆，特种电力光缆和光电复合缆强力支撑。我国利用OPGW、OPPC、ADSS等特种光缆已建成世界上最大的、先进可靠的电力专用光通信网络，其应用水平处于国际先进。总体上呈"骨干网强、接入网弱"、"高（电压） 端强，低端弱"的态势，配电／用户接入侧通信差距较大、通信网基础最薄弱。低压配、用电网通信技术已成为制约智能电网应用的瓶颈。由于传统FTTH方案在用户端改造和铺设的成本过高，目前在用户端接入电网的光纤化率几乎为零，我国智能电网在接入端的光纤化刚刚起步，因此，PFTTH电力光纤到表到户方案采用电力OPLC成为电力光纤到表到户的创新解决方案，主要适用于 0.6/1kV 及以下电压等级，填补了电力光纤到表到户的空白，是解决低压配网、低压集抄及入户通信网所需要的先进、可靠通信介质。
5. 结语
光纤通道是目前最为理想的传输通道，因此积极探索尝试考虑新的技术手段实现以光纤通道作为配电侧的通信通道，从而解决配电侧的通信通道问题就显的十分必要。“光电复合电缆”，具有光电合一的特性，不会给原有线路增加额外负荷，能够节约空间资源。一次施工就能传输电能又能提供光纤通道，又节省了二次施工的费用。还能很好的解决光缆的电腐蚀，光缆的防雷问题。
参考文献：
[1]陆春校;徐眉;魏学志 .光纤复合低压电缆前景展望与工艺结构探讨 [J].电线电缆 .2011,(2): 13-18
[2]黄秋明；李伟豪.佛山市区配电网可靠性分析【J】.佛山科学技术学院学报( 自然科学版).2006，（9）：23-25
【论文摘要】：在许多基于单片机的应用系统中，系统需要实现遥控功能，而红外通信则是被采用较多的一种方法。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点，是一种较为常用的通信方式。
在许多基于单片机的应用系统中，系统需要实现遥控功能，而红外通信则是被采用较多的一种方法。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点，是一种较为常用的通信方式。红外线通信是一种廉价、近距离、无线、低功耗、保密性强的通讯方案，主要应用于近距离的无线数据传输，也有用于近距离无线网络接入。从早期的IRDA规范（115200bps）到ASKIR（1.152Mbps)，再到最新的FASTIR（4Mbps），红外线接口的速度不断提高，使用红外线接口和电脑通信的信息设备也越来越多。红外线接口是使用有方向性的红外线进行通讯，由于它的波长较短，对障碍物的衍射能力差，所以只适合于短距离无线通讯的场合，进行"点对点"的直线数据传输，因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。
1. 红外通信的基本原理
红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体，即通信信道。发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。接收端将接收到的光脉转换成电信号，再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制（PWM）和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制（PPM）两种方法。
简而言之，红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调，以便利用红外信道进行传输；红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。
2. 红外通讯技术的特点
红外通讯技术是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术，被众多的硬件和软件平台所支持：
⑴ 通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发;
⑵ 主要是用来取代点对点的线缆连接；
⑶ 新的通讯标准兼容早期的通讯标准；
⑷ 小角度（30度锥角以内），短距离，点对点直线数据传输，保密性强；
⑸ 传输速率较高，目前4M速率的FIR技术已被广泛使用，16M速率的VFIR技术已经。
3. 红外数据通讯技术的用途
红外通讯技术常被应用在下列设备中：
⑴ 笔记本电脑、台式电脑和手持电脑；
⑵ 打印机、键盘鼠标等计算机外围设备；
⑶ 电话机、移动电话、寻呼机；
⑷ 数码相机、计算器、游戏机、机顶盒、手表；
⑸ 工业设备和医疗设备；
⑹ 网络接入设备，如调制解调器。
4. 红外数据通讯技术的缺点
⑴ 通讯距离短，通讯过程中不能移动，遇障碍物通讯中断;
⑵ 目前广泛使用的SIR标准通讯速率较低（115.2kbit/s）;
⑶ 红外通讯技术的主要目的是取代线缆连接进行无线数据传输，功能单一，扩展性差。
5. 红外通信技术对计算机技术的冲击
红外通信标准有可能使大量的主流计算机技术和产品遭淘汰，包括历史悠久的调制解调器。预计，执行红外通信标准即可将所有的局域网(LAN)的数据率提高到10Mb/s。
红外通信标准规定的发射功率很低，因此它自然是以电池为工作电源的标准。目前，惠普移动计算分公司正在开发内置式端口，所有拥有支持红外通信标准的笔记本计算机和手持式计算机的用户，可以把计算机放在电话机的旁边，遂行高速呼叫，可连通本地的因特网。由于电话机、手持式计算机和红外通信连接全都是数字式的，故不需要调制解调器。
红外通信标准的广泛兼容性可为PC设计师和终端用户提供多种供选择的无电缆连接方式，如掌上计算机、笔记本计算机、个人数字助理设备和桌面计算机之间的文件交换；在计算机装置之间传送数据以及控制电视、盒式录像机和其它设备。
6. 红外通信技术开辟数据通信的未来
目前，符合红外通信标准要求的个人数字数据助理设备、笔记本计算机和打印机已推向市场，然而红外通信技术的潜力将通过个人通信系统(PCS)和全球移动通信系统(GSM)网络的建立而充分显示出来。由于红外连接本身是数字式的，所以在笔记本计算机中不需要调制解调器。便携式PC机有一个任选的扩展插槽，可插入新式PCS数据卡。PCS数据卡配电话使用，建立和保持对无线PCS系统的连接；扩展电缆的红外端口使得在PCS电话系统和笔记本计算机之间容易实现无线通信。由于PCS、数字电话系统和笔记本计算机之间的连接是通过标准的红外端口实现的， 所以PCS数字电话系统可在任何一种PC机上使用， 包括各种新潮笔记本计算机以及手持式计算机，以提供红外数据通信。而且，由于该系统不要求在计算机中使用调制解调器，所以过去不可能维持高性能PC卡调制解调器运行所需电压的手持式计算机，现在也能以无线方式进行通信。红外通信标准的开发者还在设想在机场和饭店等地点使用步行传真机和打印机，在这些地方，掌上计算机用户可以利用这些外设而勿需电缆。银行的ATM(柜员机) 也可以采用红外接口装置。
预计在不久的将来，红外技术将在通信领域得到普遍应用，数字蜂窝电话、寻呼机、付费电话等都将采用红外技术。红外技术的推广意味着膝上计算机用户不用电缆连接的新潮即将到来。由于红外通信具有隐蔽性，保密性强，故国外军事通信机构历来重视这一技术的开发和应用。这一技术在军事隐蔽通信，特别是军事机密机构、边海防的端对端通信中将发挥出重要的作用。正如前面所述，它还将对计算机技术产生冲击，对未来数据通信产生重大影响。
参考文献
[1] 蒋俊峰. 基于单片机的红外通讯设计[J]. 电子设计应用， 2003， 11.
[2] 曾庆立. 远距离红外通讯接口的硬件设计与使用[J]. 吉首大学学报(自然科学版)， 2001， 4.
[3] 邓泽平. 一种多用途电度表的红外通讯问题[J]. 湖南电力， 2003， 4.
[4] 朱磊， 郭华北， 朱建. 单片机89C52在多功能电度表中的应用研究[J]. 山东科技大学学报(自然科学版)， 2003， 2.
【关键词】煤矿；安全；监测监控；系统；设计方案
0.引言
煤矿安全监测监控系统是以计算机网络及通信技术为基础，并与煤矿井下作业的实际情况有效结合而建立的一套集信息采集、传输、管理、控制等为一体的综合信息管理系统。随着计算机技术、电子技术、传感器技术以及信息传输技术的快速发展，煤矿的安全监测监控系统已逐渐由对单一参数的监测发展为多参数单方面的监控系统。
1.煤矿安全监测监控系统设计的原则及依据
1.1设计的原则
设计时需要根据煤矿井的实际情况，比如煤矿井的井田范围、井型、服务年限、煤层的厚度、倾角、顶板及底板情况、矿井通风方式及井田开拓方式、采煤区的布置及采煤方法、采煤及掘进工作面的布置及生产情况，以及矿井的瓦斯、粉尘、自然发火、地压、水等的情况，而选择不同的设计思路及设计方法。
1.2设计依据
煤矿安全监测监控系统的设计要严格依据国家的相关法规进行，比如《煤矿安全规程》及相关煤矿安全生产法规、《矿井通风安全装备标准》、《矿井通风安全监测装置使用管理规定》以及有关煤矿的安全装备产品手册等。
2.煤矿安全监测监控系统的分类及组成
2.1系统的分类
由于煤矿安全监测监控系统可以根据监控目的、使用环境及网络结构等的不同而有不同的分类，比如按照监测监控的目的可以将其分为轨道运输监测监控系统、环境安全监测监控系统、提升运输监测监控系统、排水监测监控系统、人员位置监测监控系统、火灾监测监控系统、煤与瓦斯突出监测系统等。
2.2系统的组成
煤矿监测监控系统主要组成部分有：传感器、执行机构、电源控制箱、监控分站、主站、主机、打印机、多屏幕、模拟盘、LYS电源、网络接口电及接线盒等。
2.3系统的功能
概括地说，矿井的安全监测监控系统的功能主要有：监测矿井状态（包括整个矿井系统的各种状态参数）、矿井参数超限报警及自动控制、手动遥控断电及通电、自检、数据存储、列表显示、模拟量实时曲线及历史曲线显示、统计分析、短信报警及检测等。
3.监测监控系统的选型及布置
3.1系统选型的原则
一般煤矿安全监测监控系统由传感器、地面中心站、井下分站及通信电缆等组成，在对这几部分进行选择应遵循以下的原则：（1）瓦斯传感器的类型一般有传统的黑白元件与红外线两种，黑白元件的瓦斯传感器虽然价格便宜，但是寿命短而且量程有限；红外传感器使用寿命长、安全可靠、量程长、耐冲击，适宜在高瓦斯的矿井使用，且在使用过程中为避免灰尘影响应定期更换探头过滤器；（2）断电方式的选择：一般选用智能型传感器中心分站控制断电及就地断电双重方式，配置用于断电的控制单元来就地断电；（3）地面中心站应选用最新配置的工控机；（4）井下分站的选择：对于高瓦斯矿井，应选用本安型的井下分站；而对于低瓦斯矿井则可选用隔爆型分站；（5）通信选择：通信方式的选择可选用现场总线的方式，其采用了数字通信的方式，可根据使用地点的不同而选用多种拓补结构；通信协议可采用国际标准的护寻址，并与管理信息网进行无缝连接。
3.2系统设备的布置
3.2.1传感器的布置要点及工作面传感器的布置
传感器的布置要点：
在布置传感器时，应该严格按照使用说明书进行操作。比如，根据甲烷由于密度小而上方甲烷浓度较大的特点，将甲烷传感器安置在粉尘较小的环境，且距离煤壁、顶板及巷道侧壁的距离大于3米；温度传感器布置在巷道中随意的位置或煤壁温度偏高处；风速传感器布置在巷径、风速均匀且温度相对较低的环境，且进风口距离巷道顶部2米左右。
工作面传感器的布置：
采煤工作面甲烷传感器的布置：在进行布置采煤工作面甲烷传感器时，必须在低瓦斯、高瓦斯及煤与瓦斯突出的矿井的回风巷及工作面均设置甲烷传感器；当采煤工作面采用串联通风时，必须在被串联的工作面设置甲烷传感器；采煤机则需设置便携式的甲烷检测报警仪或者机载式的甲烷断电仪。
长壁采煤工作面甲烷传感器的布置：对于U型采煤工作面甲烷传感器的设置，在低瓦斯、高瓦斯及煤与瓦斯突出的矿井均需设置甲烷传感器，甲烷传感器的类型根据工作面的实际情况而定。
用两条巷道回风的采煤工作面甲烷传感器的布置：甲烷传感器的设置方式与U型采煤工作面的方式一致，在工作面混合回风流处及采用三条巷道回风的工作面，设置另一个甲烷传感器；而采用三条巷道回风的采煤工作面与采用第二条回风巷甲烷传感器的设置与第二条相同。
在专用排瓦斯巷的采煤工作面设置甲烷传感器，瓦斯与煤和瓦斯探井采煤的工作面回风巷的长度大于1000米，则在回风巷中不可增设甲烷传感器。
非长壁甲烷传感器的设置可按照相关规定执行，但是在低瓦斯矿井的采煤工作面至少设置一个传感器，高瓦斯采煤工作面至少设置2个甲烷传感器。
掘进工作面在进行地面甲烷传感器的设置时，应该在瓦斯矿井的煤巷、半煤岩巷及瓦斯涌出的岩巷进行甲烷传感器的设置；高瓦斯及煤与瓦斯突出的矿井设置甲烷传感器。
在进行掘进机的布置时，均要设置机载式的甲烷断电仪或者便携式的甲烷检测报警仪。
3.2.2电缆的选用及使用方法
一般根据井筒之间的距离选用电缆，距离较长的可选用MHY32主输电缆，距离较短者可选用MHYBV钢丝恺装井筒电缆，并将电缆延到较干燥通风的环境，且用绝缘胶布带封固线头；当井下的巷道呈现出斜坡或平巷时，选用MHY32主传输电缆；监控分站的出线部门则选用MHYVR的通信电缆。另外，电缆使用时注意提升井筒的电缆放到位之后将其固定到井壁，以免由于长时间垂挂而拉断电缆线。
3.2.3调度监控室的布置
地板铺设时应选用“抗静电材料”；各种电线电缆尤其是信号传输电缆严谨拧绞在一起；现场220伏的线路布线须先出草图；整个系统应单点接地，即地线从机房引出连接到室外地线坑，而不与其他设备共用地线。
3.2.4系统接地装置施工
于距离建筑物底部3米多的地方挖2米见方的土坑，底部均匀撒上6-8千克的工业用盐，并在其上铺设铜丝网，然后埋土30多厘米厚浇水，最上方则可保留60-80厘米的土，最后将系统的地线与地线坑引线相连接。
4.煤矿安全监测监控系统的应用
煤矿安全监测监控系统的选择设计需要根据煤矿井的实际情况选择合适的监控设备，比如某矿井根据自身条件选择了KJ95N型的煤矿安全监测监控系统。该系统采用了时分制分布式的结构，主要由地面中心站、网络终端、通信接口、图形工作站、系统监控分站以及各种传感器及控制执行器等组成，是一种集矿井的安全监控、生产工况监控、多种检测子系统以及网络信息管理为一体的综合性煤矿监测监控系统，具有较强的先进性、功能性及实用性，已经在煤炭行业进行了大量的推广及应用。 [科]
【参考文献】
【关键词】：现场总线、干扰、基础自动、通信网络
前言
近些年来工控领域技术发展越来越快，呈现模块化、智能化、和网络化。尤其在大型工厂的实际应用中，从底层的控制级基础自动化到管理层的EPR甚至更高级的系统 ，完全由通信网络来支撑和构架，通信网络在期间起到了至关重要的作用，比如现场总线的故障将直接导致工厂的神经末梢检测或者控制不准确或者失灵，一旦网络通信的某个局部出现问题，将影响到整个系统甚至瘫痪，而系统的瘫痪或奔溃将给生产直接带来巨大的损失。因此在对通信网络施工的过程也应引起足够的重视，避免因施工质量导致事故的发生。
问题的提出： 例1.在重庆钢铁4100mm宽厚板工程联动试车的过程中，冷床主控室至冷床托盘链条传动电机Profibus DP通讯时有时无，通讯出现暂时中断现象，通讯丢失命令，变频传动装置无法启动。由于该工厂所有系统自动化程度较高，几乎所有的动作均依靠计算机操作，通讯中断后整个冷床的400多台电机无法动作，钢板无法上床，导致轧机和加热炉停止出钢。通过现场分析确定是干扰导致通讯中断，采取DP线屏蔽重复接地后，通讯正常。
例2.霸州2x50T转炉一期工程的热负荷生产中，从主PLC控制室到7米平台远程站的通讯中断，致使两组倾动电机无法正常工作，炼钢炉中的钢水无法倾倒出去，钢水冷却后导致炼钢炉报废，损失巨大。经查后发现，通讯电缆路经一段比较热的区域，在转炉吹炼过程中温度升高过快导致电缆破损。经重新更换电缆并做热隔离措施后，恢复通讯。
理论分析：在工厂的实际应用中 ，比较常见的通讯方式为光纤、以太网线（超五类网线）和DP总线，而最容易出现问题的同时也是最常用的一级基础自动化的DP总线 ，该现场总线往往所处环境恶劣，工况复杂。又由于通讯总线传输都是低电压，小电流，属于弱电装置，易受到现场的电磁干扰 ，热辐射，和潮湿环境的腐蚀等等。该总线通讯网络呈现以下特点：
1. DP总线是由主从构造组成，主站和从站之间的用户数据传输是主站按照确定的递归顺序自动进行，因此只要一个从站或者某一处出现通讯故障，则该站之后的所有通讯将中断，进而影响到整个网络的功能实现。
2. DP总线常采用的是RS485接口，是平衡驱动器和差分接收器的组合，其电气特性表现为逻辑“1”以两线间的电压差为+（2-6）V表示；逻辑“0”以两线见得电压差为-（2-6）V表示。从上可以看出传输的信号是低电压小电流，发射和接收都是属于弱电电路，因此易于受到现场的电磁干扰 。
3. 在使用RS485接口时，对于特定的传输线经，从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数，这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。以使用24AWG铜芯双绞电话电缆(线径为0.51mm)，线间旁路电容为52.5PF/M，终端负载电阻为100欧为例可知，当数据信号速率降低到90Kbit/S以下时，假定最大允许的信号损失为6dBV时，则电缆长度被限制在1200M。实际上，这个理论值是很保守的，在实 用时是完全可以取得比它大的电缆长度。 当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例如：当数据信号速率为600Kbit/S时，采用24AWG电缆，经计算最大电缆长度是200m，若采用19AWG电缆(线径为0.91mm)则电缆长度将可以大于200m； 若采用28AWG 电缆(线径为0.32mm)则电缆 长度只能小于200m。
解决办法：在施工的过程中 ，往往由各种原因会导致网络通讯的质量，依据以上的理论分析，结合以往的施工调试经验，下面介绍几个方面的施工措施来减少网络通信故障，提高系统的稳定性。
1. 完善接地系统，良好的接地系统是整个网络通讯正常运行的必要条件，现场网络通讯故障有2/3是因为接地系统原因导致。因此必须有保证系统稳定运行的系统接地，且系统接地阻值要小于1欧。网络通讯设备（包括收、发信号的电子装置和通讯电缆）应有单独的接地，要保证通讯装置的数字地唯一且电位稳定，一定要与防雷接地，电气系统接地等分开，防止接地系统间相互污染。
2.注意屏蔽接地。网络通讯系统属于弱电系统，非常容易受到电磁的干扰，而实际现场电磁干扰严重，现场几乎80%以上的通讯故障都是由于干扰引起的；为了减少和消除干扰，屏蔽接地在网络通讯系统中显得尤为重要。如果屏蔽层没有接地或者接地不牢，就会引起地环路电流，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内又会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。影响通讯装置内逻辑电路和数字电路的正常工作。因此通讯电缆的屏蔽层接地必须牢固可靠。以Profibus Dp 通讯电缆为例，DP电缆的屏蔽必须与连接器上的金属完全接触并符合规定的长度，而且还应用电缆夹子使屏蔽层与接地金属二次接地。现象1中的通讯故障就是因为屏蔽层没有二次接地，通讯电缆受到了电磁干扰。
3. 合理布线：为了尽量减少电磁干扰 和静电干扰，通讯电缆的敷设应尽量单独布线，严禁和动力电缆混合，必须与动力电缆分开走线槽，当二者无法满足分开走线要求或者动力电源电缆与通讯电缆的间距小于15CM时，必须在信号电缆和电源电缆之间设置屏蔽用的金属隔板，并将隔板可靠接地。在隔离效果不佳的情况下还必须使用特殊的屏蔽套管，如穿镀锌钢管敷设等。其次，应合理的布置通讯网络设备的安装地点。一般，通讯网络硬件设备应成套成柜组装，并且安装地点应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备，特别要远离高压电器，且应与变频器、低压配电、高频开关电源隔离安装，在空间上对干扰源进行隔离。
4.优化布线路经：从之上的理论分析可知，网络通讯质量往往还受到通讯电缆长度的制约。在实际施工的过程中 ，桥架路径十分复杂，从通讯A点到通讯B点的路经很多 ，要尽量缩短通讯A、B两地的电缆敷设距离，减少通讯电缆的拐弯数量，因此就必须优化通讯电缆路经，尽量使通讯电缆走直线，减少通讯电缆的长度，把通讯电缆的敷设长度控制在允许的范围内。
5.通常通讯电缆比较柔软和娇贵，而且不可对接，一般不带铠甲不防火不耐热，因此在敷设的过程中必须远离热源，尽量不受到热源辐射，在必须经过热源区域应做隔热措施；在敷设的过程中避免因拖拽力过大而导致电缆的内芯或者屏蔽损坏；同时，应该注意通讯电缆是否受机械动力，在易受到机械动力的地方应该使用保护管敷设，尽量使用暗埋镀锌钢管保护。
6.从管理上加强质量控制，实施质量预控措施，重点加强施工的过程质量控制。以动态控制为主，按照质量计划定期定点对通讯网络施工质量进行检查，与施工质量目标进行对比，及时发现质量目标偏差，彻查目标偏差产生的原因，对产生通讯网络施工质量偏差的因素进行合理的改进，以便消除质量偏差。合理设置质量控制点，对网络通讯电缆的敷设进行重点把握，尤其是电缆的拐弯处敷设，与动力电缆的交叉等进行质量关键点控制，使得通讯网络施工符合预期质量目标，减少因施工而带来的质量事故。
结束语：通常，在大型的电气设备安装施工中，通讯网络系统施工往往在最后阶段进行，由于工期和组织施工的紧迫性，本论文的一些施工方法对网络通讯系统的施工具有参考意义，能最大的限度的减少在调试过程中出现的问题，对整个控制系统的稳定运行具有重要的意义。
参考文献： 1. GB50131-2007-自动化仪表工程施工质量验收规范
论文摘要:光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。本文探讨了光纤通信技术的主要特征及应用。
1.光纤通信技术
光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的串绕非常小;光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听;光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。
光纤通信在技术功能构成上主要分为:(1)信号的发射;(2)信号的合波;(3)信号的传输和放大;(4)信号的分离;(5)信号的接收。
2.光纤通信技术的特点
(1)频带极宽,通信容量大。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps。
(2)损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤损耗可低于0~20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低;若将来采用非石英系统极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路,由于中继站数目的减少,系统成本和复杂性可大大降低。
(3)抗电磁干扰能力强。光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应,光纤传输系还特别适合于军事应用。
(4)无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰,而容易被窃听,保密性差。光波在光纤中传输,因为光信号被完善地限制在光波导结构中,而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收,即使在转弯处,漏出的光波也十分微弱,即使光缆内光纤总数很多,相邻信道也不会出现串音干扰,同时在光缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。
除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点,其不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。
3.光纤通信技术在有线电视网络中的应用
20世纪90年代以来,我国光通信产业发展极其迅速,特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展,促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加,全网的管理和维护,设备的故障判定和排除就变得越来越困难。可以采用SDH+光纤或ATM+光纤组成宽带数字传输系统。该传输网可以采用带有保护功能的环网传输系统,链路传输系统或者组成各种形式的复合网络,可以满足各种综合信息传输。对于电视节目的广播,采用的宽带传输系统可以将主站到地方站的所需数字,通道设置成广播方式,同样的电视节目在各地都可以下载,也可以通过网络管理平台控制不同的站下载不同的电视节目。
有线电视网络在全国各地已基本形成,在有线电视网络现有的基础上,比较容易地实现宽带多媒体传输网络,因此在目前的情况下,不应完全废除现有的有线电视网,而用少量的投资来完善和改造它,满足人们的目前需要。很多地区的CATV已经是光纤传输,到用户端也是同轴电缆进入千万家。但是现在建设的CATV大多是单向传输,上行信号不能在现有的有线电视网中传送。可以通过电信网PSTN中语音通道或数据通道形成上行信号的传送,也可以通过语音接入系统来完成。将电话接到各用户,这样各用户间即可以打电话,也可以利用广电自己的综合信息网中的宽带传输系统构成广电网中自己的上行信号的传送,组成了双向应用的Internet网。
现在光通信网络的容量虽然已经很大,但还有许多应用能力在闲置,今后随着社会经济的不断发展,作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长,一定会超过现有网络能力,推动通信网络的继续发展。因此,光纤通信技术在应用需求的推动下,一定不断会有新的发展。
参考文献:
[1]王磊,裴丽.光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息,2006,(4)
[2]何淑贞,王晓梅.光通信技术的新飞跃[J].网络电信,2004,(2)
论文摘要：电力电缆是电力通信网的基础设施，也是电网现代化和自动化的重要基础之一，同时也是企业现代化管理的重要基础之一，因此，针对通信光缆线路的现状，做好维护工作，确保通信线路畅通无阻，具有重大意义。
0引言
21世纪通信网的发展趋势是宽带综合业务数字网，其关键技术同步数字传输（SDH），异步转移模式(ATM)交换，光纤用户环路等已日趋成熟，它们所依赖的传输通道的稳定和可靠，是整个通信网不可忽视的问题，这就对通信线路传输质量提出了更高的要求。随着电力系统特种光缆技术的发展，凭借电力系统的可利用资源，大力发展光纤通信，这是电力通信发展历史上的一次重要革命，其意义非常深远。
1.绍兴局通信线路情况
1.1绍兴局通信线路运行情况
截止2008年年底，绍兴电力局共有光缆218条，总里程1596.471km,计24591.791芯公里，其中OPGW光缆37条460.572km，ADSS光缆14条107.258km,普通光缆167条1028.641 km。另有绍兴局维护管理的500KV OPGW光缆9条384.640 km。2008年新投运OPGW光缆7条，计85公里，新投运普通光缆3条计20公里。
1.2绍兴局通信线路管理情况
绍兴局光缆线路运行维护基本采用外包。光缆线路巡视分为定期巡视，督查巡视，特殊巡视，故障巡视4种定期巡视每月3次，目前尚未使用光缆在线检测手段。光缆线路备用纤芯每年检测一次，用OTDR测试，10公里以上长的普通光缆及特种光缆用光功率机测试。运行维护每月下旬书面上报下个月的巡视计划和工作计划，月初书面上报上个月的光缆维护工作统计表。
普通光缆及ADSS光缆由调度所负责管理，OPGW光缆及金具由线路工区负责管理，OPGW光缆地下线的光缆接续盒及变电所门型架至通信机房的普通光缆由调度所负责管理。巡视结果反馈由维护单位每月向调度所通信线路班书面上报，发现重大问题用电话立即上报。
缺陷管理分为两块：没有中断通信业务的，由维护单位自行消缺，消缺结果每月上报一次，无法消缺的上报通信线路班。中断通信业务的，由通信调度值班员通知通信线路人员，再由通信线路人员通知维护单位去处理，必要时通信线路人员配合。
2．通信线路存在的主要问题
随着光缆长度的增加，各种光缆中断故障呈现上升趋势，仅08年1月到年底，共发生光缆故障18次，其中光缆纤芯被松鼠咬断7次，光缆被偷盗3次，地埋光缆被挖掘机挖断2次，光缆被汽车撞断2次，光缆接续盒内断纤2次，火灾引起1次，雪灾引起倒杆1次。
2.1光缆构成、结构不合理
目前大部分光缆为普通架空光缆（约为66%），特种光缆相对较少，未能充分发挥电力系统的杆路优势。主环光缆未完全达到可靠性相对较高的管道或OPGW光缆，有些关键节点光缆资源不够，部分光缆通道路径单一，可靠性，安全性不高。
2.2被小动物咬伤
长途通信光缆线路经多年的使用，存在部分线路光纤和接头盒老化，且线路经过区域多为山区，光缆线路被鸟枪击中和松鼠咬伤次数较多，光缆传输能力有所下降。
2.3 施工损坏
部分线路曾遭施工破损，径路移设等原因，现在表现为线路接头增多，线路损耗增大。
2.4外力破坏
普通光缆位于开发区和与道理交跨上，由于施工翻斗车没有放下，将通信光缆线路拉断。
2.5光缆被盗割
2008年发生光缆被盗割事件3起。
2.6管道光缆被挖断
施工方未安相关规定对施工红线外地下管线组织调查，也未向相关部门申报，违章作业，管道光缆挖断。
2.7被气枪射击
普通架空光缆为散弹枪射击，使光缆里面纤芯断裂，导致业务中断，这类事故往往故障点隐蔽性较高，查找故障点十分困难。
3．确保通信线路安全运行技术对策 3.1加强巡视、及时抢修、提高线路运行率
光纤线路的巡视主要包括定期巡视，金具抽检，OTDR定期测试，SDH设备做连续监视等，把检查结果与原始记录作比较，发现变化应及时作进一步检查，分析和采取必要的纠正措施。一旦发生中断应分三步进行抢修：应急抢修，临时恢复和永久恢复。利用原缆中的备用纤或其他保护的光缆，在被损光缆两头重新做旁路接头等，临时恢复和永久恢复的区别取决于原缆种类，代用时间等，有时并无明确界限，如OPGW故障后，拉一段ADSS用两年，然后再更换已损坏OPGW，则ADSS就是临时恢复，OPGW是永久修复，永久恢复：如果原来就是ADSS，则换ADSS就一步到位。
3.2合理选用光纤配线系统及光缆尾纤
光缆配线系统应包括光纤配线柜、光纤配线单元，光纤直熔单元、光缆固定与接地单元、光纤收线区。其容量要满足远景的最大容量需求，杜绝进行光纤配线系统的改造；其结构应保证施工和运行维护时的安全性，避免对运行系统造成影响；光缆的安装与固定、尾缆的安装与固定、光纤跳线的安装与固定要有足够的空间；对光纤走线要有保护措施、并具有较大的光纤弯曲半径和盘纤空间。
应确保光器件优异的物理性能、机械性能、光学特性和良好的产品稳定性。能适应环境温度变化范围、连接器插入衰耗要小、重复和互换附加衰耗要低、连接处的光波反射衰耗要大、光纤种类和工作波长与光缆中的光纤相对应，活动连接器件的允许插拔次数多寿命多、制造工艺精度高，表面处理精细。
3.3采用防鼠光缆
对山区或穿越树林的光缆线路设计时可采用防鼠光缆。对运行中的光缆线路可砍伐光缆线路周围的树枝，或更换防鼠光缆，防止小动物（松鼠）咬伤。加强对通信线路的保护，如新凤光缆线路、大市光缆线路、雅塔光缆线路有部分光缆段穿越山区、树林，易遭小动物（松鼠）啃咬，通信人员已要求维护单位对上述光缆线路加装保护管。为了彻底根治这一隐患，目前通信维护人员正在积极采购防鼠光缆，一旦条件成熟，马上更换。
3.4做好接头，减小衰耗
在线路抢修以及工程施工中，都要遇到接头问题，对于音频塑缆采用热塑管接头技术。接头做好，在管子热塑前要对电缆进行绝缘电阻的测试，在各项指标符合标准后，再把热塑管缩好。
