煤礦環境中通過光導纖維傳輸信息的通信。礦用光纖通信傳輸的信息，包括工業電視圖像、話音及數據等。礦用光纖通信傳輸的是光信號其優點是： 無電火花、具有本質安全性、無電磁干擾、無雷電感應、 有良好的電氣絕緣性、具有大的傳輸容量等。此外，光纜的重量輕、柔性好、製造長度大、利於敷設與施工， 還可以節省大量銅。
基本介紹
- 中文名：礦用光纖通信
- 外文名：mine optical fibre communication
- 學科：煤炭工程
- 出現時間：20世紀80年代
- 組成：電端機、光端機、礦用光纜
- 作用：通過光導纖維傳輸信息
簡史,組成,分類,
簡史
20世紀80年代初，世界各采 煤技術先進國家，如日本、德國、法國、英國等都先後 進行了一系列在礦井中套用光纖通信的試驗。如1982 年在太平洋煤礦釧路礦進行了井下工業電視與監測數 據傳輸的試驗，距離為4.8km。聯邦德國在Haus Aden 礦進行了近10km的數據傳輸試驗。英國曾在海倫礦 進行了用光纖傳輸採煤機遙控信號的試驗等等。這些 試驗，包括了工業電視、數據傳輸和話音傳輸等各個方 面。
中國於80年代初開始進行光纖通信在煤礦中套用研究工作，1988年鑑定了中國第一條礦用光纜和光 端機，並解決了光纜在井下現場接續等一系列技術問 題。經過幾年的努力，已經形成了能夠傳輸工業電視、 話音和數據的許多礦用光纖通信產品。這些產品正逐 步在中國煤礦推廣使用。
隨著採礦設備自動化水平的提高，需要傳輸的信 息日益增加。利用光纖不受電磁干擾的優良特性，可將 光纖置於採煤設備的電力電纜之中，使採煤設備的大 量信息傳輸成為可能。
組成
它由電端機、光端機、礦用光纜和礦用光纜連線器等部分組成(圖1)。有時，電端機與光端 機製成一個裝置，統稱光端機。
圖1 礦用光纖通信系統組成
在光纖中傳輸的光信號的波長，有長波長和短波 長兩種，稱0.85μm左右的波長為短波長，把1.3μm左 右和1.55μm左右的波長稱為長波長。
電端機 實現模擬信號與數位訊號的雙向轉換及 多路信號時分復用的裝置。
光端機 實現電信號與光信號的互相轉換，以便 能夠在光纖中傳輸信息的傳送或接收的裝置。
礦用光纜 用一根或多根光纖或光纖束製成，其 光學特性、機械特性和環境特性滿足煤礦使用要求。在 煤礦井下的光纜應是不延燃或阻燃的。在礦用光纜中， 通常還配有一對或兩對銅芯線，以作傳輸其它信號之 用。礦用光纜的結構型式有許多種，常見的有絞合型與骨架型。絞合型光纜是將光纖扭絞在中心加強芯上，而 骨架型光纜是將光纖嵌於光纜的中心骨架上，它們的 結構如圖2所示。
圖2 礦用光纜結構
礦用光纜連線器 一種可在煤礦環境中使用的， 對光纖及銅芯線進行連線的裝置。它通常由防護外殼 和光纖連線器組成。光纖連線器是實現光纖連線的器 件。由於煤礦井下不允許有放電火花，所以地面上利用 電弧放電熔接光纖的方法不適用於井下。在井下連線 光纖常採用活動連線器連線或機械對接兩種方法。中 國煤礦井下使用雙棒法光纖連線器。
分類
礦用光纖通信根據通信制式可分為模擬光 纖通信和數字光纖通信兩大類。電視圖像的傳輸，常采 用模擬光纖通信，而數據和話音常採用數字光纖通信。
模擬光纖通信 可分為直接或經預調製後對發光 器件進行調製兩種。直接調製的電路簡單，但對發光器 件的線性要求較高，只適用於傳輸距離較近的場合。預 調製的方式有許多種，常用的有脈衝頻率調製方式 PFM (pulse frequency modulation)，即待傳輸的基帶 信號對脈衝序列的頻率進行調製。這種方式有效地克 服了發光器件非線性的影響，適用於傳輸距離較遠的 場合。
數字光纖通信 首先對傳輸的基帶信號進行數字 編碼成PCM信號(pulse code modulation)，然後對發 光器件進行調製。為了滿足光信號傳輸的要求，還需再 次進行線路編碼。常用的線路碼型有1B2B，5B6B， CMI等許多種標準碼型。
