光纖通信系統(tǒng)

本文格式為Word版，下載可任意編輯——光纖通信系統(tǒng)光纖通信是以光作為信息載體，以光纖作為傳輸媒介的通信方式。光纖通信的核心是利用光在優(yōu)質(zhì)玻璃中傳輸時(shí)衰減很小，更加是在具有特定芯尺寸的優(yōu)質(zhì)光纖中，光的傳輸性能大大提高，從而可將信號(hào)舉行遠(yuǎn)距離有效傳輸。本文首先介紹了光纖通信的特點(diǎn)，其次闡述了光纖通信系統(tǒng)，重點(diǎn)論述模擬光纖工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)和光纖通信系統(tǒng)在煤礦中的應(yīng)用，光纖通信系統(tǒng)在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用，為煤礦企業(yè)的安好生產(chǎn)供給了強(qiáng)有力保障，給職工生活帶來(lái)了極大的便利。

光纖通信系統(tǒng)煤礦應(yīng)用

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的急速進(jìn)展，光纖通信應(yīng)用的范圍越來(lái)越廣，光纖通信的在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用，不僅給煤礦企業(yè)的安好生產(chǎn)供給了有力的保障，而且也給職工的生活帶來(lái)了很大的便利。

1光纖通信

光纖通信是指采用光導(dǎo)纖維（即光纖）作為傳光媒介的通信方式。即在光通信中，傳輸媒介不是空氣，而是光導(dǎo)纖維。（1）頻率高、頻帶寬。頻帶的寬窄代表傳輸容量的大小。載波頻率越高，可以傳輸信號(hào)的頻帶寬度就越寬。光纖通信使用的頻率極高，可見(jiàn)光的頻率高達(dá)THz，比甚高頻頻段（VHF）高出百萬(wàn)倍，比特高頻頻段（UHF）高出十萬(wàn)倍。（2）通信容量大。一對(duì)光纖的傳輸才能理論值為20億路電話和1000萬(wàn)套電視節(jié)目。（3）保密性能好。由于光纖的特殊布局，光波只能在光纖中傳播，泄露極其微弱，很難竊聽(tīng)光纖中的傳輸信號(hào)，故其保密性能好。且可經(jīng)過(guò)高溫、低溫柔危害地段等。（4）損耗小、中繼距離長(zhǎng)。由于光纖的損耗比電纜等傳輸媒介的損耗小得多，故其中繼距離更加長(zhǎng)，一般為幾百公里，甚至上千公里或上萬(wàn)公里。（5）抗干擾才能強(qiáng)。由于光纖是絕緣體，不怕雷擊和高壓等電磁干擾。同時(shí)，光波的頻率極高，而各種干擾頻率一般較低，故其抗干擾才能極強(qiáng)。（6）本金低、壽命長(zhǎng)。石英玻璃原料豐富，只用數(shù)克石英便可拉制出1公里的光纖，重量輕，使用壽命長(zhǎng)，一般為25年以上。

2光纖通信系統(tǒng)的組成

光纖通信系統(tǒng)一般由電端機(jī)（收發(fā)）、光放射機(jī)、光接收機(jī)、光中繼器以及光纜等組成。

（1）發(fā)送電端機(jī)。發(fā)送電端機(jī)主要完成電信號(hào)的處理工作，如調(diào)制等，然后送往光放射機(jī)。電端機(jī)既可以送出模擬信號(hào)，也可以送出數(shù)字信號(hào)。輸出模擬信號(hào)的電端機(jī)一般是載波機(jī)或電視發(fā)送設(shè)備，對(duì)應(yīng)的光纖通信系統(tǒng)稱(chēng)為模擬光纖通信系統(tǒng)。輸出數(shù)字信號(hào)的電端機(jī)主要有脈沖編碼調(diào)制（PCM）設(shè)備，對(duì)應(yīng)的光纖通信系統(tǒng)稱(chēng)為數(shù)字光纖通信系統(tǒng)。（2）光放射機(jī)。光放射機(jī)是將發(fā)送電端機(jī)送來(lái)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并送進(jìn)光纜中舉行傳輸。電光轉(zhuǎn)換主要由光源器件來(lái)完成。目前光源器件包括半導(dǎo)體激光二極管和發(fā)光二極管。激光二極管放射激光，功率大，波譜窄，適用于大容量、遠(yuǎn)距離的光纖通信系統(tǒng)。發(fā)光二極管放射熒光，功率小，波譜寬，適用于小容量、短距離的光纖通信系統(tǒng)。（3）光纜。光纜作為傳輸媒介，主要任務(wù)是傳送光信號(hào)。光纜是由若干根光纖組成，依據(jù)使用的需要，光纖數(shù)目可以由幾根到數(shù)千根不等。通常，一根光纖傳送一個(gè)方向的光信號(hào)，故雙向通信需要兩根光纖。但采用波分復(fù)用技術(shù)后，一根光纖便可實(shí)現(xiàn)雙向傳輸。（4）光中繼器。光中繼器是將傳輸一段距離后的光信號(hào)舉行放大，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。目前，常用的中繼方式是光/電/光再生方式，即首先通過(guò)光電轉(zhuǎn)換將接收到的微弱光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后對(duì)電信號(hào)舉行放大處理，結(jié)果再經(jīng)過(guò)電光轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，耦合進(jìn)光纖中持續(xù)傳輸。（5）光接收機(jī)。光接收機(jī)是將接收到的光信號(hào)恢復(fù)為電信號(hào)，然后送到接收電端機(jī)。電光轉(zhuǎn)換主要由光電檢測(cè)器來(lái)完成。目前常用的有PIN光電二極管和雪崩光電二極管（APD）兩種。后者在轉(zhuǎn)換的同時(shí)，還可利用雪崩效應(yīng)對(duì)光信號(hào)舉行放大，有利于提高接收靈敏度。（6）接收電端機(jī)。接收電端機(jī)的作用同發(fā)送電端機(jī)的作用相反，如解調(diào)等。

3模擬光纖工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦中的應(yīng)用

模擬光纖工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)由光纖工業(yè)電視系統(tǒng)井下片面、光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)井下片面、光纖工業(yè)電視系統(tǒng)井上片面、光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)地面片面、圖像數(shù)據(jù)接收轉(zhuǎn)換、顯示片面和多媒體圖像聯(lián)網(wǎng)片面組成。（1）實(shí)時(shí)監(jiān)視重要場(chǎng)合。綜采工作面順槽皮帶機(jī)頭、前部輸送機(jī)、強(qiáng)力皮帶機(jī)頭、機(jī)尾、裝載皮帶、主、副井絞車(chē)房、地面儲(chǔ)裝運(yùn)系統(tǒng)、選煤廠及電廠的重要設(shè)備和關(guān)鍵崗位等。（2）多媒體圖像聯(lián)網(wǎng)功能：通過(guò)計(jì)算機(jī)操縱切換卡，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)電視監(jiān)控器的操縱，以及在領(lǐng)導(dǎo)辦公室終端（顯示器或電視機(jī)）上定點(diǎn)、循環(huán)、選擇觀看全部工業(yè)電視圖像。（3）局、礦遠(yuǎn)程圖像數(shù)據(jù)傳輸功能。利用波分復(fù)用（WDM）技術(shù)，從礦到局可以上行傳輸安好生產(chǎn)調(diào)度綜合信息、工業(yè)電視圖像；從局到礦可以下行傳輸閉路電視、電視會(huì)議和公共信息。實(shí)現(xiàn)局、礦之間遠(yuǎn)程圖形、圖像及數(shù)據(jù)的交互傳輸。

4光纖通信在煤礦企業(yè)中的應(yīng)用

（1）煤礦工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)組建。工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)可將煤礦各生產(chǎn)自動(dòng)化子系統(tǒng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、工業(yè)電視視頻圖像、數(shù)字語(yǔ)音、調(diào)度數(shù)據(jù)等信息集成到環(huán)網(wǎng)中。（2）煤礦工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)中各子系統(tǒng)組建。井上下工業(yè)電視系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、無(wú)線通訊系統(tǒng)、安好監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、皮帶集控系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)等各子系統(tǒng)的創(chuàng)辦，在煤礦工業(yè)以太環(huán)網(wǎng)建成以后，可以統(tǒng)一接入以太環(huán)網(wǎng)舉行數(shù)據(jù)傳輸，可以省去光纖線路的重復(fù)敷設(shè)。（3）電話信號(hào)傳輸。主要用于從總公司至下屬各礦企及下屬各礦企內(nèi)較遠(yuǎn)距離的電話信號(hào)傳輸。（4）局域網(wǎng)信號(hào)傳輸。主要用于各內(nèi)部辦公網(wǎng)絡(luò)、銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)、財(cái)務(wù)管理網(wǎng)絡(luò)等。通過(guò)上述范圍的光纖應(yīng)用，使職工家屬能夠收看到明顯的電視，辦公及家庭電話通信達(dá)成了快速明顯，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)得到了快捷穩(wěn)定的傳輸，給職工工作和生活帶來(lái)了極大的便利。井下人員作業(yè)處境、環(huán)境處境、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)處境等都能通過(guò)以太環(huán)網(wǎng)集成后傳到調(diào)度指揮中心，調(diào)度指揮中心能夠高質(zhì)高效地對(duì)煤炭生產(chǎn)各環(huán)節(jié)、各子系統(tǒng)的監(jiān)控監(jiān)測(cè)信息舉行實(shí)時(shí)顯示，使調(diào)度室和相關(guān)人員能夠?qū)崟r(shí)掌管礦井安好生產(chǎn)的信息，以達(dá)成集中操縱和指揮調(diào)度，使企業(yè)的安好生產(chǎn)有了有力保障。

5結(jié)語(yǔ)

總之，光纖通