「數字 技術通信技術與應用GEPON網絡在煤炭生產中的適用研究耿友明(河北能源職業(yè)技術學院河北唐山063000)摘要:分析當前煤礦自動化和通信技術的功能特點,提出了今后要解決的一些關鍵技術問題。通過對比分析了煤礦在建設井下寬帶網絡傳輸系統的三種實現方式,對建設適用的井下寬帶網絡進行了可行性分析。關鍵詞:煤礦信息化GEPON 工業(yè)以太網MCTP中圖分類號:TD676文獻標識碼:A文章編號:1007-9416(2014)07-035-01Abstract:Analysis of functional characteristics of the current coal mine automation and communication technology, Some key technical problems shouldbe solved in the future. Through the comparative analysis of the coal mine in three ways to construct underground broadband network trasmission system,the underground broadband network construction is carried out a feasibility analysis. On the broadband network construction is suitable for the feasbilityanalysis.Key Words:The coal mine information GEPON Industrial Ethernet MCTP1概述層實現緊密相連的信息集成,避免了由于協議,上的差異而造成的煤炎是我國的第- -能源,在能源比重中占據70%之多,具有不可 “信 息孤島”。設計煤礦控制系統時，無論在產品的強度、材質的選替代的作用。煤礦的安全生產水平直接影響著我國工業(yè)信息化的建用、適 用性、實時性、可操作性可靠性、抗干擾性、本質安全性等方面設進程，應用信息化技術對煤礦生產體系進行系統化、集約化改進都能實現井 下惡劣環(huán)境的需要。是我國煤炭工業(yè)的迫切需求。我國煤炭的產量高居世界第一,但安2.2 MCTP網絡一-綜合傳輸 系統平臺全形勢卻十分嚴峻、如何加強信息技術建設進而改進煤炭安全生產MCTP為本安型寬帶多通道工業(yè)以太網綜合接人系統,采用.技術,是當前備受關注的一一個課題。在國務院下發(fā)的《關于進一一步加SDH+現場 總線的光纖傳輸技術,結合幾經優(yōu)化的工業(yè)以太網數據強企!業(yè)安全生產的通知》以及國家安全生產監(jiān)督管理總局、國家煤交換技術， 為煤礦生產提供綜合信息平臺,其光纖環(huán)傳輸距離可以礦監(jiān)察局下發(fā)的《關于建設完善煤礦井下安全避險“六大系統”》中高達40KM, 能夠實現語音.數據.視頻靈活接人，使得煤礦"井下監(jiān)均要求在產在建煤礦必須建設完善六大安全避險系統,既，監(jiān)測監(jiān)測、 自動化生產.調度電話及工業(yè)電視只通過一-對光纖實現寬帶傳控系統、人員定位系統、通訊聯絡系統、緊急避險系統、壓風自救系輸2.3 GEPON網絡統和供水施救系統。文件指出,煤企必須形成高產高效建設的布局，全礦實現對生產過程監(jiān)測監(jiān)控、礦井安全環(huán)境監(jiān)測、生產過程信息GEPON是一種:采用點到多點的網絡結構.中間采用無源光分化應用等方面的網絡化、自動化、智能化。依據要求,今后煤礦必須路器和暗光纖傳輸方式、基于高速以太網平臺和TDMA時分媒體訪要建設成諸多現代信息化技術與自動化控制技術為一體,通過布設間控制方式 提供多種業(yè)務綜合寬帶接，人技術。-般由OLT(光線路基于網絡的大型開放式分布控制系統實現全礦井監(jiān)控管統一,從終端).ONT(光網絡單 元和無源光纖分配器等組成。GEPON是廣泛而代替煤礦傳統的生產控制模式,建設成煤礦各個生產步驟的自動應用的寬帶接 人網技術。而煤礦專用GEPON系統成功解決了線路化控制、生產綜合調度,保證煤炭安全.高效.集中產出，以實現高產冗余,0LT主機設備冗余和ONU本安化等問題。高效低成本的目標。礦用GEPON系統具備如下技術特點:截止目前,在煤礦中得到推廣的網絡模式是工業(yè)以太網、專用(1)采用以太網傳輸協議,涵蓋了太網所有應用的優(yōu)點。TCP/IP工業(yè)控制Controlnet網GEPON網絡和MCTP系統。礦用GEPON網協議 方便多用,接口型號全，使用范圍廣用戶多,技術成熟;PON技絡系統是一種新的產品,它是一種采用點到多點網絡結構、無源光術通信時沒有沖突,充分利用帶寬優(yōu)勢。而GEPON是將PON技術與纖傳輸方式.基于高速以太網平臺和TDM(Time Division以太網傳輸協議組合在一起,使得PON技術 和以太網的所有優(yōu)點共Mutiplexing時分MACMedia Aees Contro)媒體訪問控制方集一 身,每-一個以太網設備都能邇過以太網口接人GBPON系統,而式并能提供多種綜合業(yè)務的寬帶接人技術，它適合于綜合傳輸視所有基于TCP/ IP協議的軟件都可應用于GEPON系統;(2)井下設備頻、數據、語音等信息,應用前景寬廣。井下工業(yè)環(huán)網將傳統分散式布設簡 單，系統具有高可靠性。煤礦專用GEPON系統中設備較簡改變?yōu)榧惺?，在大巷內各系統無需重復布線，克服了多條線路之單,最為復 雜的設備也只有兩種,分別是冗余控制器和OLT,-般只間的數據傳輸干擾,避免了各設備安全監(jiān)控子系統公共干路由于重需各 一臺,并且只需放置在地面。布置在井下中的設備是分光器和復建設且容易形成的“信息孤島”。ONT。分光器屬于無源設備,故障率趨于零，由于采用的是光無源分支技術,單個的ONT故障并妨礙不了整個系統的正常運行,而且2工業(yè)以太網系統、MCTP、GEPON的比較ONT的功能以及組成相對環(huán)網交換機和MCTP節(jié)點也簡單得多。這2.1工業(yè)以太網種系統功能分配特點.結構組成、布置方式使系統具有較高的可靠工業(yè)以太網是應用I業(yè)控制領域的以太網技術,在技術上與商性， 這也是GEPON系統能夠成功應用在井下環(huán)境的最大保障;(3)成用以太網兼容(EEE802.3標準),工業(yè)以太網技術具有價格低廉、穩(wěn)本隨接 人點的增加而降低。鑒于GEPON系統中大部分的設備都結定可靠、通信速率高、軟硬件產品豐富.應用廣泛以及支持技術成熟等優(yōu)點,工業(yè)以太網提供了開放的標準,是企業(yè)從現場控制到管理下轉第37頁收稿日期:2014-06-18作者簡介:耿友明(1979- -), 男,河北保定人，工程碩士,采煤講師,河北能源職業(yè)技術學院礦中國煤化工與巷道施工技術方向的教學與研究。YHCNM HG35，)「數宇技術通信技術與應用按理D_ LDC. IDTY應該是4940T_17, WOR 019C:0060=7D90 0001 004B第三步:檢查R_ _ACE確認問題所在T 18, WOR 019C :0066=49A0 000D 0039這時可以檢查R_ ACE做-一個對照，T_ 19, WOR 019C :006C=49A0000E 0039<379:1="R_ ACE" ,2="D_ DATA. CE"&0&”22D0H"&”T_ 20, WOR 019C :0072=49A0 000F 0039D_ LDC. IDTY”&0&"4940* .T 21, WOR 019C:0078=7F90 0001 004B顯示成功,有此組合。T_ 22, WOR 019C :007E=49A0 0010 0039<379:1="R_ ACE” ,2="D_ DATA_ CE" &0&”22D0H" &”T_ 23, WOR 019C:0084=FFFF 0001 00FFD_ LDC IDTY" &0&"49A0”.T_ 24, WOR 019C:008A=FFFF 0001 00FF顯示不成功,沒有這個組合。T_ 25, WOR 019C :0090=FFFF 0001 00FF由此確認是R_ LDC_ SONS中的數據錯了。顯示一下H'T 26, WOR 019C :0096=86E00001 004B30F的R_ LDC. SONS數據:T_ 27, WOR 019C :009C=6A00001 001B> REL:130F ,R _LDC_ SONST 28, WOR 019C:00A2=FFFF 0001 00FFR_ LDC. SONS 1E32 (7730T)(表2)T_ 29, WOR 019C :00A8=84E0 0001 004BPRIMARY AREAT_ 30, WOR 019C:00AE= =FFFF 0001 00FFT_1, WOR 019C :0000=22D00001 002ET_31,WOR 019C:00B4=FFFF 0001 00FFT_2, WOR 019C :006=49A0 0001 0039T 32, WOR 019C:00BA=FFFF 0001 00FFT_ 3, WOR 019C :000C=49A00002 0039注意:N7# # # XBD模塊在這個RELATION中對應一個T_ 4, WOR 019C :0012=49A00003 0039TUPLE, B12版本的SACEDH模塊對應16個TUPLE, B2版本的T_5, WOR 019C:0018= -49A0 0004 0039SDH32XFX模塊對應32個TUPLE,- .個PCM對應一個TUPLE,T _6, WOR 019C:001E=49A0 0005 0039PCMID與D_ PCM ID是- -致的。T_7, WOR 019C:0024 =49A0 0006 00393解決方法T_ 8, WOR 019C :002A-49A0 0007 0039T_9, WOR 019C :0030=49A0 0008 0039將RELATION R_ LDC. SONS中的49A0修改為4940:T_ 10, WOR 019C :0036=49A00009 0039<378: 1="R_LDC_ SONS" ,NA=H' 130F2="D_ LDCINDEX " &0&"2" ,3="D_ LDC _IDTY" &0&"4940H",T_11,WOR 019C :003C=49A0 000A 0039SHOW , ECHO。T_12, WOR 019C:0042=88E0 0001 004BT 13, WOR 019C:0048=82E0 0001 004B本例中模塊H'130F是SA CEDH模塊,所以需要修改16個TUPLE。同樣其他15個TUPLE都改掉,然后RB:SACELDC模塊T_ 14, WOR 019C :004E=80E00001 004BH' 130F,下一次統計就正常了(表3)。T_15, WOR 019C :0054-49A0 000B 0039T_ 16, WOR 019C:005A=49A0 000C 0039上接第35頁行，防爆性能好,抗干擾能力強,運行穩(wěn)定;(61000M的無源網絡以構簡易,接入設備越多,系統規(guī)模越大,則平均成本就會隨之降低。樹狀的網絡結構為主 ,與煤礦巷道的樹狀分布相匹配適應。如果按系統滿荷載全部接人計算,礦用GEPON系統的每MB帶寬成4 結語.本在所有系統里是最低的。而如果按系統接人部分容量測算,當井煤礦自動化建設是實現煤礦高效安全開采的關鍵技術,在煤礦下節(jié)點設備(ONT)的數量超過5個時,其成本低于千兆以太環(huán)網，當綜合信息化建設的井下GEPON寬帶網絡綜合傳輸系統,還需要解節(jié)點設備(ONT)數量超過10個時,則成本低于百兆以太環(huán)網。隨著煤決諸多問題,只有不斷利用新技術.新手段完善提高煤礦自動化和礦生產規(guī)模的擴大和礦井信息化的建設發(fā)展,井下接入點的數量肯通信系統,進一步實現各接入系統.信息子單元之間的數據共享、集定會呈上升趨勢,由此來看,煤礦專用GEPON系統的成本優(yōu)勢可見中控制，才能最終實現煤礦少人開采直至無人開采的目標,才能建一斑。設成本質安全型礦井。3應用可行性分析參考文獻綜合比較三種組網,從組網方式,主干傳輸方式.冗余切換時[1]王虹.綜采工作面智能化關鍵技術研究現狀與發(fā)展方向[J].煤炭.間、網絡構架、組網及保護方式、與企業(yè)網兼容性等方面綜合考慮,科學技術,2014(1).煤礦使用GEPON網絡具備以下性能優(yōu)點:(1)GEPON網絡采用一根光纖 ,卻實現了多線路工業(yè)電視信號、[2]梅昊.基于GEPON網絡的中小型煤礦綜合自動化系統的設計[J].安全監(jiān)測系統信號.生產監(jiān)控系統信號.調度通訊信號的同時傳輸，工礦自動化,2011(8).節(jié)約了大量的線路資金;(2)GEP0N采用下行廣播、上行TDM通訊方[3]鄧榮.煤礦自動化技術發(fā)展現狀及發(fā)展趨勢探討[J].電子世界,式,每臺網絡終端ONT動態(tài)分配的流量可以保證了各個子單元數據2012(11).信息交換的時效性及傳輸質量;(3)GEPON網絡擁有雙總線環(huán)線兩[4]王雪莉.基于WIFI通信技術的地下礦山生產調度系統研究[D].西種可采用的冗余方式,提高了系統的可靠性,增加了系統組網的靈安建筑科技大學,2010.活性<(4)OLT的1000M以太網接口,可以連接多臺ONT設備,每臺[5]付國軍,楊明亮,許太山.綜采無人工作面的整體設計與實現方法的構想[J].工礦ONT設備又有多個100M以太網口接人,使得帶寬得到了保證;(5)中國煤化工GEPON采用無光源分支技術,單- -ONT故障不影響整個系統的運"MYHCNMH G(、( 37