王晶磊

【摘 要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源消耗量比較大，煤礦開采進(jìn)步很快，煤炭企業(yè)得到了快速的發(fā)展，煤炭系統(tǒng)隨著科技的發(fā)展從單一到多元化過程，很多生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行了自動(dòng)化監(jiān)測和控制，保證了煤炭安全生產(chǎn)，但是性價(jià)比不高、通用性差，自動(dòng)化系統(tǒng)不能進(jìn)行設(shè)施之間的通用，很難保證生產(chǎn)環(huán)節(jié)的高效率，針對于此，應(yīng)建立綜合性自動(dòng)化系統(tǒng)，所以，GEPON綜合自動(dòng)化系統(tǒng)就產(chǎn)生了，大大提高了煤炭企業(yè)生產(chǎn)過程的有效控制，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行和管理。本文主要闡述了煤炭系統(tǒng)中GEPON綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】煤炭系統(tǒng)；GEPON綜合自動(dòng)化系統(tǒng)；應(yīng)用

我國煤炭開采和生產(chǎn)采用GEPON綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，該系統(tǒng)生產(chǎn)方式提高了煤炭生產(chǎn)的核心技術(shù)。通過現(xiàn)場總線技術(shù)來進(jìn)行系統(tǒng)的通信，控制設(shè)備一般使用PLC，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)通過太網(wǎng)作為主干傳輸平臺。GEPON綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的傳輸方式是通過無源光纖傳輸，它的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是多點(diǎn)連接方式，該技術(shù)能夠提供不同類型綜合業(yè)務(wù)的寬帶技術(shù)，GEPON綜合自動(dòng)系統(tǒng)很大程度上能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的一些獨(dú)立性問題進(jìn)行解決，一定程度上實(shí)現(xiàn)了多網(wǎng)合一，為我國經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展進(jìn)行更好的應(yīng)用。

1.GEPON綜合自動(dòng)化系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

GEPON綜合自動(dòng)化系統(tǒng)和PON一樣，也需要面對上行信號的突發(fā)發(fā)送和接收問題。很多情況下ONU之間的距離有很大的不等之處，并且不同的ONU發(fā)出的光信息號之間的強(qiáng)度有很大差別，這就使OLT在不同時(shí)間段接收到的信號功率不同，很容易使OLT對信號產(chǎn)生誤判。

OLT 的接收信號為不同的ONU的突發(fā)信號，需要OLT在極短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行相位同步，以此來完成對信息的接收。一般在ONU與OLT中應(yīng)用一種光器件來很好的對突發(fā)信號進(jìn)行支持，但是很多光器件很大程度上不能夠 對這種要求進(jìn)行滿足，只有一小部分突發(fā)模式的光器件能夠在155M的速率上進(jìn)行工作，并且成本比較高。收發(fā)端需要采用創(chuàng)新技術(shù)來實(shí)現(xiàn)突發(fā)模式，光信號的光突發(fā)送對開關(guān)的速度要求比較高，并且需要快速建立有效信號，這一點(diǎn)替代了傳統(tǒng)的電光轉(zhuǎn)換模式，采用極快響應(yīng)的激光器。由于在接收端，不同用戶發(fā)出的信號功率不同，因此突發(fā)接收電路應(yīng)在每次接收信號時(shí)對接收電平進(jìn)行合理調(diào)整，以達(dá)到一個(gè)相對的平衡，接收電路能夠根據(jù)接收電平對數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的恢復(fù)。

2.GEPON綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)容

2.1煤炭企業(yè)在不同位置安裝了不同檢測和評估系統(tǒng)，比如，井下檢測系統(tǒng)和地面計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

GEPON綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用的是太網(wǎng)TCP/IP技術(shù)，以此作為系統(tǒng)的通信標(biāo)準(zhǔn)，如果有不同類型的通信格式，可以通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換在PI環(huán)境中傳送。

GEPON自動(dòng)化系統(tǒng)采用千兆無源光網(wǎng)絡(luò)，對雙總線與環(huán)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行提供，這在很大程度上能夠使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加靈活。無源分支技術(shù)是系 統(tǒng)運(yùn)行的主要技術(shù)，具有很強(qiáng)的抗干擾能力。GEPON光纖環(huán)網(wǎng)冗余通過太網(wǎng)結(jié)構(gòu)對網(wǎng)絡(luò)冗余進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，提高了網(wǎng)絡(luò)突發(fā)時(shí)的生存能力。單OLT設(shè)備的使用，保障了環(huán)網(wǎng)傳輸中的可靠性大大提高了該技術(shù)使用過程中的效率。

2.2礦用數(shù)字化工業(yè)電視系統(tǒng)

礦用數(shù)字化電視系統(tǒng)，采用遠(yuǎn)距離光纖傳輸、固體攝像和不銹鋼結(jié)構(gòu)等，由于礦井中適度較大、照明差和電磁干擾大，礦用數(shù)字化電視系統(tǒng)在該環(huán)境中進(jìn)行可靠的運(yùn)行和監(jiān)測，在多個(gè)煤礦地區(qū)進(jìn)行廣泛的使用。很多礦用電視系統(tǒng)是通 過一種模擬化系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，傳輸方式是點(diǎn)與點(diǎn)連接的光纖視頻信號，把礦井中工作數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛?。隨著煤礦產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和擴(kuò)大，一定程度上增加了視頻監(jiān)視，在此基礎(chǔ)上增加了光纜芯數(shù)量，這也相應(yīng)的加大了成本和維修時(shí)間。隨著視頻數(shù)字化的發(fā)展，能夠?qū)⑸习俾饭I(yè)電視信號通過太網(wǎng)進(jìn)行傳輸，只需要在礦井中和地面增加交換器即可。礦用數(shù)字化電視系統(tǒng)有遠(yuǎn)程訪問功能，只要是有通訊線路，都可以通過網(wǎng)絡(luò)連接到數(shù)字視頻服務(wù)器中，在選定的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行視頻圖像的顯示。網(wǎng)絡(luò)連接方式有多種方式：廣域網(wǎng)或者局域網(wǎng)，也完全可以通過電話線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。數(shù)字電視模擬系統(tǒng)不能進(jìn) 行遠(yuǎn)程訪問，觀測不到遠(yuǎn)距離的視頻圖像。數(shù)字電視系統(tǒng)還有一個(gè)比較重要的優(yōu)點(diǎn)就是通過計(jì)算機(jī)視頻代替了視頻錄像帶，這表明了社會的科技發(fā)展對該系統(tǒng)的提升。數(shù)字電視系統(tǒng)是把視頻圖像存儲在計(jì)算機(jī)中的硬盤內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了新技術(shù)的使用，技術(shù)的提升最大的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是能夠在很大程度上提升圖像的清晰度，還可以通過檢索功能對存儲的圖像進(jìn)行快速搜索。

2.3監(jiān)測系統(tǒng)中子系統(tǒng)的接入

礦用人員監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測以太網(wǎng)為接入口接入到GEPON系統(tǒng)；對礦井環(huán)境中安全的監(jiān)控主要是通過KJ4安全監(jiān)控系統(tǒng)，采用FSK調(diào)制方式進(jìn)行必要的井下與地面之間的通信，經(jīng)過轉(zhuǎn)換網(wǎng)來接入。

3.GEPON綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在煤炭系統(tǒng)中的應(yīng)用

（1）長距離、光纖接入與傳輸和光纖化的ONU/ONT，很適合FTTB這種模式，很大程度上有利于光纖的布設(shè)和擴(kuò)充。

（2）更少的維護(hù)和供電。對供電設(shè)施和機(jī)房的占用較少，很大程度上對ONU/ONT的遠(yuǎn)端設(shè)備中的自動(dòng)測距和加入進(jìn)行有效的支持，能夠比較方便的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容，用戶端設(shè)備和局端設(shè)備兩者公用同一個(gè)網(wǎng)管，可以大大降低維修費(fèi)用。

（3）GEPON自動(dòng)化技術(shù)實(shí)質(zhì)上屬于面向未來的多業(yè)務(wù)平臺，進(jìn)行TDM業(yè)務(wù)和IP業(yè)務(wù)的提供。使運(yùn)營商根據(jù)用戶的不同需求運(yùn)用同一傳輸平臺對所需要的業(yè)務(wù)進(jìn)行開通，并且過度到全業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。

（4）國內(nèi)礦井系統(tǒng)的應(yīng)用和國外相比還有很大差距，通過對國外礦井實(shí)施經(jīng)驗(yàn)來看，煤礦企業(yè)在發(fā)展煤炭系統(tǒng) 時(shí)需要走高效集約化生產(chǎn)道路，GEPON綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在發(fā)展和應(yīng)用的過程中未來發(fā)展空間是比較大的，這種系統(tǒng)在應(yīng)用中最為關(guān)鍵的是煤礦寬帶主干網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開發(fā)和利用。GEPON系統(tǒng)中的主干光網(wǎng)絡(luò)使用的通信方式主要有上行TDM和下行廣播兩種方式，任何的ONT進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配一定的時(shí)隙，極大的保障信息在交換過程中的傳輸質(zhì)量和實(shí)時(shí)性，在一定程度上也適應(yīng)于多種形式的傳輸，比如，數(shù)據(jù)、視頻和語音等，最大程度上實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)合一。

4.結(jié)束語

GEPON綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在很多煤炭生產(chǎn)中廣泛的運(yùn)用，系統(tǒng)運(yùn)行具有很高的安全性，并且運(yùn)行過程較為穩(wěn)定，能夠?qū)Σ杉降臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行準(zhǔn)確的收集并分類，在顯示器上進(jìn)行顯示，使決策者通過自動(dòng)匯總的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究，為公司 提供最為可靠和真實(shí)的信息，在很大程度上通過數(shù)據(jù)對生 產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo)和決策，極大的提高了企業(yè)總體調(diào)度，為未來煤炭企業(yè)的更大發(fā)展打下良好基礎(chǔ)，提高我國經(jīng)濟(jì)水平，更好的進(jìn)行未來建設(shè)大業(yè)。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]王心剛.GEPON綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在煤炭系統(tǒng)的應(yīng)用[D].電子科技大學(xué)，2009.

[2]賈勝.基于GEPON的礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的研究與實(shí)施[D].河南理工大學(xué)，2009.

[3]王心剛.GEPON綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在煤炭企業(yè)的應(yīng)用[J]. 中州煤炭，2007，03：19-21.

[4]錢油平，張建，鄧榮.GEPON綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在松河煤業(yè)的應(yīng)用[J]. 工礦自動(dòng)化，2010，04：85-87.

[5]王會功，陸崢.KJ95N型安全監(jiān)測系統(tǒng)接入GEPON全礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的方法[J].工礦自動(dòng)化，2010，02：107-109.

[6]溫昱暉.綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中分布式數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用[D].昆明理工大學(xué)，2002.

[7]黃公平.礦井綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施[D].北京郵電大學(xué)，2007.