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)行了自動化監(jiān)測和控制,保證了煤炭安全生產(chǎn),但是性價比不高、通用性差,自動化系統(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)建立綜合性自動化系統(tǒng),所以,GEPON綜合自動化系統(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,實現(xiàn)優(yōu)化運行和管理。本文主要闡述了煤炭系統(tǒng)中GEPON綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】煤炭系統(tǒng);GEPON綜合自動化系統(tǒng);應(yīng)用
我國煤炭開采和生產(chǎn)采用GEPON綜合自動化系統(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,綜合自動化系統(tǒng)通過太網(wǎng)作為主干傳輸平臺。GEPON綜合自動化系統(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綜合自動系統(tǒng)很大程度上能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的一些獨立性問題進(jìn)行解決,一定程度上實現(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綜合自動化系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
GEPON綜合自動化系統(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)在每次接收信號時對接收電平進(jìn)行合理調(diào)整,以達(dá)到一個相對的平衡,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)和地面計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
GEPON綜合自動化系統(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)行實現(xiàn),提高了網(wǎng)絡(luò)突發(fā)時的生存能力。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)行可靠的運行和監(jiān)測,在多個煤礦地區(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,傳輸方式是點與點連接的光纖視頻信號,把礦井中工作數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛妗kS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)還有一個比較重要的優(yōu)點就是通過計算機(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算機(jī)中的硬盤內(nèi),實現(xiàn)了新技術(shù)的使用,技術(shù)的提升最大的一個優(yōu)點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)備兩者公用同一個網(wǎng)管,可以大大降低維修費用。
(3)GEPON自動化技術(shù)實質(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。使運營商根據(jù)用戶的不同需求運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,通過對國外礦井實施經(jīng)驗來看,煤礦企業(yè)在發(fā)展煤炭系統(tǒng) 時需要走高效集約化生產(chǎn)道路,GEPON綜合自動化系統(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)行動態(tài)分配一定的時隙,極大的保障信息在交換過程中的傳輸質(zhì)量和實時性,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,最大程度上實現(xiàn)三網(wǎng)合一。
4.結(jié)束語
GEPON綜合自動化系統(tǒng)在很多煤炭生產(chǎn)中廣泛的運用,系統(tǒng)運行具有很高的安全性,并且運行過程較為穩(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]
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