摘 要：隨著我國社會經濟的快速發(fā)展，以及現(xiàn)代網絡信息技術的推廣普及，社會各界對煤礦安全問題的解決推動了網絡信息技術在煤礦領域的應用，本文將從煤礦新網建設的角度出發(fā)，結合EPON技術的實際，對基于EPON技術的煤礦信息網建設進行深入的研究和探討。

關鍵詞：EPON技術；煤礦；信息網

中圖分類號：TN929.1

在當前光前通信領域，從技術的角度來看主要分為兩大種類：一種是有源光網絡（AON，Active Optical Network），一種是無源光網絡（PON，Passive Optical Network），其中PON是一種純介質網絡，由于在運行的過程中排除了所有的有源設備，所以在信號的傳播活動中能夠有效的屏蔽各種電磁干擾，而且系統(tǒng)自身選擇純介質通信的方式，所以在系統(tǒng)的運維活動中也更加便利、更能節(jié)省維護成本。EPON是PON技術中實際效果最好的使用技術，由于其具有以上種種優(yōu)點，其在煤礦通信網的建設中應用也成為一種必然，本文將對此進行詳細闡述。

1 EPON的原理和特點

EPON技術是一種基于以太網和TMD建設的一種綜合性網絡接入系統(tǒng)，在具體的應用活動中EPON采用了類似與TMD的時間片原理，對網絡信息進行信息質量是寬帶資源的分配，能夠靈活的將不同的網絡寬帶賦予不同ONU設備，從而達到對下級ONU設備的控制效果，EPON技術在帶寬的顆粒度上可以達到64kbit/s，這種顆粒度所能達到的可知精度是極高的，所以EPON技術的帶寬控制功能是傳統(tǒng)技術所不具備的，其在煤礦通信網建設中應用的獨特優(yōu)勢。EPON通過在OLT和ONU之間引入了無源分光器POS（Passive Optical Splitter），能夠實現(xiàn)在通信網絡中一點對多點的通信形式，這種設置保證了一個數據端口可以同時支持多個ONU，減小系統(tǒng)對OLT端口資源的占用。在目前技術水平下OLT與ONU之間的最大通信距離為20公里，如果有通信距離的需要可以采取在線路中加裝光路放大器的方式，讓線路的通信距離延伸的更遠。EPON技術在煤礦通信網絡中應用的具有獨特優(yōu)勢，因為在煤礦的信息網絡建設活動中，往往需要通過一個統(tǒng)一的監(jiān)控終端對分處不同地區(qū)的采礦作業(yè)面進行實時監(jiān)控，EPON技術一點對多點通信的形式正符合煤礦信息網建設的需求。

2 EPON技術在煤礦信息網建設中的優(yōu)勢

2.1 與現(xiàn)行以太網兼容。以太網是局域網領域非常成熟的技術，在以往的煤礦信息網建設活動中有大量的應用，對煤礦信息網絡進行改造就一定要考慮新技術對舊有以太網資源的利用，EPON技術是基于以太網進行設計的，在網絡協(xié)議層面知識對以太網本身的IEEE802.3協(xié)議進行了優(yōu)化改進，本質上還是與以太網仙童的，所以EPON技術在煤礦信息網建設活動中，能夠與以太網實現(xiàn)兼容，單就這一點而言EPON技術的開發(fā)和應用是成功的，因為其在設計時借用以太網的技術，在應用活動中還可以與現(xiàn)有的以太網設備相互兼容，為煤礦信息網的建設工作提供了極大的便利[1]。

2.2 高帶寬。帶寬高是EPON技術的一個主要優(yōu)勢，在EPON技術的具體應用活動中下行信道采用千兆廣播的方式，數據信息上傳的信道為所有下級用戶共享的千兆信道，即使設置30個下屬的ONU設備，每個設備的平均帶寬依然能夠達到30Mb/s，而且在由于EPON技術的特點，并不是所有下屬ONU都會同時產生信息服務的需求，理論上每個ONU設備的峰值帶寬可以達到900Mb/s，這種帶寬已經大大超過了目前存在的其他信息技術[2]。

2.3 低成本。由于EPON技術屬于無源光網絡技術，所以其在早期的建設活動中需要的基礎建設投資，相較于有源光網絡技術可以節(jié)省大量的建設費用支出，其次在建設活動中因為EPON技術可以借助以太網的價格優(yōu)勢，例如大量廉價的元器件和簡便的安裝維護費用，保證整個煤礦信息網絡在建設過程中能維持較低的建設成本。

2.4 服務范圍大。因為EPON技術存在著點到多點的信息傳遞技術，在煤礦信息網建設活動中，能夠保證單一控制中心，能夠綜合各個井下ONU設備的數據信息，在大型煤礦企業(yè)中的應用，能夠保證系統(tǒng)對監(jiān)控系統(tǒng)對為數眾多的作業(yè)面監(jiān)控需求的滿足[3]。

3 EPON在礦井通信中應用

在我國的煤礦行業(yè)內部露天煤礦是極為稀少的，95%以上的煤礦都需要井下作業(yè)，具體的作業(yè)活動可以分為8個環(huán)節(jié)：采煤、掘進、原煤運輸、輔助運輸、通風、供電、排水、提升、在煤礦企業(yè)中所有的一線工作人員都集中在這幾個生產環(huán)節(jié)上，在煤礦開采活動過程中為了保證煤礦開采活動的高效、安全進行，安全監(jiān)控是一種必然的選擇，這種監(jiān)控實際上是監(jiān)控主體與地下礦井中不同工做環(huán)節(jié)、不同開采作業(yè)面之間的工作信息交互，同時也能夠實現(xiàn)不同作業(yè)面之間作業(yè)信息的交互，其中交互的信息內容有控制主體對一線作業(yè)面的數據采集信號、控制型號，交互的信息形式有視頻信號和音頻信號[4]。礦井監(jiān)控通信系統(tǒng)（如圖1所示）以視頻或者音頻的立體方式，將井下的生產活動信息傳遞到地面上的監(jiān)控中心，讓監(jiān)控人員能夠對井下的煤炭開采活動有立體、系統(tǒng)的認識，進而從煤礦井下施工作業(yè)的整體角度對生產安全和生產效率進行統(tǒng)一的管理。

在大型礦井的信息網建設活動中，光纖是主要的信息通道，在組網過程中煤礦井下通信網是接入網，適宜采用光纖到大巷、光纖到工作面的光纖接入網方案，煤礦井下信息高速公路由光前接入網、多功能終端和相關的軟件組成。其中管錢通信的多點接入和低速數據的匯接適配是煤礦井下信息高速公路中的特殊技術。EPON技術作為一種綜合性的寬帶光纖接入網絡技術，其自身具有帶寬高、運維費用低、兼容性強、安裝便捷等優(yōu)點，對于礦井監(jiān)控通信是一個很好的選擇[5]。

采用EPON技術的礦井監(jiān)控通信系統(tǒng)，建成后的整體結構是星形結構，EPON系統(tǒng)中，監(jiān)控中心與下屬的各個ONU設備之間的聯(lián)系是典型的一對多的聯(lián)系，在數據下行方向，IP數據、語音、視頻等多種形式的信息從監(jiān)控中心向下級ONU設備傳播，傳播主要采用廣播方式。而在礦井監(jiān)控通信系統(tǒng)的上行方向，因為采用光纖接入了EPON技術，所以各個下屬PNU設備都可以通過光纖向監(jiān)控中心提供各種數據信息，而不會產生相互之間的干擾[6]。

4 結束語

在當前的煤礦資源需求形勢下，建立一個煤礦信息網絡，是煤礦企業(yè)未來的發(fā)展趨勢，EPON技術以其自身的高兼容性、高帶寬、低廉的運維成本和廣泛的服務范圍，為煤礦信息網絡建設提供了技術支持，經過實踐的檢驗基于EPON技術設計的煤礦信息網絡被認為是一種行之有效的煤礦信息網絡形式，能夠很好的滿足煤礦企業(yè)在生產活動中的監(jiān)控和信息交互需求。

參考文獻：

[1]何偉剛.基于EPON技術的煤礦通信應用研究[J].煤炭技術，2012（03）：192-193.

[2]李向陽.小區(qū)寬帶接入工程基于EPON技術的研究與應用[D].北京郵電大學，2012.

[3]馬亞寧.基于EPON的配電網自動化通信系統(tǒng)安全機制研究[D].華北電力大學（北京），2011.

[4]崔龍芳.配電通信網EPON接入仿真建模及其帶寬分配算法研究[D].云南大學，2014.

[5]張亮，楊揚，林榕.基于EPON技術的配?用電網通信系統(tǒng)建設的研究[J].陜西電力，2010（10）：45-47.

[6]葉鵬，趙慶敏.基于EPON技術的光纖接入網的研究[J].科技廣場，2009（07）：45-47.

作者單位：大同煤礦集團通信公司，山西大同 037003