工业以太网在煤矿井下的应用.doc

1、工业以太网在煤矿井下的应用摘要：随着煤矿行业的发展，工业以太网的应用成为这个行业领域的发展趋势。本文在分析煤矿井下所面临的问题基础上，介绍了工业以太网的特点，并在它的具体应用上给出了相应的措施。 关键词：煤矿井下；工业以太网；可靠性；兼容性；实时性 中图分类号：X752 文献标识码：A 随着煤矿行业的发展，煤矿事故犹如不定时炸弹频频发生。而工业以太网又具备着兼容性高、成本低、传输确定性和实时性强以及可靠性高等特点。因此，为了减少事故的发生，确保我国的煤矿行业快速稳定的发展，工业以太网控制系统代替原有的监测控制系统迫在眉睫。 我国煤矿井下现有的煤矿监控系统出现的问题 煤矿监控系统虽然为煤矿的管理

2、和煤矿人员的安全提供了很大的方便。但是目前我国煤矿监控系统仍然面临的一些现实问题：煤矿各个系统自成体系，形成信息孤岛，各系统不能相互融合；每个系统都要单独敷设线路，造成线路重复敷设，重复投资、系统维护量大不能在同一线路上进行传输；各系统采集信息不能综合利用，没有形成统一数据库；各系统标准不一，无法有效整合，标准不够统一。因此，煤矿迫切需要一套新技术来满足上述需求，井下工业以太网在此基础上得到应用。 工业以太网技术 随着我国网络技术的快速发展，工业以太网以其独有的特点在煤矿行业快速发展和应用起来。工业以太网是在控制技术与网络技术两者的结合下发展起来的。它标志着我国工业化上在信息化上上了一个新的台

3、阶。它也是我国系统设备改革更新的产物。 若工业以太网技术能够运用到煤矿井下，这样不仅有利于煤矿井下的监测，而且在煤矿井下的通信速率也得到了极大的提高。可想而知，工业以太网的应用使线路和设备的维护和维修次数大大减少，这也在一定程度上降低了煤矿井下的管理成本。另外，由于工业以太网有许多标准接口，因此它能够兼容现有的系统，这一点是现有的系统达不到的。因此，工业以太网的应用会为煤矿行业的发展带来新的台阶。 2.1 工业以太网的概念 工业以太网顾名思义就是把商业上的以太网用在工业方面，方便工业进行管理。但在这儿注意的是，商业以太网与工业以太网的区别是材料的性能以及产品的性能，这些性能要满足工业以太网的需

4、要。 将以太网应用到工业领域是重大的突破，它的应用与网络技术的快速发展是离不开的。以太网的技术水平已经趋于成熟，还有它的软硬件资源的种类相当多。另外，不可否认的是，现在与以太网性质相当的是现场总线，但是它的兼容问题一直存在着很大的争议，因此，以太网的运用在工业领域是合情合理的。以太网运用在工业领域也与我国工业化的发展速度密切相关的。随着我国工业化的快速发展，那些传统的监测设备控制系统基本上已经不能满足信息化时代的生产产品的要求。传统的监测设备所需要的数据少，而现在为了适应管理自动化和生产的要求，能够处理大量数据的设备必须替代传统的产品，以太网就应运而生了。 2.2 工业以太网的特点 与其他网络

5、相比，工业以太网的成本低、水平已经趋于成熟、软硬件资源的种类相当多、兼容性高、可靠性大、传输确定性较强等等。并且以太网已经在很多工业领域已经应用起来。这些特点是其他网络不可比拟的。因此，它的前景的发展情况是非常广阔的。 2.2.1 可靠性 工业以太网的可靠性是与以太网的配置和构造不可分割的。我们知道工业以太网的结构是环网结构。这结构在一定程度上有利于确保网络的冗余。另外，在煤矿这个行业，安全的要求是极高的。在煤矿行业里，比较通用的控制设备是三级模式。这三级模式包括自动、远程以及现场手动等模式。在子系统接入工业以太网时，工业以太网不仅不影响子系统的正常运转，也还能够使以太网进行远程控制和监测。这

6、性能满足了煤矿特殊行业的需要。 2.2.2 兼容性 工业以太网的兼容性是其他的网络无法比较的。工业以太网能够容纳多种多样的网关接入，因此，它有着较强的适应性。也正是因为这样，工业以太网在煤矿行业的监测方面起到了重大的作用。 2.2.3 传输确定性和实时性 工业以太网的传输速率与网络负载量是密切相关的。通过国内外的资料文献上可以得出，若网络负载量在小于 20%之时，那么工业以太网络就可以满足实时性这个条件。我们也知道，煤矿行业的信息量基本上没有太大的浮动，因此，只要保证煤矿的信息流量的最大值控制在 20%之下，那网络的实时性就能够满足。另外，在安全这方面，我们知道，煤矿人员的视频和话音的在网络上

7、传输的流量是远远小于网络所容纳的流量的，这也在一定程度上保证了网络的实时性和传输的确定性。 3、工业以太网在煤矿井下的应用措施 工业以太网能够使管理人员全程监控煤矿井下的情况。一手的资料以及员工的情况都能够及时地掌握。这是一种未雨绸缪的做法，这种做法不仅方便了管理人员在煤矿上的管理，而且还确保了煤矿人员的安全，使危险能够从源头发现并得以解决。 工业以太网络已经在部分煤矿里面得到了具体的应用。有的煤矿在以太网的控制下正常地运行着，有的煤矿还是或多或少地出现了一些问题。因此，本文为了确保工业以太网能够正常地实施，提出了下列的一些措施。 3.1 可靠性的确保措施 我们知道，以太网一般来说，适用于办公

8、室。无可否认的是，若在工业这个大环境下，难免受到各种各样的干扰。因此，为了避免这样的干扰，需要采取一定的措施。这措施一般涉及到两个方面。一方面，在材料和器件的选择上就需要特意选择与这些相关的；在产品方面就需要选择在满足抗干扰和以及抗辐射，和相关规定下的产品温度、湿度等等条件。 3.2 传输确定性和实时性的确保措施 传输确定性和实时性的确保可以从三个方面得以解决。首先，工业以太网可以采用双工通信技术，这样能够保证数据的接受和发送可以同步进行，进而工业网络传输的确定性也就能够进行保证。其次，工业以太网可以改变通信速率。若通信速率变快，那么我们知道，通信量是一定的，通信速率的变快会使在传输介质上的时

9、间减少。这种做法相当于使网络的负荷量减少，因此也在一定程度上确保了传输的确定性和实时性。再者，工业以太网络可以通过通信调度来改变网络负荷量。网络负荷量降低意味着线路上的数据量减少，这在一定程度上保证了传输确定性和实时性。 3.3 总线供电的实施 总线供电就是不仅给现场提供电源，也保证数据信息的传播。我们知道网络线缆的安装和维护需要一笔极大的费用。总线供电的安装能够使这笔费用降低。另外，即使在环境不好的情况下，总线供电的实施就显得作用非常大。 4、结束语 工业以太网的应用不仅使煤矿行业的管理者的工作效益得到了提高，而且还在一定程度上减少了事故的发生次数。工业以太网以其兼容性高、成本低、传输确定性

10、和实时性强以及可靠性高等特点得以推广和应用。它的应用前景是十分广阔的。因此，随着工业以太网的不断发展，工业以太网将会成为这个危险度较高的煤矿行业的“管理导航” ，因此为了确保我国的煤矿行业快速稳定的发展，工业以太网控制系统代替原有的监测控制系统迫在眉睫。希望本文的研究能够给研究相关领域的人员有所帮助。 参考文献 1赵洪刚,刘增宝,王鲁,张永晓.工业以太网控制系统在煤矿井下的应用J.煤炭技术,2006,(06):46-48. 2李世银,钱建生,孙彦景,李鹏.煤矿工业以太网网络模型研究及应用J.华中科技大学学报(自然科学版),2007,(S1):213-216. 3李平,陈健永.煤矿井下工业以太网系统研究与应用J.能源技术与管理,2011,(02):143-145.