光纤通讯冗余环网的应用
光纤通讯在矿井提升机电气控制系统中的应用
孟庆丰 1 夏勇波2
1邯邢冶金矿山管理局北洺河铁矿河北武安
2洛阳中重自动化工程有限责任公司河南洛阳
【摘要】工业自动化技术发展迅速，目前，矿井提升机电控系统已经大量运用到各种现场总线和网络。不仅提高了系统的自动化程度，更方便整体的监控和管理。随之而来的一个问题是：如何保证通讯的可靠性和稳定性？如何做好网络通讯的抗干扰工作？本文就邯邢冶金矿山管理局北洺河铁矿副井提升机信号系统改造项目进行了介绍，并对系统优点、性能参数等方面作了论述。
【关键字】光纤通讯、冗余环网、PLC
一、引言
对工业网络来说，通讯质量非常重要。特别是对于应用广泛的现场总线来说，通讯的稳定性直接关系生产效率和生产安全。这对信号传输提出了很高的要求，信号传输可以分为有线传输和无线传输，有线传输又从传输介质来说，分为电气介质（普通电缆）传输和物理介质（塑料光纤，玻璃光纤等）传输。目前在现场总线级网络中普遍使用的还是屏蔽电缆传输。电缆由于线材本身特性的问题，速率较低，传输距离受到限制，在充斥着电磁波的使用环境中，电磁波的干扰更使普通电缆传输的效率降低，甚至出现通讯故障，若安装地点位于多雷区，两端设备还可能会因雷击遭到破坏！
对于提升机电控系统来说，提升机机房内的设备因为机房环境较好，如果安装规范。
使用屏蔽电缆通讯成本投入较少，效果也较好。如果通讯范围扩大到整个室外井筒，例如通讯网络需要从机房延伸至井筒的底部，通讯距离可能接近或者超过1000米，井筒中环境潮湿，各种电缆通常集中走在一起，网络通讯较易受干扰，由此引起的维护工作量可能增大，光缆受自然环境影响小，也不受电磁环境影响，可以很好解决传输过程中的各种问题。
二、邯邢冶金矿山管理局北洺河铁矿副井提升机信号系统改造项目情况：
2007年，北洺河铁矿对副井提升机信号及操作系统进行了改造。信号系统采用12M 速率PROFIBUS-DP总线连接提升机房以及各水平信号台。各水平信号台采用西门子
S7-300信号模板，通过西门子ET200M通讯模板挂接在PROFIBUS-DP网中，选用西门子光纤链路模块OLM/G12作为电缆和光缆的转换设备，该模块有三个接口，一个是RS485接口，另外有两路光纤接口，OLM/G12将由屏蔽电缆传输的信号转换为光信号进行传输。整个信号系统因为数据采用网络通讯传递，电缆连接量很少，包括电源电缆，通讯电缆和需要硬件冗余的急停等安全信号线。通讯电缆采用铠装8芯多模玻璃光纤（含备用光纤），网络连接方式为冗余环网，冗余环网即使某一点光缆断开，通讯自动变为总线形式正常通讯。目前，该系统至今已经可靠运行2年多时间。
三、光纤通讯简介：
光纤传输的特点：
1、传输损耗低：
光纤作为光信号的传输介
质具有低损耗的特点，在传输信
号不需中继的情况下，一般的激
光光源可传输15到20KM，目前
已经出现传输100公里的产品。
2、传输频带宽：
光纤的频宽可达1GHZ以上，已经有10G BIT/S的传输速率的高速光纤网络产
品。速度远远高于普通电缆。
3、抗干扰性强：
光纤传输中的载波是光波，它是频率极高的电磁波，远远高于一般电波通讯所使用的频率，所以不受干扰，尤其是强电干扰。同时由于光波受束于光纤之内，因此无辐射，对环境无污染，传送信号无泄露，保密性强。
4、安全性能高
光纤采用的玻璃材质，不导电，防雷击；光纤传输不像传统电路因短路或接触不良而产生火花，因此在易燃易爆场合下特别适用。光纤无法像电缆一样进行窃听，一旦光缆遭到破坏马上就会发现，因此安全性更强。
5、重量轻，机械性能好
光纤细小如丝，重量相当轻，即使是多芯光缆，重量也不会因为芯数增加而成倍增大，而电缆的重量一般都与外径成正比。
四、总结：
虽然采用光纤通讯有诸多优点，在如互联网等领域已经大量运用，但目前工业控制用光纤链路接入设备价格还较高，有较多网络节点的系统来说，投入成本比较高。光纤的熔接比较复杂，需要专业设备和熟练人员才能保证接头制作的可靠性。这些因素制约了光纤的推广应用。随着光纤通讯技术的发展，为终端用户提供更经济，更方便、更可靠的光纤通讯产品已经成为可能。
浅谈光纤通信技术的发展及其应用
浅谈光纤通信技术的发展及其应用 发表时间：2016-11-02T16:56:20.480Z 来源：《基层建设》2016年14期作者：张运器 [导读] 摘要：随着社会的发展和时代的进步，我国的综合国力逐渐增强，人们对通信的技术和质量也有了更高的要求。 广州市奇成通信技术服务有限公司 摘要：随着社会的发展和时代的进步，我国的综合国力逐渐增强，人们对通信的技术和质量也有了更高的要求。光纤通信作为新兴技术被广泛的应用在各国各行业的科技领域中，尤其是在电信网络中起着不可忽视的作用，在我国的通信行业中，光纤通信技术占据着主要的作用。光纤通信技术不仅能在通信主干路中得到应用，还能在电力通信的控制系统中得到应用，对工业进行控制和检测，为通信行业带来了很大的积极作用，为通信行业的发展和进步奠定了基础。 关键词：光纤通信技术；发展趋势；通信行业；应用 虽然光纤通信技术被广泛的应用在各国的通信行业中，但是光纤通信技术的使用历史并不是很长，早在二十世纪就有科学家对光纤通信进行了探索，但由于极高的造价导致研究不得不中断。光纤通信技术使通信行业得到了前所未有的发展，现阶段光纤通信的技术取得了得到了很大的提高，不断得到补充的新技术使我国通信行业的能力得到了极大的提高，使全国的大部分地区都实现了光纤通信技术的应用。只有良好的利用光纤通信，不断的提高光纤通信的技术才能使我国的通信行业得到长足的发展。 一、光纤通信的特点 光纤通信能够获得广泛的应用和发展主要是因为其具有多方面的特点，从而得到了更多人们和行业的重视。第一，光纤通信拥有很宽的传输频带，使通信的容量大大增加。和铜线、电缆等传输方式相比，光纤通信的带宽很大，现阶段我国还使用了密集波分复用的技术，此技术也使光纤的传输容量得到了极大提高。第二，拥有较长的中继距离，光纤通信的损耗很小，这个特点在传统的微波传输中难以得到体现。在较长的传输线路中，能够有效的将中继站数量控制在最小，使传输的成本得以降低。第三，拥有较好的保密性能并伴有强大的抗干扰能力。在进行光纤传输时，光波导结构会使光信号得到很好的限制，即使在特殊的地区渗漏的光波量也极小，使信号得到更好的保护。第四，光纤通信具有极高的传输质量。在外界环境等因素改变时，光纤通信不会受其影响，拥有很强的适应能力，使传输的信号以高质量被传输到需要的地方。第五，有效的节约了成本。制作光纤的原材料是石英玻璃，基础材料则为二氧化硅，这种原材料的价格较低，我国拥有丰富的原材料，使用这种材料能有效的节约金属的使用量，有效的节约了成本。第六，使用较灵活。光纤拥有很轻的重量，而且规格比较小，在进行光纤维护和施工时，传输和铺设都及其方便，并且能够在水底和架空时进行铺设。 二、光纤通信技术的发展 （一）由光入网的发展趋势 在我国光纤通信技术的发展过程中，由光入网一直是一个难题的，但在今后的光纤通信技术发展正，由光入网是其必须实现的发展趋势。通过技术的发展，由光入网趋势将在我国光纤通信技术中得以实现，将会成为网络中不可缺少的一项环节，由光入网将使通信行业实现网络化和智能化。另外，我国还有很多使用铜线进行通信的现象，铜线和光纤相比还存在很大的技术反差。在这种现在存在的同时，接入网络就显得尤为重要，是我国通信行业得到真正发展的一个非常重要的节点。通过实现光纤的接入网能使存在的问题得以解决。除了这种情况以外，还要适当的使各地的节点和与网络结构的适应度得到减少，这样能在一定程度上扩大覆盖率，从而使故障率和维修产生的费用都得到相应的减少。 （二）光纤通信技术的新一代光纤 由于社会的不断进步和发展，各行业都得到了不同程度的提高，业务量等数据都在不断的增长。电信网络也跟随着这一形式向下一个光纤通信技术的方向不断努力，这一新技术要遵循着可持续发展的目标。要想真正实现新一代的光纤技术就要拥有超大容量的光缆，光缆的组成为逛到纤维。大容量的光缆和传统的光缆相比具有很多的优点，不仅能够适应网络业务的超长距离，还要拥有良好的稳定性。根据这种要求，我国通信行业的技术人员已经研发出了新型的光纤，光纤具有不同的型号，例如，G.655光纤和全波光纤等。这样的光纤能够适合干线网和城域网的不同需要，根据不同需要制定不同的光纤，更有效的促进了其传输质量和速度，使光纤通信技术得到了真正的提高和发展。 （三）实现波分复用系统 在我国的通信行业中，传统的手段是利用电分复用系统对信号进行传输，随着时代的进步，这种传统的方法已经不能适应人们的需求，逐渐的对电分复用系统进行取代，波分复用系统将会得到人们的广泛应用。虽然波分复用系统得到了应用，但还是存在很多的问题。在进行200纳米光纤进行宽带传输时，利用率会极其低，使用了波分复用系统能有效的解决此类问题的发生，它能将很多个不同的波长使用同一时间进行同时传输，这样就使传输的容量得到提高。实现波分复用系统的优点具体表现在以下几个方面：第一，波分复用能有效的对信号功率和徐律进行脱钩处理，使通信不再受到传统关节点的影响。第二，波分复用系统能和光纤进行配合使用，从而使光纤的传输效率得到很大的提高，增加了资源的利用率。第三，运用波分复用系统能够节省大量的光纤，同时也使通信所产生的成本得到了减少。 三、光纤通信技术的应用 （一）光纤通信技术在电力通信行业中的应用 电力通信主要是要实现电网的商业化、现代化和自动化，电力通信是安全系统和自动化系统进行稳定工作的基础和前提，电力通信能够实现电力市场的现代化管理和运营商业化，为电力市场提供了很多的技术保障和支持。光纤通信技术在电力通信领域有着很大的应用，起初只是提供了传统的管道、架空和地埋等技术方法，对普通的电缆进行铺设这样能使电信部门的光纤通信网络逐渐实现系统化。随着光纤技术的不断进步和发展，光纤通信能够实现信号的大容量传输且损耗非常小，根据这种特点被电力通信部门应用，并受到了业界的一直好评。 （二）光纤通信技术在智能交通领域的应用 交通管理在我国越来越受到重视，智能交通的目的就是将交通管理和运营等方面的工作进行信息化管理，其核心的内容则是信息采集、信息的传输和信息的处理，通过对信息的综合运用能使交通系统实现准确且高效的运输管理体制。在智能交通中应用光纤通信技术主要是实现收费联网和监控等各录像数据和信息的传递，使交通系统更加稳定的运行，为公路等交通的安全和通常奠定了基础，进一步促进
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SCADA系统的冗余环网连接 2004-5-12 16:01:36未知来源供稿 简介 如今所有正在应用的成功的SCADA ( 管理控制和数据采集) 系统提供了高级的控制和实时的监视，这些都使当前的以太网和因特网连接技术能在世界范围内得到应用。使用以太网连接信息和控制层的设备可以提高工厂的效率，并且由此盈利。当实现一个SCADA系统时，系统设计者必须考虑到一个非常重要的问题，即，如果系统的硬件和软件出现故障怎么办？大多数设备都是有良好的可靠性设计，这当然是不用说的，但是故障仍然会发生的，特别是在设备被使用在要求的环境中。一个典型的情况就是所谓的“单个设备点的故障”。即，当只有一个设备（比如一台计算机）出现故障，整个系统都瘫痪了。如果系统所应用的某些场合是和过程是非常重要的，或者系统停机的代价是非常高的话，那么为整个系统建立一个冗余是解决这个问题的一条途径。 这里有许多不同的方法，每个都使用不同的设备来为系统提供冗余。例如，在应用软件这个水平上，您可以建立双服务器来提供备份以防主计算机和软件出现故障，并且在现场您可以连接平行的设备（如PLC）和相同的现场设备。但是，所有的设备仍然需要连接到网络上，为了使系统的可靠性最大化，您同样必须建立一个冗余的以太网络。 冗余网络拓扑 为了建立一个冗余的网络，环状拓扑提供了一个最简单的设计和节约费用的解决方案。理论上，以太网不能作为环网连接，因为由广播产生的数据包会引起传输负荷增大导致阻塞。解决的方法就是使用配备了生成树协议（802.1D）或者快速生成树协议（802.1w）的以太网交换机来实现这种拓扑网络。当以太网交换机安装了这几个协议之一后，就可以建立一个环网了，一个网段会被自动从逻辑上阻塞，这样广播数据包风暴就不会引起问题了。如果另一个网段出现故障，前面阻塞的网段将会运行起来，让系统连续运转。
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光纤通信原理及应用 摘要：光纤通信技术是利用半导体激光器等光电转换器将电信号转换成光信号，并使其在光纤中快速、安全地传输的一门新兴技术。光纤是一种理想的传输媒体，它具有传输时延低、高通信质量、高带宽、抗干扰能力强等特点。光纤在高速以太网中有着广泛的应用。论文主要分析了光电信号的转换、光纤通信的基本原理并介绍了光纤在通信领域中的一些应用。 关键词：光纤通信；光电转换；全反射 1. 引言 光纤是用光透射率高的电介质构成的光通路，它是一种介质圆柱光波导，它是用非常透明的石英玻璃拉成细丝，主要由纤芯和包层构成双层通信圆柱体。光纤通信就是在发送端利用半导体激光转换器将电信号转换成光信号并利用光导纤维传递光脉冲来进行通信，光波通过纤芯以全反射的方式进行传导，有光脉冲相当于1，没有光脉冲相当于0。同时，接收端利用光电二极管或半导体激光器做成光检测器，检测到光脉冲时将光信号还原成电信号。在由于可见光的频率非 常高，约为8 10MHz的量级，因此一能做到使用一根光个光纤通信系统的传输带宽远远大于其它的传输媒体的带宽。同时利用光的频分复用技术，就纤来同时传输多个频率很接近的光载波信号，使得光纤的传输能力成倍地提高。 2.理论模型 在光纤通信系统的发送端使用光电信号检测电路将电信号转换成光信号，并使得光信号以大于某一角度入射到光通道，此时光信号在光纤以全反射的方式不断向前传输，并在接收端再将光信号转换成电信号进行进一步的处理。 2.1 光电信号检测电路的基本原理 光电检测电路主要由光电器件、输入电路和前置放大器组成。其中，光电检测器件是实现光电转换的核心器件，它把被测光信号转换成相应的电信号；输入电路为光电器件正常的工作条件，进行电参量的变换并完成前置放大器的电路匹配；前置放大器能够放大光电器件输出的微弱电信号，并匹配后置处理电路与检测器件之间的阻抗。 2.1.1 光电信号输入电路的静态计算 图解计算法是利用包含非线性元件的串联电路的图解法对恒流源器件的输入电路进行计算。反射偏置电压作用下的光电二极管的基本输入电路如下：
工业以太环网系统备课讲稿
工业以太环网系统
工业以太环网系统 建设方案 建设单位： 供货单位：####################### 日期：2019年1月
目录
1) 本技术方案广泛适用于煤矿综合自动化系统。 2) 我方保证提供设备符合国家标准、规范和本规格书的优质产品及其相应的优质服务。 3) 本技术方案为综合自动化系统初步设计方案，井下子系统接入综合自动化系统时需结合实际情况制定子系统接入实施方案。 系统实施原则及建设内容规划 1) 系统设计、实施始终遵循煤矿安全综合自动化系统等相关标准。 2) 系统建设采用“统筹规划，统一组织，分步实施，急用先建，突出重点，慎重投入”的指导思想。 3) 结合煤矿实际情况进行综合设计。 4) 为建设一个稳定、高效的1000M环网平台，能可靠传输数据、语音、图像等信息以满足日益复杂的安全生产管理需要，提高安全生产管理水平。 5) 提供多种子系统接入方式以满足现场各种异构设备接入，保护已有投资。 系统设计原则 考虑到综合自动化系统工程的实际需要和将来的发展趋势，各系统的实际需求及具体的使用特性，同时兼顾技术新旧更替不断加快的特点，项目的设计原则为：“先进性、成熟性、实用性、安全性、实时性、易操作性、完整性、可查询性、互联性和可扩展性、经济性”。为了使所设计的方案尽可能满足矿方实际的需求，使系统正常、高效地运转，整体方案设计遵循以下设计原则： ? 先进性、成熟性 使用先进、成熟、实用和具有良好发展前景的技术，使得各个子系统具有较长的生命周期，不盲目追求高档次，既能满足当前的需求，又能适应未来的发展。 ? 实用性 由于现代煤矿企业的安全、生产监控及调度任务、各职能部门之间业务的联系在很大程度上是以网络为基础，而安全、生产监控则对数据的实时性要求很高。因此，在设计上应保证网络的处理能力和带宽。 ? 可靠性 高效稳定的系统，能提供全年365 天，一天24 小时的不停顿运作。对于安装的服务器、终端设备、网络设备、控制设备与布线系统，必须能适应严格的工作环境，特别考虑要适应煤矿井下高温、高湿、高瓦斯的客观环境，以确保系统稳定。实时监控的不可间断性决定了在网络设计中（尤其是网络主干）必须考虑提高网络运行的可靠性，保证系统在一个节点出现意外时整个系统仍能运行。因此，在硬件选型、线路、支撑环境及结构上都必须高质量，并保证核心网络设备具备冗余。同时，采用先进的防火墙+网闸技术保证系统的安全。 ? 安全性 网络的各个环节要尽可能多的提供安全保密措施，来保证网络的性能。安全措施应包括：防病毒、防黑客、防止非法或越权访问、传输加密、安全策略控制等。 ? 易操作性 先进且易于使用的图形人机界面功能，提供信息共享与交流、信息资源查询与检索等有效工具。
光纤通信技术论文
光纤通信技术论文 论光纤通信技术的特点和发展趋势 摘要：光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中，还可以应用在电力通信控制系统中，进行工业监测、控制，而且在军事领域的用途也越来越为广泛。光纤通信技术作为信息技术的重要支撑平台，在未来信息社会中将起到十分重要的作用。本文探讨了光纤通信技术的主要特征及发展趋势。 关键词：光纤通信技术特点发展趋势接入技术 引言 近年来随着传输技术和交换技术的不断进步，核心网已经基本实现了光纤化、数字化和宽带化。同时，随着业务的迅速增长和多媒体业务的日益丰富，使得用户住宅网的业务需求也不只局限于原来的语音业务，数据和多媒体业务的需求已经成为不可阻挡的趋势，现有的语音业务接入网越来越成为制约信息高速公路建设的瓶颈，成为发展宽带综合业务数字网的障碍。 1.光纤通信技术定义 光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波的频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多，所以说光纤
通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的，它是电气绝缘体，因而不需要担心接地回路，光纤之间的中绕非常小，光波在光纤中传输，不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听，光纤的芯很细，由多芯组成光缆的直径也很小，所以用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题。 2.光纤通信技术的特点 2.1 频带极宽，通信容量大。 光纤的传输带宽比铜线或电缆大得多。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的限制往往发挥不出带宽大的优势。因此需要技术来增加传输的容量，密集波分复用技术就能解决这个问题。 2.2 损耗低，中继距离长。 目前，实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤；此类光纤损耗可低于0.20dB/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低，因此，由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。如果将来使用非石英极低损耗传输介质，理论上传输的损耗还可以降到更低的水平。这就表明通过光纤通信系统可以减少系统的施工成本，带来更好的经济效益。 2.3 抗电磁干扰能力强。
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工业冗余环网与民用三层网络比较 1、引言 有鉴于目前工业设计院和工业系统集成单位，为工业客户设计实施现场工业以太网方案时，仍然采用三层网络结构。本文就工业冗余环网与民用三层网络做了个比较。 2、工业化设计冗余环网 交换机数据转发延迟小，存储转发（Store and Forward）是网络领域使用最为广泛技术之一，以太网交换机控制器先将输入端口到来数据包缓存起来，先检查数据包是否正确，并过滤掉冲突包错误。确定包正确后，取出目址，查找表找到想要发送输出端口址，然后将该包发送出去。交换机数据存储转发由硬件实现,数据转发延迟为1~2ms 交换机带宽高, 100M。 提供冗余链路,网络故障恢复时间<300ms。工业冗余环网网络环境里,交换机不会立即开始转发功能,主交换机(Local)由手动指定,选择主链路和备份 链路建立一个指定路径,由Supreme-Ring协议自动指定。一个工业冗余环网网络里面只能有一个主交换机(Local)。主交换机(Local)会定期发送配置信息，这种配置信息将会被所有从交换机（Remote）发送。一旦网络结构发生变化，网络状态将会重新配置。 当指定主交换机(Local)之后，转发数据包之前，所有端口都以阻塞方式启动。运用Supreme-Ring算法，主交换机(Local)选择最低COST值端口作为主链路，另一条COST值高端口作为备份链路。备份链路不转发数据，只接收和处理HELLO包，处于热备（Hot Standby）状态。从交换机（Remote）没有主链路和备份链路区别。Supreme-Ring协议是一种简洁高效冗余协议，能够保证环网链路故障时，300ms之内恢复网络通信。 Supreme-Ring状态： 运行Supreme-Ring协议交换机上端口，总是处于下面四个状态中一个：阻塞：所有端口以阻塞状态启动止回路，处于阻塞状态端口不转发数据帧但可接受HELLO包。
光纤网络在通讯工程技术中的应用
光纤网络在通讯工程技术中的应用 摘要：由于现代社会把光纤通信当做是现代传输的关键方式，其不但可以广泛 的应用到现有通信网络的主干网络中，同时也在有线电视系统、安防系统以及电 力通信控制系统当中充当不可或缺的角色。鉴于各行各业对于信息量的需求呈现 一种强势增长的态势，光纤通信技术的应用发展趋势也就更为世人所关注。本文 就此探讨了现代光纤通信技术的发展趋势及现有特点。 关键词:光纤通信技术；全光网；智能化 随着人们对通讯传输质量要求的不断提高，传统的通讯技术已不能满足日益 增长的需求，其被新型通信技术取代是历史发展必然趋势，光纤网络技术就属于 其中之一。光纤网络技术以自身明显的优势在通信工程的应用中占据了主导地位，发展成现阶段主流的通信技术手段，并强有力地保障了通信工程的正常运行。 1.光纤通信技术的特点 光纤网络的结构组成包含许多利用光原理运行的设备，如光发信机、光接收机、光纤、无源器件、中继器等等。光发信和接收机是处理和转化光信号的设备，接收端设备还具备放大和检测光信号的作用，光纤就是传统的通信线缆，中继器 是由再生电路以及光检测装置等构成，无源器件则是耦合器以及连接器。以上这 些设备和部件构成光纤网络，与之相关的技术就是光纤网络技术。光纤网络技术 是目前主流的通信技术手段。光纤通信与传统的电缆相比优点很多，具体比较如下： 除了上述特点，与纤维直径细，重量轻，柔软，易于铺设；纤维原料在日常 生活中资源很多，相对其他材料成本也低；物理性质也很好，经久耐用。随着光 通信优点不断被开发，它不仅用于中继电路，也被广泛应用于电力电子行业，作 为系统通信的载体，在企业工业监测控制，军事领域的应用等都有了较大的突破，受到工程技术人员的青睐。 2.光纤通信技术的应用 2.1军事上的应用 信息化的战争使得信息技术广泛应用于军事装备，所以世界各国都在大力将 光纤技术应用于军事准备。光纤通信有极大的容量，且可以防止信息被窃听，因 此非常适合应用于保密要求极高的军事通信领域。光纤有着很强的抗干扰性，因 此对敌方的破坏有很大的抵抗作用。光纤的宽带较宽，同一条光缆可以传输多路 数据，用最少的光缆数量可以传输最多的数据，非常适合应用于军事中的战术、 局部和空中等通讯系统。 2.2广播电视行业的应用 光纤技术有很多优点，它传输速度快、有较强的抗干扰能力，光纤较细，体 积小、占用空间少，频带宽、传输和铺设也非常方便，这些优点使得它对信号的 质量不会产生影响，也容易受到干扰，传输速度也非常快，因此可以在广播电视 网中发挥作用。光纤已经成为广播电视行业的主要传输信号的介质，广播电视领 域已经形成了机遇光纤网络的电视网。光纤可以传导出高质量的音频、视频，非 常适合在数字化的节目制作网络中应用，因此现在城市中主要就是应用光纤进行 传输。另外，广播电视网络是建立在光网络基础上的，所使用的光缆的传输质量 和传输效果都非常好，从而确保信号能够可靠地进行传输。
工业以太环网设计方案
工业以太环网设计方案 1.1概述 掌石沟煤业是基本实现机械化生产，具有复杂生产系统的矿井，为提高矿井的生产效率，对矿井综采工作面、顺槽胶带、主运输系统、通风机房、井下变电所等环节实施统一操作、集中监控、统一调度。各矿综合自动化系统，根据管控一体化思想，以三层网络为基础，结合自动化、信息、计算机、网络、通讯的新理论和技术，采用世界先进的自动化产品、网络产品和工业控制软件、数据库软件，将煤矿生产、管理的各个环节，统一在一个网络平台上，形成一个统一、完整的有机整体，使其在系统结构、网络通讯、自动化覆盖范围方面处于同类矿井的领先水平。 1.1.1设计综述 掌石沟煤业综合自动化控制网络系统的建设应遵循数字化、高速化、智能化、标准化、安全可靠、易扩充升级的原则进行设计，同时充分考虑公司综合自动化系统总体规划和综合自动化系统网络建设的现状。 对于掌石沟煤业工业综合自动化平台网络系统，在井上和井下设置的高速以太环网，主链路采用千兆光纤。在核心层采用千兆工业以太网技术，通过千兆链路将各环网的交换设备连接到网络系统的核心层次，同时具备高冗余性能。 各环网结点主要是连接结点交换机附近的工业设备，以达到控制和信息采集的目的信息层：建设信息管理网，采用标准TCP/IP协议和以太网技术。实现矿区各个管理部门的网络连接，实现人、财、物以及工程项目管理的综合自动化，能对煤炭的生产状况进行实时监视,为管理决策提供依据。
控制层：建设综合自动化控制网，采用工业以太环网+现场工业总线来实现，实现 将井上和井下区域控制器和设备监控站所采集的信息和控制信号传送给有关系统。 设备层：在设备控制层主要是煤矿各专业控制子系统。 1.2控制层网络设备的技术与产品选型 本方案将采用基于以太网TCP/IP的工业以太网技术，传输介质采用层绞式矿用阻燃型光缆，网络结构采用基于光纤工业以太网的环形架构。 1.2.1技术选择 现代煤矿的生产监控管理系统中往往使用到多家厂商提供的多种不同类型的设备，为 了达到方便管理，保证系统运行稳定的目的，必须选择一个开放的通信平台，并将各种不同类型设备的通信统一到这一标准通信平台之上。为保证良好的兼容性和可扩充性，建议使用以太网TCP/IP技术作为整个系统的通信标准。如有其他类型的通信格式，如RS232 RS485或其他专用通信接口等等，均可通过协议网关转换为以太网信息包，在IP网络上进行传送。以太网TCP/IP技术具有以下的优势： 随着企业的发展、各种新技术的应用，可以预见，对网络的带宽要求也会越来越高， 比如基于网络的视频监控传输应用和井下设备信息数据采集等都需要进行大量数据的传输。 以太网技术具有相当高的数据传输速率（目前已有成功案例应用于井下工业环境下的以太 网交换机），能提供足够的带宽； 能在同一总线上运行不同的传输协议，从而能建立企业的公共网络平台或基础构架； 支持交互式和开放的数据存取技术；沿用多年，已为众多的技术人员所熟悉，市场上能提供广泛的设置、维护和诊断工具，成为事实上的统一标准；
光纤通信技术的发展与应用
光纤通信技术的发展与应用 一、光纤通信的应用背景 通信产业是伴随着人类社会的发展而发展的。追溯光通信的发展起源，早在三千多年前，我国就利用烽火台火光传递信息，这是一种视觉光通信。随后，在1880年贝尔发明了光电话，但是它们所传输的信息容量小，距离短，可靠性低，设备笨重，究其原因是由于采用太阳光等普通光源。之后伴随着激光的发现，1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文，他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维，能作为通信媒质。从此，开创了光纤通信领域的研究工作。 二、光纤通信的技术原理 光纤即光导纤维，光纤通信是指利用光波作为载波，以光纤作为传输介质将要传输的信号从一处传至另一处的通信方式。其中，光纤由纤芯、包层和涂层组成。纤芯是一种玻璃材质，以微米为单位，一般几或几十微米，比发丝还细。由多根光纤组成组成的称之为光缆。中间层称为包层，根据纤芯和包层的折射率不同从而实现光信号传输过程中在纤芯内的全反射，实现信号的传输。涂层就是保护层，可以增加光纤的韧性以保护光纤。
光纤通信系统的基本组成部分有光发信机、光纤线路、光收信机、中继器及无源器件组成。光发信机的作用是将要传输的信号变成可以在光纤上传输的光信号，然后通过光纤线路实现信号的远距离传输，光纤线路在终端把信号耦合到收信端的光检测器上，通过光收信端把变化后的光信号再转换为电信号，并通过光放大器将这微弱的电信号放大到足够的电平，最终送达到接收端的电端完成信号的输送。中继器在这一过程中的作用是补偿光信号在光纤传输过程中受到的衰减，并对波形失真的脉冲进行校正。无源器件的作用则是完成光纤之间、光纤与光端机之间的连接及耦合。其原理图如图1所示： 通过信号的这一传输过程可以看出，信号在传输过程中其形式主要实现了两次转换，第一次即把电信号变成可在光纤中传输的光信号，第二次即把光信号在接收端还原成电信号。此外，在发信端还需首先把要传输的信号如语音信号变成可传输的电信号。 三、光纤通信的特点 1.抗干扰能力强。光纤的主要构成材料是石英，石英属绝缘材料的范畴，绝缘性好，有很强的抗腐蚀性。而且在实际应用过程中它受电流的影响非常小，因此抗电磁干扰的能力很强，可以不受外部环境的影响，也不受人为架设的电缆等的干扰。这一特性相比于普通无线
环网冗余的配置与查看
环网冗余的配置与查看 根据《交换机配置》文档中的操作方法将实验台上的交换机按照预先的分配设置好相应的IP地址和Device Name，然后再进行后续的工作。 构成环网是冗余网络的一种方法，通过环网上的冗余管理器来实现冗余管理。由于一些配置、系统稳定等实现上的要求，采用X414E来作为冗余管理器。构成环网就必须要有一个冗余管理器，而且只能有一台，在硬件实现环网连接之前要先对各个交换机先行设置，主要是设置X414E为环网管理器，否则会引起广播风暴出现网络瘫痪。 打开IE浏览器，在地址栏中输入已经配置好的IP地址，在弹出的对话框中，用户名和密码都为“admin”，即可进入该交换机的配置参数。
首先可以从交换机的状态指示灯看出该模块的状态和端口信息。 选中其中的某一项可以看到其具体的信息，如“RM（Redundancy Manager冗余管理器）”，打勾表示当前被选中的功能使能，如环网冗余使能、冗余管理器使 能，以及构成环网的端口等，可以进行修改后点击“Set Value”。 其他的状态灯，如系统错误F，电源和冗余电源L1/L2，输入输出端口等信息均
可以快速查看到，特别是对当前已经连接上的端口，而下面的数字则表示当前模块在机架上的槽号（可能与实际模块外壳不同，要以实际机架插槽为准）。 下面按步骤配置交换机的环网使能及环网冗余使能。选择System—〉Select/Set Button，在第二项的冗余管理器前打勾选中，并“Set Value”。 选择X-400—〉Ring Config，选择环网冗余使能和冗余管理器使能，并对环网端口进行选择（该端口为环网实际需要连接的端口），注意由于环网上跑的数据量较大，最好选择带宽更大的端口，比如千兆的光口等。 具体的状态情况可以从事件日志中查看到，选择System—〉Restart & Defaults，在交换机的参数发生变化时，正常需要重启操作，主要有重启系统、从存储卡中
工业以太环网设计方案
工业以太环网设计 方案
工业以太环网设计方案 1.1 概述 掌石沟煤业是基本实现机械化生产，具有复杂生产系统的矿井，为提高矿井的生产效率，对矿井综采工作面、顺槽胶带、主运输系统、通风机房、井下变电所等环节实施统一操作、集中监控、统一调度。各矿综合自动化系统，根据管控一体化思想，以三层网络为基础，结合自动化、信息、计算机、网络、通讯的新理论和技术，采用世界先进的自动化产品、网络产品和工业控制软件、数据库软件，将煤矿生产、管理的各个环节，统一在一个网络平台上，形成一个统一、完整的有机整体，使其在系统结构、网络通讯、自动化覆盖范围方面处于同类矿井的领先水平。 1.1.1 设计综述 掌石沟煤业综合自动化控制网络系统的建设应遵循数字化、高速化、智能化、标准化、安全可靠、易扩充升级的原则进行设计，同时充分考虑公司综合自动化系统总体规划和综合自动化系统网络建设的现状。 对于掌石沟煤业工业综合自动化平台网络系统，在井上和井下设置的高速以太环网，主链路采用千兆光纤。在核心层采用千兆工业以太网技术，经过千兆链路将各环网的交换设备连接到网络系统的核心层次，同时具备高冗余性能。
?各环网结点主要是连接结点交换机附近的工业设备，以达到控制和信息采集的目的信息层：建设信息管理网，采用标准TCP/IP协议和以太网技术。实现矿区各个管理部门的网络连接，实现人、财、物以及工程项目管理的综合自动化，能对煤炭的生产状况进行实时监视,为管理决策提供依据。 ?控制层：建设综合自动化控制网，采用工业以太环网+现场工业总线来实现，实现将井上和井下区域控制器和设备监控站所采集的信息和控制信号传送给有关系统。 ?设备层：在设备控制层主要是煤矿各专业控制子系统。 1.2 控制层网络设备的技术与产品选型 本方案将采用基于以太网TCP/IP的工业以太网技术，传输介质采用层绞式矿用阻燃型光缆，网络结构采用基于光纤工业以太网的环形架构。 1.2.1 技术选择 现代煤矿的生产监控管理系统中往往使用到多家厂商提供的多种不同类型的设备，为了达到方便管理，保证系统运行稳定的目的，必须选择一个开放的通信平台，并将各种不同类型设备的通信统一到这一标准通信平台之上。为保证良好的兼容性和可扩充性，建议使用以太网TCP/IP技术作为整个系统的通信标准。如有其它类型的通信格式，如RS232，RS485或其它专用通信接口等
光纤通信技术发展历程、特点及现状
本科学年论文 学 院 物理电子工程学院 专 业 电子科学与技术 年 级 2008级 姓 名 王震 论文题目 光纤通信技术发展历程、特点及现状 指导教师 张新伟 职称 讲师 成 绩 2012年1月10日 学号：
目录 摘要 (1) Abstract (1) 绪论 (1) 1光纤通信发展历程 (1) 1.1 世界光纤通信发展史 (1) 1.2 中国光纤通信发展史 (2) 2 光纤通信技术的特点 (3) 2.1 频带极宽，通信容量大 (3) 2.2 损耗低，中继距离长 (3) 2.3 抗电磁干扰能力强 (3) 2.4 无串音干扰，保密性好 (3) 3 不断发展的光纤通信技术 (3) 3.1 SDH系统 (3) 3.2 不断增加的信道容量 (3) 3.3 光纤传输距离 (4) 3.4 向城域网发展 (4) 3.5 互联网发展需求与下一代全光网络发展趋势 (4) 4 结束语 (4) 参考文献 (4)
光纤通信技术发展历程、特点及现状 摘要：光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。光纤通信是以其传输频带宽、通信容量大、中继距离长、损耗低特点，并具有抗电磁干扰能力强，保密性好的优势，光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中，还可以应用在电力通信控制系统中，进行工业监测、控制，而且在军事领域的用途也越来越为广泛。光纤通信技术正朝着超大容量、超长距离传输和交换、全光网络方向发展。 关键词：光纤通信；发展历程；特点；发展现状 绪论 光纤通信技术已成为现代通信的主要通信方式，在现代信息网中起着非常重要的作用，随着信息技术的发展，大容量光纤通信网络的建设，光电子技术将起到越来越重要的作用。光电子技术将继微电子技术之后再次推动人类科学技术的革命。有专家预测，21世纪将是“光子世纪”，十年内，光子产业可能会全面取代传统电子工业，成为本世纪最大的产业。光纤通信又进入了一个蓬勃发展的新时期，而这一次发展将涉及信息产业的各个领域，其范围更广，技术更新，难度更大，动力更强，无疑将对21世纪信息产业的发展和社会进步产生巨大影响。 1 光纤通信发展历程 1.1 世界光纤通信发展史 光纤的发明，引起了通信技术的一场革命，是构成21世纪即将到来的信息社会的一大要素。 1966年出生在中国上海的英籍华人高锟，发表论文《光频介质纤维表面波导》，提出用石英玻璃纤维（光纤）传送光信号来进行通信，可实现长距离、大容量通信。于1970年损失为20db/km的光纤研制出来了。据说康宁公司花费3000万美元，得到30米光纤样品，认为非常值得。这一突破，引起整个通信界的震动，世界发达国家开始投入巨大力量研究光纤通信。1976年，美国贝尔实验室在亚特兰大到华盛顿间建立了世界第一条实用化的光纤通信线路，速率为45Mb/s，采用的是多模光纤，光源用的是发光管LED，波长是0.85微米的红外光。在上世纪70
通信工程毕业论文光纤通信技术的现状及发展趋势
光纤通信技术的现状及发展趋势 摘要:光缆通信在我国已有20多年的使用历史,这段历史也就是光通信技术的发展史和光纤光缆的发展史。光纤通信因其具有的损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点,备受业内人士青睐,发展非常迅速。目前,光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域,包括邮电通信、广播通信、电力通信、石油通信和军用通信等领域。本文主要综述我国光纤通信研究现状及其发展。 关键词:光纤通信核心网接入网光孤子通信全光网络 光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。 1 我国光纤光缆发展的现状 1.1 普通光纤 普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信道容量增大,G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。 1.2 核心网光缆 我国已在干线(包括国家干线、省内干线和区内干线)上全面采用光缆,其中多模光纤已被淘汰,全部采用单模光纤,包括G.652光纤和G.655光纤。G.653光纤虽然在我国曾经采用过,但今后不会再发展。G.654光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量,它
在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤,不采用光纤带。干线光缆主要用于室外,在这些光缆中,曾经使用过 的紧套层绞式和骨架式结构,目前已停止使用。 1.3 接入网光缆 接入网中的光缆距离短,分支多,分插频繁,为了增加网的容量,通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中,由于管道内径有限, 在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径 和重量,是很重要的。接入网使用G.652普通单模光纤和G.652.C 低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用,目前在我国已有少量的使用。 1.4 室内光缆 室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。 并目还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会(IEC)在光缆分类中所指的室内光缆,笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内,布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内,主要由用户使用,因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。 1.5 电力线路中的通信光缆 光纤是介电质,光缆也可作成全介质,完全无金属。这样的全 介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设 的全介质光缆有两种结构:即全介质自承式(ADSS)结构和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆因其可以单独布放,适应范围广,在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。国内已能生 产多种ADSS光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面,例如 大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面,还有待进一步完善。ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品。 2 光纤通信技术的发展趋势 对光纤通信而言,超高速度、超大容量和超长距离传输一直是
光纤通信技术在宽带接入网中的应用
光纤通信技术在宽带接入网中的应用 摘要：随着科学技术的日益发展，人与人之间的通信也越来越频繁，对速度，容量的要求也越来越高，传统的电缆通信已经慢慢满足不了人们的需求。在这种需求下，光纤通信技术在原有的传统通信技术中脱颖而出,已成为现代通信的主要支柱之一,在现代电信网中起着举足轻重的作用。本文首先解释了光纤通信的定义，以及它的特点和发展情况。重点论述了宽带接入的基本定义、常见的宽带接入方式及特点、宽带接入的发展及应用情况，最后以配合实例的方式介绍了光纤接入技术在宽待接入网中的应用。 关键词：光纤通信；宽带接入技术；宽带接入网。 1光纤通信技术的基本概念 所谓光纤通信技术，即以光纤为主要传播媒介，通过光学纤维传输信息的通信技术。自1970年美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB/km的光纤，光纤通信时代到来。与传统的电缆通信不同，它有许多电缆通信所不具备的优点。 1.1光纤通信的优点 1.1.1频带极宽，通信容量大。 光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽，光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量，特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps。 1.1.2损耗低，中继距离长。 目前，商品石英光纤损耗可低于0～20dB/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低；若将来采用非石英系统极低损耗光纤，其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离；对于一个长途传输线路，由于中继站数目的减少，系统成本和复杂性可大大降低。 1.1.3抗电磁干扰能力强。 光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀，而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力，它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰，也不受人为释放的电磁干扰，还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应，光纤传输系还特别适合于军事应用。 1.1.4无串音干扰，保密性好。 在电波传输的过程中，电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰，而容易被窃听，保密性差。光波在光纤中传输，因为光信号被完善地限制在光波导结构中，而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收，即使在转弯处，漏出的光波也十分微弱，即使光缆内光纤总数很多，相邻信道也不会出现串音干扰，同时在光缆外面，也无法窃听到光纤中传输的信息。 除以上特点之外，还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设；光纤的原材料资源丰富，成本低；温度稳定性好、寿命长。由于以上优点，光纤刚一发明，就备受业内人士青睐，发展非常迅速，光纤通信系统的传输容量从1980年到2000年增加了近一万倍，传输速
MOXA交换机环网配置图解说明 这个作为参考
MOXA交换机环网配置说明 1．打开MOXA edscfgui.exe配置工具(产品光盘对应型号目录的“utility”目录下)，通过broadcast方式搜索网络中的所有MOXA网管型交换机。（建议初次配置交换机时，先断开与其他网络设备的连接） 2. 通过搜索框可查看到网路中的交换机相关信息。 3. 左键选中其中一台交换机，右边出现该台交换机的详细信息。包括型号、名称、IP配置、物理地址、串列号、固件版本等。 当有多台交换机IP地址冲突时，每台交换机会按照接入网络的次序相应叠加，自动改变IP地址。 因此我们要对所有的交换机重新配置IP，同时为避免以上情况，建议在配置某台交换机时，断开其它的外部网络连接，直到所有交换机配置完成后再连接成环。 4. 选中某台交换机后，点击右键，进入弹出菜单中的Modify IP Address，可通过如下方式修改交换机IP。如此配置好每台交换机IP并刷新显示列表。 5．接下来介绍页面配置。 可直接在IE浏览器中输入相应交换机IP地址访问，也可通过右键菜单中的Web Console进入配置页面。 注意：进入web访问之前，请确认PC的IP地址与交换机当前IP在同一网段下。 6. 初次访问交换机时，默认用户名为admin,密码为空，直接点击login进入。 7．页面中上面为交换机信息，左半部分为交换机配置菜单，右边为子菜单内容。 进入Basic Settings的Network,右边显示交换机本身的网络配置。可在此处更新IP，修改后必须点击Activate 激活。(如果之前在edscfgui.exe软件中已经设置过，则此步骤可跳过) 8．进入Communication Redundancy菜单，右边下拉菜单提供Turbo Ring环网方式或RSTP生成树网络结构。点击Turbo Ring后，同时在2个Redundant Ports处选择相应的环网端口号,即用于组环的两个交换机端口的序号。 注意：TURBO RING支持V1或V2 两个版本，请保持环网内交换机的版本一致，可以都选择Turbo Ring V2版本,并使用V2 版本下的第一个环网(左半部分的ring1)。 EDS-405A-MM-SC选用两个多模SC光口组环，则对应选择第4、5号口。 后面的ring coupling环间耦合功能(即2个环网之间的冗余连接)如果不启用，则在Enable Ring Coupling前不要勾选，否则会占用2个端口不能用作终端设备连接。 配置好后点击Activate按钮。 12．点击菜单栏中的Monitor,可查看交换机总体流量及各个端口的实时流量状态。 13．菜单栏中的Event Log记录了交换机的变更日志，方便工程师进行网络故障原因查找。
工业以太环网技术方案
碾沟煤矿工业以太环网技术方案
工业以太网系统技术方案 一、前言 近年来，随着世界科技的发展与全球化，我国提出了两花融合的战略目标，两华融合是信息化和工业化的高层的深度结合，是指以信息化带动工业化、一工业化促进信息化，走新型工业化道路；两化融合的核心就是信息化支撑，追求可持续发展模式，两化融合在煤炭产业就是煤矿生产过程监控，全矿井安全生产安全环境监测，生产过程信息综合利用等方面的自动化、智能化和网络化。通过建立以工业以太网维基础平台，实现各自动化控制系统的集中监控，形成完整的管制一体化综合应用系统。 以太网视一种计算机局域网组网技术。IEEE制定的IEEE802.3标准给出了以太网的技术标准。它规定了包括物理层的连线、电信号和介质访问协议的内容。以太网视当前应用最普遍的局域网技术。它很大程度上取代了其他局域网标准，如令牌环网、FDDI和ARCNET. 以太网的标准拓扑结构为总线型拓扑，但目前的快速以太网为了最大程度的减少冲突，最大程度的提高网络速度和使用效率，使用交换机来进行网络连接和组织，这样，一台瓦那个的拓扑结构就成了星型，但在逻辑上，以太网仍然使用总线型拓扑和CSMA/CD(即带冲突检测的载波监听多路访问)的总线争用技术。 二、系统实施细则 作为减少数字化矿井，必须站在煤矿企业的高度去整体规划和设计，其最终的效益要体现在煤矿企业整体效益上，而非在某个生产局部环节，因此作为数字化矿井构架必须充分考虑影响企业最终效益的方方面面，必须涵盖煤矿企业经营管理、安全监控、生产控制、设备监控等各个层面。 2.1系统设计原则 考虑到阳泉煤业集团和顺新大地煤矿综合自动化系统工程的实际需要和将来的发展趋势，各系统的实际需求及具体的使用特性，同时兼顾技术新旧更替不断加快的特点，项目是设计原则为：“先进性、成熟性、使用性、安全性、实时性、易操作性、完整性、可查性、互联性和可扩展性、经济性”。为了使所设计的方案尽可能满足矿方实际的需求，使系统正常、高效地运转，整体方案设计遵循以下设计原则： 先进性、成熟性 使用先进、成熟、实用和具有良好发展前景的技术，使得各个子系统具有较长的生命周期，不盲目追求高档次，既满足当前的需求，又适应未来的发展。 实用性 由于现代煤矿企业的安全、生产监控及调度任务、各职能部门之间业务的联系在很大程度上是以网络为基础，而安全、生产监控则对数据的实时性要求很高。因此，在设计上应保证网络的处理能力和宽带。 可靠性 高效稳定的系统，能提供全年365天，一天24小时的不停顿运作，对于安装的服务器、终端设备、网络设备、控制设备与布线系统，必须能适应严格的工作环境，特别考虑要适应煤矿井下高温、高湿、高瓦斯的客观环境，以确保系统稳定，实时监控的不可间断性决定了在网络设计中（尤其是网络主干）必须考虑提高网络运行的可靠性，保证系统在一个节点出现意外时，整个系统仍能运行。因此，在硬件选型、线路、支撑环境及结构上都必须高质量，并保证核心网络设备具备冗余。同时，采用先进的防火墙+网闸技术保证系统的安全。 安全性 网络的各个环节要尽可能多的提供安全保密措施，来保证网络的性能。安全措施应包括：防病毒，防黑客、防止非法或越权访问、传输加密、安全策略控制等。