基于煤矿光纤通信技术的研究与应用

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1、基于煤矿光纤通信技术的研宄与应用【摘要】过去的煤矿井下监测监控系统、人员定位监测系统均采用铜芯线缆作为主要通讯方式，随着网络科技发展结合煤矿的深部开采，铜芯线缆信号传输已不满足现在的煤矿发展，本文重点研究应用于煤矿井下采用光纤、光端收发器、千兆光纤以太网等作为信号传输系统，满足矿井信息化管理装备。【关键词】煤矿光纤通信以太网ResearchandapplicationofopticalfibercommunicationtechnologybasedoncoalmineAbstract：Themonitoringsystem，undergroundcoalminepe

2、rsonnelpositioningandmonitoringsysteminthepastusingcopperwirecableasthemainmeansofcommunication,withdeepnetworktechnologycombinedwiththedevelopmentofcoalmining，coppercorecablesignaltransmissionhasnotmeetthecurrentdevelopmentofthecoalmine，thispaperfocusesontheresearchofapplicationincoalm

3、inebyusingopticalfiber,opticalfiberEthernet，Gigabittransceiverassignaltransmissionsystem，tomeetthemineinformationmanagementequipment.Keywords：coalmine；opticalfibercommunication；Ethernet一、概述光?w通信系统是以光为载波，利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介，通过光电变换，用光来传输信息的通信系统。随着国际互联网业务和通信业的飞速发展，信息化给世界生产力和人类社会的发展带来

4、了极大的推动。光纤通信作为信息化的主要技术支柱之一，必将成为21世纪最重要的战略性产业。1.1基本光纤通信系统最基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。其中数据源包括所有的信号源，它们是话音、图象、数据等业务经过信源编码所得到的信号；光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号，先后用过的光波窗口有0.85、1.31和1.55。光学信道包括最基本的光纤，还有中继放大器EDFA等；而光学接收机则接收光信号，并从中提取信息，然后转变成电信号，最后得到对应的话音、图象、数据等信息。1.2数字光纤通信系统光纤传输系统是数字通信的理想通道。

5、与模拟通信相比较，数字通信有很多的优点，灵敏度高、传输质量好。因此，大容量长距离的光纤通信系统大多采用数字传输方式。在光纤通信系统中，光纤中传输的是二进制光脉冲”0”码和”1”码，它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的，称为PCM(pulsecodemodulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号，由PCM电端机产生。二、基本构成2.1光发信机光发信机是实现电/光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，再将已

6、调的光信号賴合到光纤或光缆去传输。电端机就是常规的电子通信设备。2.2光收信机光收信机是实现光/电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号，然后，再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端汲去。2.3光纤或光缆光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发信端发出的已调光信号，经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到收信端的光检测器上去，完成传送信息任务。2.4中继器中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个：一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减；另一个是对波形失真的脉冲近行整形。

7、2.5光纤连接器、耦合器等无源器件由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制，且光纤的拉制长度也是有限度的（如lKm）。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是，光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合，对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。三、煤矿井下光纤通信的特点在煤矿井下井下进行光纤通信，其系统构成和电路原理都与地面无异。只是在光缆和终端设备的制造方面，以及光缆的施工维护方面有一些特点。3.1矿用阻燃光缆煤矿井下使用的光缆，其外护套必须是阻燃的，以免发生火灾，火焰的蔓延仅在限定范围内，残焰或残灼在限定时间内能自行