發布時間：2023-01-09 10:26:45
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關鍵詞：礦井，通信技術，通信系統
1 引言
目前，隨著煤礦機械化、自動化程度的不斷提高，通信技術在煤礦生產中的地位顯得越來越重要，已成為煤礦實現科學管理、提高勞動生產率、防止事故災害、降低百萬噸死亡率的必要手段。煤礦通信系統可分為地面通信和井下通信兩大部分。論文參考。近幾年來地面通信得到迅猛發展，設備、容量、技術不斷更新，逐步實現了數字化、程控化,通信的可靠性和穩定性也逐漸提高，地面通信正在向集語音、圖像和數據傳輸“三合一”的綜合信息網方向發展。但是，煤礦井下通信由于受通信設備技術、特殊環境條件等問題的制約,還存在許多問題。因此,建立一個暢通、靈活、可靠的井下通信系統是現代化煤礦建設的首要任務之一。
2 煤礦井下通信的特點
在煤礦通信的現代化進程中，井下通信作為重要的生產要素之一早已滲透在安全生產的每一個環節當中，特別是在生產指揮調度和安全的信息交流方面，都起著舉足輕重的作用。煤礦井下通信系統由于其環境的特殊性,具有較強的煤礦專業特征。
2.1 通信設備設計及制造方面的特點：
(1)井下通信設備必須具備本質安全性或防爆性，以適合在含爆炸性氣體的場合使用。所謂本質安全性是指正常工作或故障狀態下裝置產生的電火花和熱效應均不能點燃規定的爆炸性混合物。這就要求在電路設計時，對功率分配、元器件選擇，包括制作工藝保護措施都要做出特殊的考慮，不能直接照搬電信系統的設備或標準。
(2)設備必須體積小巧，質量輕，外殼必須具備防潮、防塵、防機械沖擊的能力。這是因為井下工作人員勞動強度大，井下巷道特別是工作面空間窄小，負重行動不太方便，而且生產崗位經常變動，流動性較大，因此要求設備必須便于攜帶和使用。
2.2 通信設備功能上的特點：
(1)通信系統對生產調度人員必須提供較高的優先權，可實現選呼、群呼、強插、強拆、錄音、擴音等功能，以便使指揮人員能暢通、無阻塞地呼叫任何終端。
(2)在重要通信點上應具備緊急呼叫和雙向報警功能，以提高對事故災害的應變能力。
(3)隨著煤礦井下安全生產及井下人員定位系統發展的需要，井下設備應當具有較強的移動通信功能，而礦井巷道為非自由空間，無線電波在井下巷道的傳輸受到根本性制約。所以應當研制功能更強的設備應用于煤礦井下的移動通信。
2.3 通信設備性能上的特點：
(1)井下通信設備是在信道條件較差的情況下工作，與地面通信有著較大的區別，地面通信設備的設計制造是以比較確切的信道參數為依據的。而由于井下環境較差，潮濕、粉塵嚴重，且在狹小的巷道空間內布有鐵道、管道、支架、電纜等金屬構件，所以，無論是專用信道還是借用信道,其特性都會受到較大的影響，使信道特性變壞或不穩定。
(2)井下用電設備配置量大，啟動頻繁，對信道形成的電氣干擾的噪聲頻譜寬、電平高。這些都對井下通信設備的運行構成較大的影響。這就要求運行于井下的通信設備在性能上必須能適應較差的信道條件和較強的干擾。
3 煤礦井下通信技術
建立功能完善的井下通信系統對于提高自動化程度、勞動生產率、加強安全防護等方面都有著非常重要的意義。井下通信作為現代煤礦通信技術的重要組成部分,現在亟待開發、研究、完善和提高。目前,井下通信技術主要有以下幾種。
3.1 載波通信技術：
載波通信是煤礦應用較早的一種通信方式，在語音、控制及信號監測方面都有應用。架線機車動力載波通信系統是煤礦早期實現電機車移動調度通信的主要手段，目前仍有一部分礦井在繼續使用。由于礦井載波通信的借用信道多數是動力電纜或機車的架線等，這些信道分支多，線路上設備起動頻繁，造成信道參數隨時間和地點的變化很大，因而通信質量不理想。目前載波通信系統在傳輸距離、通話清晰度、抗干擾性能等方面和感應通信及漏泄通信技術相比有較大差距，將逐步被替代。但在一些特定的工作環境，比如采煤機的動力載波監測等應用場合，采用動力線作為監控裝置的載波信道仍有其實用價值。論文參考。
3.2 漏泄通信技術：
是利用表面開孔的同軸電纜(漏泄電纜)在巷道中起到長天線的作用，實現移動電臺之間或與基站之間的可逆耦合，已獲得較好的通信質量。采用漏泄電纜實現井下巷道內無線電波的傳輸是一種比較理想的方法。漏泄通信技術不僅應用在礦井中，而且應用于公路、鐵路隧道、地鐵及地下停車場等場合，在國內外受到普遍的重視。其缺點是系統造價昂貴，又需敷設專用傳輸線，且信號接收局限在離導線30m以內，傳輸線架設和維護需花一定代價。
3.3 感應通信技術：
就是利用普通的金屬導體，如電線、電纜、鋼軌等，與移動電臺之間的電磁感應，靜電耦合的一種通信方式。它似乎像有線電，又有點像無線電，美其名曰“感應無線電”。通信與普通電臺的通信過程十分相似。感應通信系統具有系統組成簡單、價格較低、感應線敷設簡便(甚至可以用金屬管道作為感應線)、無需中繼器等優點,是煤礦井下比較受歡迎的一種移動通信方式。它能以較小的發射功率實現較長距離的通信，能同時實現幾個方向通信。感應通信系統為減小傳輸衰減,選擇的傳輸頻率較低(一般在2MHz以下)。而煤礦井下在低頻段的電磁噪聲較大,所以感應電話通話質量在有些礦井不理想，噪聲較大。另外，感應線離巷道壁太近時，形成電磁場空間分布的不均勻，引起較大的損耗，影響傳輸距離。
3.4 井下光纖通信技術：
國際上實用的光纖通信系統是1970年以后才發展起來的。由于光纖通信容量大、中繼距離遠、防爆性能好、抗干擾能力強，使光纖通信技術及其應用發展很快。1991年我國第一套井下光纜通信系統KT1系統研制成功，成功地解決了井下光纜的接續技術和井下光通信的若干技術難題，填補了井下光通信產品的空白。目前煤礦井下的光纖通信技術已經在許多領域發揮作用。除傳統的語音通信外，光纖是監測監控系統中理想的高速信道。光纖通信的低損耗無中繼傳輸優點使光纖工業電視系統成為井下工業電視系統的主導產品。光纖通信技術是一門新興的正在不斷發展的技術。就目前的井下光纖通信系統而言,光通信的許多優越性還有待進一步發揮。光纖通信在煤礦井下通信系統中的地位將會有更大的提高。
3.5 井下PHS通信技術：
PHS是日本開發的網絡系統，日本人稱之為“個人手持電話系統”（英文縮寫PHS，就是我們常說到的個人無繩市話系統），于1995年7月開通運營。PHS井下通信技術與目前應用于井下的其他無線通信系統（包括井下泄漏通信）有完全不同的設計理念。其技術來源于成熟的公眾移動通信技術，即PHS系統。經過一定的技術改造后把它移植于煤礦井下，是對傳統井下無線通信的突破，有傳統井下無線通信不可比擬的技術優勢。該系統在現代公眾無線通信的高技術平臺上開發，系統中各種設備與傳統煤田井下通信設備相比有較高的可靠性和性價比，并能夠得到生產廠商的長久支持。PHS通信系統作為一個無線傳輸平臺，具有較強的擴展性，平臺上可實現高速數據業務、人員定位信息的傳送等，為系統的應用提供更大的空間。可同時為煤礦井上、井下提供無線通信服務，在煤礦形成一整套覆蓋井上、井下立體的無線移動通訊及生產調度系統。
3.6 藍牙通信技術：
是一種短距離的無線數據與語音通信的開放性全球技術規范，它最初的目標是取代現有的掌上電腦、移動電話等各種數字設備上的有線電纜連接。使用國際上無需授權的2.4GHz的 ISM 頻段，采用了跳頻方式來擴展頻譜分成79個無線信道。從目前的應用來看，由于藍牙芯片體積小、功率低、接口標準、成本低，其應用已不局限于計算機外設，幾乎可以被集成到任何數字設備之中，特別是那些對數據傳輸速率要求不高的井下移動設備和便攜設備。論文參考。在井下通信時具有很好的抗干擾能力。
除了以上的井下通信技術以外，在實際應用中根據情況還可以采用擴頻技術、復用多址技術等技術來提高井下通信的可靠性及安全性。
4 結語
煤礦通信技術正在進入一個新的飛速發展時期，計算機技術、微電子技術的不斷突破給這一領域注入了新的活力。地面通信正在向數字化、綜合化方向發展，實現語音、數據、圖像的綜合傳輸,并且和計算機技術、網絡技術、光纖通信技術相結合,構成新型的地面綜合調度通信系統。井下通信將進一步應用先進的通信技術，最終構成有線和無線相結合、電纜與光纜相結合、固定和移動相結合、靈活方便、大容量、多信道、多功能的全礦井移動通信網絡。展望未來幾年,煤礦通信系統將伴隨著現代科學技術的飛速發展在許多重要方面有所突破,從而給煤礦通信的面貌帶來更大的改變。
參考文獻:
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[5]擴頻通信在煤礦井下通信和安全中的應用. 吳明捷. 煤炭學報.2002
關鍵詞：客運信息系統；鐵路；建設；應用
中圖分類號：TM247 文獻標識碼：A
通訊在對礦山高效生產、搶險救災起著非常重要的作用。提高無線通信系統，能幫助提高勞動生產率和安全，減少煤礦瓦斯爆炸事故惡性事故帶來的巨大的損失。無線通信泄漏系統中電纜，也允許更多的無線電信號的傳播途徑，包括視頻信號，比較好的解決了上述問題。當人們在射頻回路中連接射頻同軸電纜孔、槽或使用薄編織方式破壞完整性的指揮，無線電信號在傳輸，既能傳播沿軸向和徑向泄漏信號產生的理想模式，為地下礦井通信的無線通信系統。但由于條件的特殊性，在礦山、電波傳播的巷道在一個很大的困難。為了減少地質條件對無線通信信號衰減，通常由低頻通信到低頻通信的，但也許要付出很多需要天線，也很不方便。因此，只有通過地下移動通信電纜要完成的目標。使沿著電纜能夠完成無線電通信周圍的空間，這是一種特殊的電纜泄漏電纜，這種方式的溝通稱為泄漏通訊在低頻電感的通訊。在煤礦使用，從而實現了地下隨時隨地可以互相無線電話。通過分析了內電磁場的排放傳播規律，實現滲漏的建模方法及應用進行了通信系統的研究和分析。
1 漏泄電纜
漏泄電纜是一種解決無線電波在礦井巷道中傳播的有效途徑。它的作用類似于輸電線路和組合天線，目的是為了引導電磁波傳輸,提高了沿線的田野。由于其獨特的優勢的迅猛發展，逐漸成為第一選擇。在移動通信技術中為了降低泄漏電纜為臥式屏蔽，電磁能量可以部分地從有線電纜泄漏在外面了。用薄的銅電纜泄漏外導體，外導體割開在不同大小和角度的槽內，根據不同放電分為另外的發射裝置和耦合電纜類型電纜泄漏。只有當特定的輻射會出現此模式。也只能在一個非常狹窄的頻段有低耦合的損失。這個頻率上方或下方，則會干擾因素耦合損耗導致增加。普通的同軸電纜的電磁能量傳輸從一邊到另一邊，以最大的橫向所有屏蔽方法使信號不能穿透電纜，以避免電磁能量在傳輸過程中的損耗。
2 施工
2.1 連接器選用
當選擇去注意的使用頻率，匹配電纜、界面程序，功率，阻抗，密閉性等。必須符合設計要求和實際用途。避免掉撞、觸摸損失，一般不要拆開連接器某些部位，以免造成密封故障或錯誤的裝、漏裝。必須只旋轉連接螺母。不能讓整個連接器，否則可能造成的內部接口松動。
2.2 連接器安裝
連接人員必須熟悉安裝接頭和部分功能、秩序、特點和注意事項。以免錯裝、漏裝，導致返工。安裝時，嚴格按照王工藝要求和流程操作。工具和設備，泄漏電纜導體必須使用脫脂棉蘸內部和外部的高純度工業酒精清洗，拋光和確保小群或穿線留在連接器。
2.3 閉路檢查
接在萬用表裝好堵塞內外導體，短路電纜結束的內部和外部的指揮，觀察是否表針較小的數值，同時用木錘敲一個插頭殼，看指針跳動，跳動太大表明連接器接觸不良，需要返工來做一遍。查看另一個小插頭，并檢查是否縮進針插入前，如果縮進也要重新安裝。開啟和關閉電路檢驗必須每安裝一個塞的插頭安裝。此外，如果阻抗、保溫、衰減太大，應堅重做，直到合格。
2.4 密封與加固
密封泄漏電纜連接類型及配套連接器、阻抗變換器、負荷是半密封或封住，必須在連接器從外部橡膠膠帶和黑色電工膠帶，使匹配大小塞同步獲得輔助密封。因為連接器比較重，掛在空中外部環境較差，也在接頭兩邊電纜泄漏適當增加電纜夾，狹小的空間，避免在關節重力的影響，這些電纜接頭及穩定性。一般可以用鋁芯絕緣組裝線或是膠合板用吊帶吊著固定連接器，防止的激振力，確保可靠的連接器和指揮家內外接觸。
3 施工運行分析
3.1 語音施工控制
移動通信手段地下演講雙向語音信道，可以用來實現以下交流。地下便攜式手機之間的通信，地下的移動設備之間的通信，地下便攜式手機、移動設備和電纜網絡通信。但是實時數據采集、地下所有信息監測站井上、各類的字句形式、圖形等多種方式顯示實時監測值。收集的數據轉換和信息，計算平均小時分的意思，最大值、最小值。超限出現時間進行統計分析，地下便攜式手機、移動設備和地面之間的移動設備和手機無線通信。能打印通風、安全生產、機電等各種報表、歷史曲線，可用于曲線進行放大縮小。具有存儲和數據查詢功能。每一個的聲音、數據通信占用32語音、數據頻道。與邏輯判斷和報警功率控制能力，任何監測站溢出,模擬盤、電腦、聲光報警、期限及超限統計,傳構建本質安全型礦井奠定了基礎。可以方便的定義和動態定義頻道，有一個模擬、開關量、類型定義，以及其他功能、操作簡單、易于修改、原創作品。每個監測數據每2分鐘存儲1，所有的數據都能省下超過。也可以用不同的顏色顯示3點曲線，以方便數據和趨勢分析。與網絡功能，便于網絡操作方便，功能強大。
3.2 施工系統評價
應用該系統的數據、語音，并通過分析圖像的綜合信息，及時準確地把握井下安全生產動態，做到科學決策、科學管理的目的。通過使用本系統，通過計算數據的分析，可以及時了解的設備故障的性質、程度、地位和零配件等,以便合理組織隊伍，迅速排除故障。而且，還會根據相關資料，找出設備運行的薄弱環節，采取改進措施，從而最大限度地減少生產速率，提高有效工作時間。為礦山安全管理，特別是應用井下移動通信，可流入生產調度作業對象的組織，是保證礦山生產調度科學管理水平提高一個層次。以便更好地適應減少設備故障，提高有效運行時間。利用該系統可及時了解井下事故征兆，防止事故發生，特別有助于地下流作業人員的動態安全管理，確保安全生產。低成本、經濟合理。該系統將數據、語言、圖像傳輸的統一，共享泄漏同軸電纜，可以節省工業視頻傳輸電纜電視監控系統、數據傳輸線纜、減少維護和經濟效益。
結語
根據安全管理和生產調度地下發展現狀，地下通信進行總結。通過介紹電纜泄漏的特點進行了分析，并在此基礎上對地下電纜泄漏的安全管理。通信系統模型,實現的功能進行闡述，最后進行了綜合評判系統。泄漏通訊其實就是一種無線移動通信電纜類型，泄漏的通信系統在發達國家已經是一個復雜的產品,將是我的溝通是發展的方向，同時也將成為國際關系的主流，地下通信發展。在地下隧道無線電信號的一般不是很，所以地下移動通信只能借助其他設備來完成校園網的建設，并在此基礎上，結合泄漏電纜的雙向中繼放大器是很好的選擇。在地下隧道，泄漏的電磁波傳播復雜的情況下，筆者認為要選擇好的系統應用設備，特別是地下傳輸設備在運用的過程中良好的場分布測量的綜合比較后確定傳輸信號的頻帶頻率、功率等級范圍，取得了井下移動通信，為礦山安全管理和生產調度提供了強有力的保證。
參考文獻
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關鍵詞：OPLC ；電力通信 ；光纖復合低壓電纜
中圖分類號：TM248文獻標識碼：A 文章編號：
引言
隨著電力工業的迅速發展，用戶對用電可靠性的要求越來越高，配網自動化成為了我國電力系統自動化領域的新興熱點，是電力行業發展的重要階段。要實現配電網自動化，關鍵在于通信。目前配電及用戶側的通信難題一直制約著配電自動化的發展，其中傳輸通道是關鍵中的關鍵。理想的解決了通道的問題，就解決了配網自動化的問題。同時低壓集抄的上線率不能滿足要求的問題也將得到徹底解決。電能的計量，線損的計算都將能夠實現自動化，真正做到線損計算同期。
目前用OPGW、ADSS等特種光纜已建成先進可靠的電力專用光纖通信網絡，但配電側的通信通道一直沒有得到很好的解決。總體上呈"骨干網強、接入網弱"、"高（電壓）端強，低端弱"的態勢，配電／用戶接入側通信差距較大、通信網基礎最薄弱。配網自動化，低壓集抄一直都面臨著難題。目前大量使用低壓載波及無線通信技術，由于環境復雜、電磁干擾等因素，實際的應用效果并不理想。
1. 電力對通信技術選擇的基本要求
1.1通信的可靠性要求
在電力設備發生故障時，應能抵抗事故所產生的瞬間強電磁干擾，完成故障診斷，故障隔離和恢復非故障區段供電的通信任務。
1.2通信的時延要求
在配電網及低壓集抄網，對通信時延的要求也是一個重要指標，應考慮電磁干擾對通信時延的影響。
1.3通信的雙向性要求
對主站來說，不僅向終端下發控制命令，也需接收終端上傳的數據，各項功能均要求雙向通信。因而，系統各層次之間的通信是雙向的，通信系統必須具有雙向通信的能力。
1.4網絡規模廣、覆蓋面大要求
配電及集抄網是末端網絡，直接面對廣大的電力用戶，因此網絡規模巨大，設備數量、種類十分龐大。要解決這樣一個巨大的、覆蓋面廣闊的網絡通信問題，對通信網絡規模和覆蓋的要求很高，數據采集系統的前端服務器負載巨大。
1.5通信建設成本考慮
包括建設投資，運行、維護和使用成本。由于涉及的通信網絡規模巨大，網絡的建設投資，運行、維護和使用成本都十分可觀。成本問題也是目前制約配電及集抄網通信發展的關鍵問題，也是選擇各種通信方案時要考慮的最重要的問題之一。
2. 通常的有線通信應用選擇分析
2.1光纖通信技術
光纖通信技術具有帶寬大、可靠性高、可擴展性強等優點，是當前及未來十年內主流的通信技術，作為配網自動化通信網絡，工業以太網和PON是兩種主流的通信技術，是配網自動化等的主要通信方式。
2.2中低壓載波
中低壓載波技術傳輸速率低、存在信號衰減大、噪聲源多且干擾強、受負載特性影響大等問題，對通信的可靠性形成一定的技術障礙，具體應用時需要軟、硬件技術結合完成組網優化，運維較困難。
因此，中低壓電力線載波僅適用于電能表位置分散、光纖布線困難、用電負載特性變化較小的臺區，例如城鄉公變臺區供電區域、別墅區、城市公寓小區等。
3. OPLC技術特點
OPLC全稱為光纖復合低壓電纜，是將光纖復合在低壓0.6/1KV及以下配、用電網用中的光纖復合電纜產品，主要用于智能小區或辦公樓等配用電網分支，由管道、隧道或直埋等接入光-電分線箱，可垂直或水平布線，引入智能電表和光器件終端。此外，由于接入方式多樣性及使用環境的復雜性，光纖復合在低壓電纜可根據需求定制，按照電壓不同、光纖芯數不同、結構不同進行個性化定制。光纖復合低壓電纜最大的特點是融合了光纖通信與電力傳輸的功能，該產品主要是基于產品的功能以及使用環境等方面考慮進行設計和開發，相比單一功能傳輸線纜而言，有5個特點。
3.1集光纖和電力輸配電纜于一身，避免二次布線，可有效降低施工、網絡建設等費用。相比傳統的FTTH而言，使用光纖復合低壓電纜作為智能電網用戶端接入方案，節約大量的金屬、管道、塑料等資源，可有效降低進入小區和用戶的各項成本，是目前性價比最高的“最后一公里”接入方案。
3.2適用于多種業務類型，適應性強，擴展性強，產品適應面廣。使用光纖復合低壓電纜，配合相應的設備和器件，由此構建主流的XPON(EPON和GPON)技術，可在一根傳輸線上實現多種業務，如IPTV、互聯網接入、多媒體電話，語音通信，家庭智能電表等業務。
3.3具備較強的機械性能，如抗沖擊性能和良好的耐測壓性能，環境適應能力強。在研發該產品時，要充分考慮到產品的使用環境的復雜性，寬通研發的光纖復合低壓電纜按照GB/T7424中E1、E3、E4進行拉伸、壓扁、沖擊等試驗，均符合并優于標準的要求。
3.4綠色和安全性能優越。主要考慮到光纖復合低壓電纜用于用戶接入，在產品設計中融入無鹵阻燃、耐火等特性思路，使用綠色環保的材料，基于安全的考慮，使用阻燃、耐火材料。寬通的光纖復合低壓電纜完全符合GB/T18380.3、GB/T19216.21、GB/T17650、GB/T17651.2等的要求。
3.5光單元與電力電纜長期工作溫度相兼容。考慮到光纖復合低壓電纜敷設之后，使用年限較長，光單元與電力電纜長期工作溫度相兼容性是非常重要的一個問題。因此須按照GB/T7424、YD/T629各項光學性能指標要求，各項性能應符合GB/T12706.1、GB/T5023和JB/87344的要求。
4. OPLC應用建議
4.1OPLC具有很高的性價比
OPLC利用一條光電光電復合纜建設沿電力線路的光纜,比常規的導線+普通光纜,材料成本可節省約10%,還可以節省一次施工費用，既有成本優勢，又有施工工程量優勢。另外，技術方面， OPLC由于光纜單元與強電單元復合，相對ADSS可以防止光纜被惡意破壞，有絕對的防盜優勢，而且對線跨越高度又明顯優于ADSS光纜，安全可靠性大大提高，因此,方案二采用OPLC具有相對技術及經濟優勢，建議在0.6/1kV 及以下電壓等級的低壓配用電網中敷設光纜優先采用方案二。
4.2OPLC成為電力光纖到表到戶的創新解決方案
我國智能電網在接入端光纖化才剛剛起步。國家電網和南方電網的專家指出，智能電網一定需要利用光纖光纜，特種電力光纜和光電復合纜強力支撐。我國利用OPGW、OPPC、ADSS等特種光纜已建成世界上最大的、先進可靠的電力專用光通信網絡，其應用水平處于國際先進。總體上呈"骨干網強、接入網弱"、"高（電壓） 端強，低端弱"的態勢，配電／用戶接入側通信差距較大、通信網基礎最薄弱。低壓配、用電網通信技術已成為制約智能電網應用的瓶頸。由于傳統FTTH方案在用戶端改造和鋪設的成本過高，目前在用戶端接入電網的光纖化率幾乎為零，我國智能電網在接入端的光纖化剛剛起步，因此，PFTTH電力光纖到表到戶方案采用電力OPLC成為電力光纖到表到戶的創新解決方案，主要適用于 0.6/1kV 及以下電壓等級，填補了電力光纖到表到戶的空白，是解決低壓配網、低壓集抄及入戶通信網所需要的先進、可靠通信介質。
5. 結語
光纖通道是目前最為理想的傳輸通道，因此積極探索嘗試考慮新的技術手段實現以光纖通道作為配電側的通信通道，從而解決配電側的通信通道問題就顯的十分必要。“光電復合電纜”，具有光電合一的特性，不會給原有線路增加額外負荷，能夠節約空間資源。一次施工就能傳輸電能又能提供光纖通道，又節省了二次施工的費用。還能很好的解決光纜的電腐蝕，光纜的防雷問題。
參考文獻：
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【論文摘要】：在許多基于單片機的應用系統中，系統需要實現遙控功能，而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡單、實施方便、傳輸可靠性高的特點，是一種較為常用的通信方式。
在許多基于單片機的應用系統中，系統需要實現遙控功能，而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡單、實施方便、傳輸可靠性高的特點，是一種較為常用的通信方式。紅外線通信是一種廉價、近距離、無線、低功耗、保密性強的通訊方案，主要應用于近距離的無線數據傳輸，也有用于近距離無線網絡接入。從早期的IRDA規范（115200bps）到ASKIR（1.152Mbps)，再到最新的FASTIR（4Mbps），紅外線接口的速度不斷提高，使用紅外線接口和電腦通信的信息設備也越來越多。紅外線接口是使用有方向性的紅外線進行通訊，由于它的波長較短，對障礙物的衍射能力差，所以只適合于短距離無線通訊的場合，進行"點對點"的直線數據傳輸，因此在小型的移動設備中獲得了廣泛的應用。
1. 紅外通信的基本原理
紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。發送端將基帶二進制信號調制為一系列的脈沖串信號，通過紅外發射管發射紅外信號。接收端將接收到的光脈轉換成電信號，再經過放大、濾波等處理后送給解調電路進行解調，還原為二進制數字信號后輸出。常用的有通過脈沖寬度來實現信號調制的脈寬調制（PWM）和通過脈沖串之間的時間間隔來實現信號調制的脈時調制（PPM）兩種方法。
簡而言之，紅外通信的實質就是對二進制數字信號進行調制與解調，以便利用紅外信道進行傳輸；紅外通信接口就是針對紅外信道的調制解調器。
2. 紅外通訊技術的特點
紅外通訊技術是目前在世界范圍內被廣泛使用的一種無線連接技術，被眾多的硬件和軟件平臺所支持：
⑴ 通過數據電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉換實現無線的數據收發;
⑵ 主要是用來取代點對點的線纜連接；
⑶ 新的通訊標準兼容早期的通訊標準；
⑷ 小角度（30度錐角以內），短距離，點對點直線數據傳輸，保密性強；
⑸ 傳輸速率較高，目前4M速率的FIR技術已被廣泛使用，16M速率的VFIR技術已經。
3. 紅外數據通訊技術的用途
紅外通訊技術常被應用在下列設備中：
⑴ 筆記本電腦、臺式電腦和手持電腦；
⑵ 打印機、鍵盤鼠標等計算機外圍設備；
⑶ 電話機、移動電話、尋呼機；
⑷ 數碼相機、計算器、游戲機、機頂盒、手表；
⑸ 工業設備和醫療設備；
⑹ 網絡接入設備，如調制解調器。
4. 紅外數據通訊技術的缺點
⑴ 通訊距離短，通訊過程中不能移動，遇障礙物通訊中斷;
⑵ 目前廣泛使用的SIR標準通訊速率較低（115.2kbit/s）;
⑶ 紅外通訊技術的主要目的是取代線纜連接進行無線數據傳輸，功能單一，擴展性差。
5. 紅外通信技術對計算機技術的沖擊
紅外通信標準有可能使大量的主流計算機技術和產品遭淘汰，包括歷史悠久的調制解調器。預計，執行紅外通信標準即可將所有的局域網(LAN)的數據率提高到10Mb/s。
紅外通信標準規定的發射功率很低，因此它自然是以電池為工作電源的標準。目前，惠普移動計算分公司正在開發內置式端口，所有擁有支持紅外通信標準的筆記本計算機和手持式計算機的用戶，可以把計算機放在電話機的旁邊，遂行高速呼叫，可連通本地的因特網。由于電話機、手持式計算機和紅外通信連接全都是數字式的，故不需要調制解調器。
紅外通信標準的廣泛兼容性可為PC設計師和終端用戶提供多種供選擇的無電纜連接方式，如掌上計算機、筆記本計算機、個人數字助理設備和桌面計算機之間的文件交換；在計算機裝置之間傳送數據以及控制電視、盒式錄像機和其它設備。
6. 紅外通信技術開辟數據通信的未來
目前，符合紅外通信標準要求的個人數字數據助理設備、筆記本計算機和打印機已推向市場，然而紅外通信技術的潛力將通過個人通信系統(PCS)和全球移動通信系統(GSM)網絡的建立而充分顯示出來。由于紅外連接本身是數字式的，所以在筆記本計算機中不需要調制解調器。便攜式PC機有一個任選的擴展插槽，可插入新式PCS數據卡。PCS數據卡配電話使用，建立和保持對無線PCS系統的連接；擴展電纜的紅外端口使得在PCS電話系統和筆記本計算機之間容易實現無線通信。由于PCS、數字電話系統和筆記本計算機之間的連接是通過標準的紅外端口實現的， 所以PCS數字電話系統可在任何一種PC機上使用， 包括各種新潮筆記本計算機以及手持式計算機，以提供紅外數據通信。而且，由于該系統不要求在計算機中使用調制解調器，所以過去不可能維持高性能PC卡調制解調器運行所需電壓的手持式計算機，現在也能以無線方式進行通信。紅外通信標準的開發者還在設想在機場和飯店等地點使用步行傳真機和打印機，在這些地方，掌上計算機用戶可以利用這些外設而勿需電纜。銀行的ATM(柜員機) 也可以采用紅外接口裝置。
預計在不久的將來，紅外技術將在通信領域得到普遍應用，數字蜂窩電話、尋呼機、付費電話等都將采用紅外技術。紅外技術的推廣意味著膝上計算機用戶不用電纜連接的新潮即將到來。由于紅外通信具有隱蔽性，保密性強，故國外軍事通信機構歷來重視這一技術的開發和應用。這一技術在軍事隱蔽通信，特別是軍事機密機構、邊海防的端對端通信中將發揮出重要的作用。正如前面所述，它還將對計算機技術產生沖擊，對未來數據通信產生重大影響。
參考文獻
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【關鍵詞】煤礦；安全；監測監控；系統；設計方案
0.引言
煤礦安全監測監控系統是以計算機網絡及通信技術為基礎，并與煤礦井下作業的實際情況有效結合而建立的一套集信息采集、傳輸、管理、控制等為一體的綜合信息管理系統。隨著計算機技術、電子技術、傳感器技術以及信息傳輸技術的快速發展，煤礦的安全監測監控系統已逐漸由對單一參數的監測發展為多參數單方面的監控系統。
1.煤礦安全監測監控系統設計的原則及依據
1.1設計的原則
設計時需要根據煤礦井的實際情況，比如煤礦井的井田范圍、井型、服務年限、煤層的厚度、傾角、頂板及底板情況、礦井通風方式及井田開拓方式、采煤區的布置及采煤方法、采煤及掘進工作面的布置及生產情況，以及礦井的瓦斯、粉塵、自然發火、地壓、水等的情況，而選擇不同的設計思路及設計方法。
1.2設計依據
煤礦安全監測監控系統的設計要嚴格依據國家的相關法規進行，比如《煤礦安全規程》及相關煤礦安全生產法規、《礦井通風安全裝備標準》、《礦井通風安全監測裝置使用管理規定》以及有關煤礦的安全裝備產品手冊等。
2.煤礦安全監測監控系統的分類及組成
2.1系統的分類
由于煤礦安全監測監控系統可以根據監控目的、使用環境及網絡結構等的不同而有不同的分類，比如按照監測監控的目的可以將其分為軌道運輸監測監控系統、環境安全監測監控系統、提升運輸監測監控系統、排水監測監控系統、人員位置監測監控系統、火災監測監控系統、煤與瓦斯突出監測系統等。
2.2系統的組成
煤礦監測監控系統主要組成部分有：傳感器、執行機構、電源控制箱、監控分站、主站、主機、打印機、多屏幕、模擬盤、LYS電源、網絡接口電及接線盒等。
2.3系統的功能
概括地說，礦井的安全監測監控系統的功能主要有：監測礦井狀態（包括整個礦井系統的各種狀態參數）、礦井參數超限報警及自動控制、手動遙控斷電及通電、自檢、數據存儲、列表顯示、模擬量實時曲線及歷史曲線顯示、統計分析、短信報警及檢測等。
3.監測監控系統的選型及布置
3.1系統選型的原則
一般煤礦安全監測監控系統由傳感器、地面中心站、井下分站及通信電纜等組成，在對這幾部分進行選擇應遵循以下的原則：（1）瓦斯傳感器的類型一般有傳統的黑白元件與紅外線兩種，黑白元件的瓦斯傳感器雖然價格便宜，但是壽命短而且量程有限；紅外傳感器使用壽命長、安全可靠、量程長、耐沖擊，適宜在高瓦斯的礦井使用，且在使用過程中為避免灰塵影響應定期更換探頭過濾器；（2）斷電方式的選擇：一般選用智能型傳感器中心分站控制斷電及就地斷電雙重方式，配置用于斷電的控制單元來就地斷電；（3）地面中心站應選用最新配置的工控機；（4）井下分站的選擇：對于高瓦斯礦井，應選用本安型的井下分站；而對于低瓦斯礦井則可選用隔爆型分站；（5）通信選擇：通信方式的選擇可選用現場總線的方式，其采用了數字通信的方式，可根據使用地點的不同而選用多種拓補結構；通信協議可采用國際標準的護尋址，并與管理信息網進行無縫連接。
3.2系統設備的布置
3.2.1傳感器的布置要點及工作面傳感器的布置
傳感器的布置要點：
在布置傳感器時，應該嚴格按照使用說明書進行操作。比如，根據甲烷由于密度小而上方甲烷濃度較大的特點，將甲烷傳感器安置在粉塵較小的環境，且距離煤壁、頂板及巷道側壁的距離大于3米；溫度傳感器布置在巷道中隨意的位置或煤壁溫度偏高處；風速傳感器布置在巷徑、風速均勻且溫度相對較低的環境，且進風口距離巷道頂部2米左右。
工作面傳感器的布置：
采煤工作面甲烷傳感器的布置：在進行布置采煤工作面甲烷傳感器時，必須在低瓦斯、高瓦斯及煤與瓦斯突出的礦井的回風巷及工作面均設置甲烷傳感器；當采煤工作面采用串聯通風時，必須在被串聯的工作面設置甲烷傳感器；采煤機則需設置便攜式的甲烷檢測報警儀或者機載式的甲烷斷電儀。
長壁采煤工作面甲烷傳感器的布置：對于U型采煤工作面甲烷傳感器的設置，在低瓦斯、高瓦斯及煤與瓦斯突出的礦井均需設置甲烷傳感器，甲烷傳感器的類型根據工作面的實際情況而定。
用兩條巷道回風的采煤工作面甲烷傳感器的布置：甲烷傳感器的設置方式與U型采煤工作面的方式一致，在工作面混合回風流處及采用三條巷道回風的工作面，設置另一個甲烷傳感器；而采用三條巷道回風的采煤工作面與采用第二條回風巷甲烷傳感器的設置與第二條相同。
在專用排瓦斯巷的采煤工作面設置甲烷傳感器，瓦斯與煤和瓦斯探井采煤的工作面回風巷的長度大于1000米，則在回風巷中不可增設甲烷傳感器。
非長壁甲烷傳感器的設置可按照相關規定執行，但是在低瓦斯礦井的采煤工作面至少設置一個傳感器，高瓦斯采煤工作面至少設置2個甲烷傳感器。
掘進工作面在進行地面甲烷傳感器的設置時，應該在瓦斯礦井的煤巷、半煤巖巷及瓦斯涌出的巖巷進行甲烷傳感器的設置；高瓦斯及煤與瓦斯突出的礦井設置甲烷傳感器。
在進行掘進機的布置時，均要設置機載式的甲烷斷電儀或者便攜式的甲烷檢測報警儀。
3.2.2電纜的選用及使用方法
一般根據井筒之間的距離選用電纜，距離較長的可選用MHY32主輸電纜，距離較短者可選用MHYBV鋼絲愷裝井筒電纜，并將電纜延到較干燥通風的環境，且用絕緣膠布帶封固線頭；當井下的巷道呈現出斜坡或平巷時，選用MHY32主傳輸電纜；監控分站的出線部門則選用MHYVR的通信電纜。另外，電纜使用時注意提升井筒的電纜放到位之后將其固定到井壁，以免由于長時間垂掛而拉斷電纜線。
3.2.3調度監控室的布置
地板鋪設時應選用“抗靜電材料”；各種電線電纜尤其是信號傳輸電纜嚴謹擰絞在一起；現場220伏的線路布線須先出草圖；整個系統應單點接地，即地線從機房引出連接到室外地線坑，而不與其他設備共用地線。
3.2.4系統接地裝置施工
于距離建筑物底部3米多的地方挖2米見方的土坑，底部均勻撒上6-8千克的工業用鹽，并在其上鋪設銅絲網，然后埋土30多厘米厚澆水，最上方則可保留60-80厘米的土，最后將系統的地線與地線坑引線相連接。
4.煤礦安全監測監控系統的應用
煤礦安全監測監控系統的選擇設計需要根據煤礦井的實際情況選擇合適的監控設備，比如某礦井根據自身條件選擇了KJ95N型的煤礦安全監測監控系統。該系統采用了時分制分布式的結構，主要由地面中心站、網絡終端、通信接口、圖形工作站、系統監控分站以及各種傳感器及控制執行器等組成，是一種集礦井的安全監控、生產工況監控、多種檢測子系統以及網絡信息管理為一體的綜合性煤礦監測監控系統，具有較強的先進性、功能性及實用性，已經在煤炭行業進行了大量的推廣及應用。 [科]
【參考文獻】
【關鍵詞】：現場總線、干擾、基礎自動、通信網絡
前言
近些年來工控領域技術發展越來越快，呈現模塊化、智能化、和網絡化。尤其在大型工廠的實際應用中，從底層的控制級基礎自動化到管理層的EPR甚至更高級的系統 ，完全由通信網絡來支撐和構架，通信網絡在期間起到了至關重要的作用，比如現場總線的故障將直接導致工廠的神經末梢檢測或者控制不準確或者失靈，一旦網絡通信的某個局部出現問題，將影響到整個系統甚至癱瘓，而系統的癱瘓或奔潰將給生產直接帶來巨大的損失。因此在對通信網絡施工的過程也應引起足夠的重視，避免因施工質量導致事故的發生。
問題的提出： 例1.在重慶鋼鐵4100mm寬厚板工程聯動試車的過程中，冷床主控室至冷床托盤鏈條傳動電機Profibus DP通訊時有時無，通訊出現暫時中斷現象，通訊丟失命令，變頻傳動裝置無法啟動。由于該工廠所有系統自動化程度較高，幾乎所有的動作均依靠計算機操作，通訊中斷后整個冷床的400多臺電機無法動作，鋼板無法上床，導致軋機和加熱爐停止出鋼。通過現場分析確定是干擾導致通訊中斷，采取DP線屏蔽重復接地后，通訊正常。
例2.霸州2x50T轉爐一期工程的熱負荷生產中，從主PLC控制室到7米平臺遠程站的通訊中斷，致使兩組傾動電機無法正常工作，煉鋼爐中的鋼水無法傾倒出去，鋼水冷卻后導致煉鋼爐報廢，損失巨大。經查后發現，通訊電纜路經一段比較熱的區域，在轉爐吹煉過程中溫度升高過快導致電纜破損。經重新更換電纜并做熱隔離措施后，恢復通訊。
理論分析：在工廠的實際應用中 ，比較常見的通訊方式為光纖、以太網線（超五類網線）和DP總線，而最容易出現問題的同時也是最常用的一級基礎自動化的DP總線 ，該現場總線往往所處環境惡劣，工況復雜。又由于通訊總線傳輸都是低電壓，小電流，屬于弱電裝置，易受到現場的電磁干擾 ，熱輻射，和潮濕環境的腐蝕等等。該總線通訊網絡呈現以下特點：
1. DP總線是由主從構造組成，主站和從站之間的用戶數據傳輸是主站按照確定的遞歸順序自動進行，因此只要一個從站或者某一處出現通訊故障，則該站之后的所有通訊將中斷，進而影響到整個網絡的功能實現。
2. DP總線常采用的是RS485接口，是平衡驅動器和差分接收器的組合，其電氣特性表現為邏輯“1”以兩線間的電壓差為+（2-6）V表示；邏輯“0”以兩線見得電壓差為-（2-6）V表示。從上可以看出傳輸的信號是低電壓小電流，發射和接收都是屬于弱電電路，因此易于受到現場的電磁干擾 。
3. 在使用RS485接口時，對于特定的傳輸線經，從發生器到負載其數據信號傳輸所允許的最大電纜長度是數據信號速率的函數，這個長度數據主要是受信號失真及噪聲等影響所限制。以使用24AWG銅芯雙絞電話電纜(線徑為0.51mm)，線間旁路電容為52.5PF/M，終端負載電阻為100歐為例可知，當數據信號速率降低到90Kbit/S以下時，假定最大允許的信號損失為6dBV時，則電纜長度被限制在1200M。實際上，這個理論值是很保守的，在實 用時是完全可以取得比它大的電纜長度。 當使用不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長度是不相同的。例如：當數據信號速率為600Kbit/S時，采用24AWG電纜，經計算最大電纜長度是200m，若采用19AWG電纜(線徑為0.91mm)則電纜長度將可以大于200m； 若采用28AWG 電纜(線徑為0.32mm)則電纜 長度只能小于200m。
解決辦法：在施工的過程中 ，往往由各種原因會導致網絡通訊的質量，依據以上的理論分析，結合以往的施工調試經驗，下面介紹幾個方面的施工措施來減少網絡通信故障，提高系統的穩定性。
1. 完善接地系統，良好的接地系統是整個網絡通訊正常運行的必要條件，現場網絡通訊故障有2/3是因為接地系統原因導致。因此必須有保證系統穩定運行的系統接地，且系統接地阻值要小于1歐。網絡通訊設備（包括收、發信號的電子裝置和通訊電纜）應有單獨的接地，要保證通訊裝置的數字地唯一且電位穩定，一定要與防雷接地，電氣系統接地等分開，防止接地系統間相互污染。
2.注意屏蔽接地。網絡通訊系統屬于弱電系統，非常容易受到電磁的干擾，而實際現場電磁干擾嚴重，現場幾乎80%以上的通訊故障都是由于干擾引起的；為了減少和消除干擾，屏蔽接地在網絡通訊系統中顯得尤為重要。如果屏蔽層沒有接地或者接地不牢，就會引起地環路電流，屏蔽層、接地線和大地有可能構成閉合環路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內又會出現感應電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號回路。影響通訊裝置內邏輯電路和數字電路的正常工作。因此通訊電纜的屏蔽層接地必須牢固可靠。以Profibus Dp 通訊電纜為例，DP電纜的屏蔽必須與連接器上的金屬完全接觸并符合規定的長度，而且還應用電纜夾子使屏蔽層與接地金屬二次接地。現象1中的通訊故障就是因為屏蔽層沒有二次接地，通訊電纜受到了電磁干擾。
3. 合理布線：為了盡量減少電磁干擾 和靜電干擾，通訊電纜的敷設應盡量單獨布線，嚴禁和動力電纜混合，必須與動力電纜分開走線槽，當二者無法滿足分開走線要求或者動力電源電纜與通訊電纜的間距小于15CM時，必須在信號電纜和電源電纜之間設置屏蔽用的金屬隔板，并將隔板可靠接地。在隔離效果不佳的情況下還必須使用特殊的屏蔽套管，如穿鍍鋅鋼管敷設等。其次，應合理的布置通訊網絡設備的安裝地點。一般，通訊網絡硬件設備應成套成柜組裝，并且安裝地點應遠離強干擾源如電焊機、大功率硅整流裝置和大型動力設備，特別要遠離高壓電器，且應與變頻器、低壓配電、高頻開關電源隔離安裝，在空間上對干擾源進行隔離。
4.優化布線路經：從之上的理論分析可知，網絡通訊質量往往還受到通訊電纜長度的制約。在實際施工的過程中 ，橋架路徑十分復雜，從通訊A點到通訊B點的路經很多 ，要盡量縮短通訊A、B兩地的電纜敷設距離，減少通訊電纜的拐彎數量，因此就必須優化通訊電纜路經，盡量使通訊電纜走直線，減少通訊電纜的長度，把通訊電纜的敷設長度控制在允許的范圍內。
5.通常通訊電纜比較柔軟和嬌貴，而且不可對接，一般不帶鎧甲不防火不耐熱，因此在敷設的過程中必須遠離熱源，盡量不受到熱源輻射，在必須經過熱源區域應做隔熱措施；在敷設的過程中避免因拖拽力過大而導致電纜的內芯或者屏蔽損壞；同時，應該注意通訊電纜是否受機械動力，在易受到機械動力的地方應該使用保護管敷設，盡量使用暗埋鍍鋅鋼管保護。
6.從管理上加強質量控制，實施質量預控措施，重點加強施工的過程質量控制。以動態控制為主，按照質量計劃定期定點對通訊網絡施工質量進行檢查，與施工質量目標進行對比，及時發現質量目標偏差，徹查目標偏差產生的原因，對產生通訊網絡施工質量偏差的因素進行合理的改進，以便消除質量偏差。合理設置質量控制點，對網絡通訊電纜的敷設進行重點把握，尤其是電纜的拐彎處敷設，與動力電纜的交叉等進行質量關鍵點控制，使得通訊網絡施工符合預期質量目標，減少因施工而帶來的質量事故。
結束語：通常，在大型的電氣設備安裝施工中，通訊網絡系統施工往往在最后階段進行，由于工期和組織施工的緊迫性，本論文的一些施工方法對網絡通訊系統的施工具有參考意義，能最大的限度的減少在調試過程中出現的問題，對整個控制系統的穩定運行具有重要的意義。
參考文獻： 1. GB50131-2007-自動化儀表工程施工質量驗收規范
論文摘要:光纖通信不僅可以應用在通信的主干線路中,還可以應用在電力通信控制系統中,進行工業監測、控制,而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。本文探討了光纖通信技術的主要特征及應用。
1.光纖通信技術
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信方式。在光纖通信系統中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多,所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔心接地回路,光纖之間的串繞非常小;光波在光纖中傳輸,不會因為光信號泄漏而擔心傳輸的信息被人竊聽;光纖的芯很細,由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題。
光纖通信在技術功能構成上主要分為:(1)信號的發射;(2)信號的合波;(3)信號的傳輸和放大;(4)信號的分離;(5)信號的接收。
2.光纖通信技術的特點
(1)頻帶極寬,通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。對于單波長光纖通信系統,由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發揮光纖帶寬大的優勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸的容量,特別是現在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。目前,單波長光纖通信系統的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。
(2)損耗低,中繼距離長。目前,商品石英光纖損耗可低于0~20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低;若將來采用非石英系統極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路,由于中繼站數目的減少,系統成本和復雜性可大大降低。
(3)抗電磁干擾能力強。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統特別有利。由于能免除電磁脈沖效應,光纖傳輸系還特別適合于軍事應用。
(4)無串音干擾,保密性好。在電波傳輸的過程中,電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串擾,而容易被竊聽,保密性差。光波在光纖中傳輸,因為光信號被完善地限制在光波導結構中,而任何泄漏的射線都被環繞光纖的不透明包皮所吸收,即使在轉彎處,漏出的光波也十分微弱,即使光纜內光纖總數很多,相鄰信道也不會出現串音干擾,同時在光纜外面,也無法竊聽到光纖中傳輸的信息。
除以上特點之外,還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設;光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨特優點,其不僅可以應用在通信的主干線路中,還可以應用在電力通信控制系統中,進行工業監測、控制,而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。
3.光纖通信技術在有線電視網絡中的應用
20世紀90年代以來,我國光通信產業發展極其迅速,特別是廣播電視網、電力通信網、電信干線傳輸網等的急速擴展,促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網規模的擴大和系統復雜程度的增加,全網的管理和維護,設備的故障判定和排除就變得越來越困難。可以采用SDH+光纖或ATM+光纖組成寬帶數字傳輸系統。該傳輸網可以采用帶有保護功能的環網傳輸系統,鏈路傳輸系統或者組成各種形式的復合網絡,可以滿足各種綜合信息傳輸。對于電視節目的廣播,采用的寬帶傳輸系統可以將主站到地方站的所需數字,通道設置成廣播方式,同樣的電視節目在各地都可以下載,也可以通過網絡管理平臺控制不同的站下載不同的電視節目。
有線電視網絡在全國各地已基本形成,在有線電視網絡現有的基礎上,比較容易地實現寬帶多媒體傳輸網絡,因此在目前的情況下,不應完全廢除現有的有線電視網,而用少量的投資來完善和改造它,滿足人們的目前需要。很多地區的CATV已經是光纖傳輸,到用戶端也是同軸電纜進入千萬家。但是現在建設的CATV大多是單向傳輸,上行信號不能在現有的有線電視網中傳送。可以通過電信網PSTN中語音通道或數據通道形成上行信號的傳送,也可以通過語音接入系統來完成。將電話接到各用戶,這樣各用戶間即可以打電話,也可以利用廣電自己的綜合信息網中的寬帶傳輸系統構成廣電網中自己的上行信號的傳送,組成了雙向應用的Internet網。
現在光通信網絡的容量雖然已經很大,但還有許多應用能力在閑置,今后隨著社會經濟的不斷發展,作為經濟發展先導的信息需求也必然不斷增長,一定會超過現有網絡能力,推動通信網絡的繼續發展。因此,光纖通信技術在應用需求的推動下,一定不斷會有新的發展。
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論文摘要：電力電纜是電力通信網的基礎設施，也是電網現代化和自動化的重要基礎之一，同時也是企業現代化管理的重要基礎之一，因此，針對通信光纜線路的現狀，做好維護工作，確保通信線路暢通無阻，具有重大意義。
0引言
21世紀通信網的發展趨勢是寬帶綜合業務數字網，其關鍵技術同步數字傳輸（SDH），異步轉移模式(ATM)交換，光纖用戶環路等已日趨成熟，它們所依賴的傳輸通道的穩定和可靠，是整個通信網不可忽視的問題，這就對通信線路傳輸質量提出了更高的要求。隨著電力系統特種光纜技術的發展，憑借電力系統的可利用資源，大力發展光纖通信，這是電力通信發展歷史上的一次重要革命，其意義非常深遠。
1.紹興局通信線路情況
1.1紹興局通信線路運行情況
截止2008年年底，紹興電力局共有光纜218條，總里程1596.471km,計24591.791芯公里，其中OPGW光纜37條460.572km，ADSS光纜14條107.258km,普通光纜167條1028.641 km。另有紹興局維護管理的500KV OPGW光纜9條384.640 km。2008年新投運OPGW光纜7條，計85公里，新投運普通光纜3條計20公里。
1.2紹興局通信線路管理情況
紹興局光纜線路運行維護基本采用外包。光纜線路巡視分為定期巡視，督查巡視，特殊巡視，故障巡視4種定期巡視每月3次，目前尚未使用光纜在線檢測手段。光纜線路備用纖芯每年檢測一次，用OTDR測試，10公里以上長的普通光纜及特種光纜用光功率機測試。運行維護每月下旬書面上報下個月的巡視計劃和工作計劃，月初書面上報上個月的光纜維護工作統計表。
普通光纜及ADSS光纜由調度所負責管理，OPGW光纜及金具由線路工區負責管理，OPGW光纜地下線的光纜接續盒及變電所門型架至通信機房的普通光纜由調度所負責管理。巡視結果反饋由維護單位每月向調度所通信線路班書面上報，發現重大問題用電話立即上報。
缺陷管理分為兩塊：沒有中斷通信業務的，由維護單位自行消缺，消缺結果每月上報一次，無法消缺的上報通信線路班。中斷通信業務的，由通信調度值班員通知通信線路人員，再由通信線路人員通知維護單位去處理，必要時通信線路人員配合。
2．通信線路存在的主要問題
隨著光纜長度的增加，各種光纜中斷故障呈現上升趨勢，僅08年1月到年底，共發生光纜故障18次，其中光纜纖芯被松鼠咬斷7次，光纜被偷盜3次，地埋光纜被挖掘機挖斷2次，光纜被汽車撞斷2次，光纜接續盒內斷纖2次，火災引起1次，雪災引起倒桿1次。
2.1光纜構成、結構不合理
目前大部分光纜為普通架空光纜（約為66%），特種光纜相對較少，未能充分發揮電力系統的桿路優勢。主環光纜未完全達到可靠性相對較高的管道或OPGW光纜，有些關鍵節點光纜資源不夠，部分光纜通道路徑單一，可靠性，安全性不高。
2.2被小動物咬傷
長途通信光纜線路經多年的使用，存在部分線路光纖和接頭盒老化，且線路經過區域多為山區，光纜線路被鳥槍擊中和松鼠咬傷次數較多，光纜傳輸能力有所下降。
2.3 施工損壞
部分線路曾遭施工破損，徑路移設等原因，現在表現為線路接頭增多，線路損耗增大。
2.4外力破壞
普通光纜位于開發區和與道理交跨上，由于施工翻斗車沒有放下，將通信光纜線路拉斷。
2.5光纜被盜割
2008年發生光纜被盜割事件3起。
2.6管道光纜被挖斷
施工方未安相關規定對施工紅線外地下管線組織調查，也未向相關部門申報，違章作業，管道光纜挖斷。
2.7被氣槍射擊
普通架空光纜為散彈槍射擊，使光纜里面纖芯斷裂，導致業務中斷，這類事故往往故障點隱蔽性較高，查找故障點十分困難。
3．確保通信線路安全運行技術對策 3.1加強巡視、及時搶修、提高線路運行率
光纖線路的巡視主要包括定期巡視，金具抽檢，OTDR定期測試，SDH設備做連續監視等，把檢查結果與原始記錄作比較，發現變化應及時作進一步檢查，分析和采取必要的糾正措施。一旦發生中斷應分三步進行搶修：應急搶修，臨時恢復和永久恢復。利用原纜中的備用纖或其他保護的光纜，在被損光纜兩頭重新做旁路接頭等，臨時恢復和永久恢復的區別取決于原纜種類，代用時間等，有時并無明確界限，如OPGW故障后，拉一段ADSS用兩年，然后再更換已損壞OPGW，則ADSS就是臨時恢復，OPGW是永久修復，永久恢復：如果原來就是ADSS，則換ADSS就一步到位。
3.2合理選用光纖配線系統及光纜尾纖
光纜配線系統應包括光纖配線柜、光纖配線單元，光纖直熔單元、光纜固定與接地單元、光纖收線區。其容量要滿足遠景的最大容量需求，杜絕進行光纖配線系統的改造；其結構應保證施工和運行維護時的安全性，避免對運行系統造成影響；光纜的安裝與固定、尾纜的安裝與固定、光纖跳線的安裝與固定要有足夠的空間；對光纖走線要有保護措施、并具有較大的光纖彎曲半徑和盤纖空間。
應確保光器件優異的物理性能、機械性能、光學特性和良好的產品穩定性。能適應環境溫度變化范圍、連接器插入衰耗要小、重復和互換附加衰耗要低、連接處的光波反射衰耗要大、光纖種類和工作波長與光纜中的光纖相對應，活動連接器件的允許插拔次數多壽命多、制造工藝精度高，表面處理精細。
3.3采用防鼠光纜
對山區或穿越樹林的光纜線路設計時可采用防鼠光纜。對運行中的光纜線路可砍伐光纜線路周圍的樹枝，或更換防鼠光纜，防止小動物（松鼠）咬傷。加強對通信線路的保護，如新鳳光纜線路、大市光纜線路、雅塔光纜線路有部分光纜段穿越山區、樹林，易遭小動物（松鼠）啃咬，通信人員已要求維護單位對上述光纜線路加裝保護管。為了徹底根治這一隱患，目前通信維護人員正在積極采購防鼠光纜，一旦條件成熟，馬上更換。
3.4做好接頭，減小衰耗
在線路搶修以及工程施工中，都要遇到接頭問題，對于音頻塑纜采用熱塑管接頭技術。接頭做好，在管子熱塑前要對電纜進行絕緣電阻的測試，在各項指標符合標準后，再把熱塑管縮好。
