杜希民

山西煤炭進出口集團蒲縣萬家莊煤業(yè)有限公司，山西臨汾 041204

1 礦山通信的現(xiàn)狀

礦山企業(yè)一般建設時間長、投入大，在技術設備更新方面具有一定的難度，在通信技術方面受一定時期內(nèi)的技術水平制約可能存在著信息通訊孤島現(xiàn)象，影響礦山工作參數(shù)監(jiān)控，電力系統(tǒng)運行，人員操作等方面的穩(wěn)定性。礦山所在地井下空間狹小、結構復雜、噪音大、信息傳輸電磁干擾力強，總體環(huán)境比較惡劣。而在實際操作中傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中采用銅芯通信電纜進行數(shù)據(jù)傳輸，材料體積大、信息傳輸速度慢，難以應對突發(fā)情況，不利于建設完善的自動化監(jiān)控管理系統(tǒng)，因此目前對新型高效信息傳輸系統(tǒng)的建立要求迫切。

2 光纖通信的技術優(yōu)勢

礦山利用光纖通信技術實時監(jiān)控供電系統(tǒng)的運行狀態(tài)，可以保證礦山供電的穩(wěn)定可靠。光纖通信的信息載體是光導纖維，將信息轉化為光信號，主要特點有信息容量大，傳輸信息頻帶寬。在頻帶較寬的情況下，在光纖材料中信息傳輸?shù)牡纳⒎浅＝咏?，基本不需要在接收端和中轉點進行幅度調(diào)整。構成光纖的主要材料是石英，這種材料來源廣泛，價格便宜，可以降低建設成本。材料本身的性質上看，具有絕緣性好、耐腐蝕的特性，在實際應用中不受電磁干擾的影響。在一根光纜中相鄰的光纖幾乎不存在串擾現(xiàn)象，靜電與電磁干擾基本不會影響光纖通信的穩(wěn)定性。在目前的礦山通信中，光纖通信以其投資回報率高，運行穩(wěn)定性強的優(yōu)勢成為了今后發(fā)展應用的主流。

3 具體應用分析

3.1 光纖通信技術基本應用

在礦山安全生產(chǎn)工作中，電力供應是日常運行的基本保證，要求在有很高靈活性與穩(wěn)定性的基礎上，信息傳輸速度快，對突發(fā)情況反應及時，并且環(huán)境適應能力強，建設范圍廣。為了滿足電力系統(tǒng)通信的基本要求就必須充分發(fā)揮光纖技術的優(yōu)勢，革新供電運行監(jiān)控的信息傳輸系統(tǒng)，廣泛應用光纖技術，目前光纖技術已經(jīng)從多模發(fā)展為單模，工作波長從0.85μm 發(fā)展為1.55μm，傳輸速度計量方式從Mb/s 進步為Gb/s。其中必須了解的是在電力系統(tǒng)應用的光纖為特殊光纖，是為適應電力系統(tǒng)運行監(jiān)控專門設計的光纖材料。為保證電力系統(tǒng)通信的穩(wěn)定性，主要使用的是光纖復合地線。這種光纖技術組合方式是由架空的地線與光纜組成，在功能上大于兩者相加的工作效果。在實際應用中光纜能夠滿足光學通信的基本要求，同時也能滿足架空地線機械和電氣性能需求。對于礦山開采的設備的供電需求，這種組合接線方式能夠同時滿足電氣設備與信息接收設備的雙重需要。再加上光纖本身具有極強的可靠性和安全性，可以一定程度上減少出現(xiàn)生產(chǎn)安全事故的幾率。光纖通信系統(tǒng)安裝簡便，不用使用大型設備輔助安裝，構建系統(tǒng)完成后在運行中穩(wěn)定性良好。在這里以單相傳輸?shù)墓饫w通信系統(tǒng)為例，可以了解系統(tǒng)發(fā)射、接收以及廣義信道的基本光纖傳輸方式。

3.2 特種光纖技術在礦山供電中的應用

目前，礦山電力監(jiān)控自動化大部分只用于配電柜、防爆開關、漏電保護和繼電保護等相應功能，這些功能基本上都處于獨立運行的狀態(tài)，缺少互聯(lián)的網(wǎng)絡系統(tǒng)。鑒于礦井內(nèi)部的特殊結構，供電系統(tǒng)建設工程量大，變電所和配電供電服務的主要方向是保證采掘運輸?shù)幕就〞?。在實際的井下挖掘開采中，受到開采區(qū)域地質條件復雜的影響，會出現(xiàn)供電系統(tǒng)故障頻發(fā)的情況，影響作業(yè)進度，降低礦井生產(chǎn)量。而使用特種光纖能夠有效地改善礦山供電的狀況，將復合地線設置于礦山供電系統(tǒng)中，一方面可以降低供電系統(tǒng)的建設運行成本，提高礦山工作的整體經(jīng)濟效益，另一方面可以為井下機械設備的運行提供穩(wěn)定的電力供應，建立礦井供電的自動化管理網(wǎng)絡系統(tǒng)，合理安排電力資源，保證電力供應的穩(wěn)定性。

在網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)構建完成后，可以在實時監(jiān)控中采用最新的以太網(wǎng)絡，發(fā)揮最新型科技的優(yōu)勢，以太網(wǎng)信息傳輸快、材料使用壽命長，安裝方便并且有很強的兼容性，支持幾乎所有流行的網(wǎng)絡協(xié)議。將以太網(wǎng)絡應用于信息監(jiān)控網(wǎng)絡，構建完善的網(wǎng)絡信息監(jiān)控系統(tǒng)。是工業(yè)發(fā)展自動化、智能化的必然要求，可以實時接收電力供應信息。在電力系統(tǒng)中使用光纖技術進行縱聯(lián)動差保護可以提高電路短路保護的靈敏度，防止礦井供電短路時出現(xiàn)越級跳閘的情況。此外，光纖技術能夠與計算機處理與多媒體顯像技術形成配合，實時監(jiān)測礦井運行各項參數(shù)，為提高礦產(chǎn)開采效率提供技術支持。在操作應用中，可以通過將攝像影像進行光信號轉化，形成電視信號，就能對礦井內(nèi)部信息情況進行監(jiān)控，管理人員在監(jiān)視系統(tǒng)中切換顯像頻道，就能充分了解礦井內(nèi)部情況。如果出現(xiàn)機械故障，系統(tǒng)可以準確地反映工作的故障的具體位置和情況，切斷故障部分電源，第一時間通知維修人員，采取快速有針對性的措施，以最短的時間恢復供電，使故障對礦山開采的影響降到最低。

4 結論

礦山企業(yè)一般工作、工序多管理難度大，在特殊的開采環(huán)境下影響因素非常復雜，對通信系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性提出了更高的要求。礦山工作用電需求量大，需要長距離輸電，需要非常穩(wěn)定的供電系統(tǒng)，一般的傳統(tǒng)信息系統(tǒng)已經(jīng)難以滿足面前的需要，需要對電力系統(tǒng)進行革新。而光纖通信技術在礦井開采中使用防火阻燃光纜作為信息傳輸通道，再加上光纖通信技術本身技術優(yōu)勢，為礦山供電提供了重要保障。在新型通信技術不斷發(fā)展的情況下，光纖通信技術必將成實際應用的主流，促進我國采礦業(yè)的整體技術進步。

[1]鄭汝波.光纖通信技術在電力系統(tǒng)中的應用[J].科技創(chuàng)新與應用，2013(2).

[2]徐小健.光纖通信與礦山通信系統(tǒng)建設分析與探討[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2012(9).

[3]廉景山.光通信傳輸網(wǎng)絡四種不同技術的對比分析[J].信息通信，2013(5).