礦場安防系統(tǒng)傳統(tǒng)技術比較成熟，主要包括電視監(jiān)控系統(tǒng)。前端點距中央控制室較近的一般采用電纜傳輸，當距離超過500M時，一般采用點對點的基帶非壓縮的視頻、數據、音頻光端機，將前端的視頻、報警、音頻信號傳輸至監(jiān)控中心，同時將監(jiān)控中心對攝像機云臺、鏡頭的控制信號傳至前端。

一、周界系統(tǒng)光纖自愈以太網環(huán)網新方案

針對礦場安防系統(tǒng)傳統(tǒng)的點對點傳輸解決方案的固有缺陷，在礦場周界監(jiān)控系統(tǒng)中，本文采用基于集散控制系統(tǒng)概念的工業(yè)以太網環(huán)網系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有高度的分散性、實時性、可靠性、開放性和可操作性，同時也可以做到數據、語音和視頻“三網合一”。它采用統(tǒng)一的TCP/IP協議，避免了不同協議間難以通訊的困擾；可以直接和局域網的計算機互連，可以通過網絡訪問終端數據；采用光纜，減少了布線難度；選用工業(yè)級的以太網設備組網，增強了對環(huán)境的適應性。

1、光纖工業(yè)以太網

以太網（Ethernet）以前主要應用于辦公自動化,是在 20 世紀 70 年代研制開發(fā)的一種基帶局域網技術，使用同軸電纜作為網絡媒體。目前通用的以太網標準IEEE802.3使用了CSMA/CD傳輸協議。任何需要傳輸數據的節(jié)點首先要監(jiān)聽網絡，網絡空閑時發(fā)送數據，發(fā)送數據時繼續(xù)監(jiān)聽，檢測到沖突時立即停止發(fā)送并發(fā)出一個強化沖突的干擾信號，通知所有節(jié)點網絡已經發(fā)生沖突，此時沖突各方主動退避,隨機等待一段時間后再重新監(jiān)聽網絡。

交換式以太網是根據提高以太網的傳輸速率，盡可能減少總線競爭的思想開發(fā)出的新型以太網。所有節(jié)點都分別連接到一個交換式集線器的端口上，交換式集線器內置一個復雜的交換陣列，任意兩個端口都可以建立一個傳輸通道，以標稱傳輸速度、傳輸數據。

隨著以太網通信速率的提高、全雙工通信、交換技術的發(fā)展，為以太網直接應用于工業(yè)現場設備間通信提供了技術可能。所謂工業(yè)以太網，一般來講是指技術上與商用以太網（即IEEE802.3標準）兼容，但在材質的選用、產品的強度、適用性以及實時性、可互操作性、可靠性、抗干擾性和本質安全等方面能滿足工業(yè)現場的需要。在產品設計時，首先考慮的是高溫、潮濕、震動；其次看是否能方便地安裝在工業(yè)現場控制柜內；再次是使用低壓交流或直流電源。EMC的要求隨工業(yè)環(huán)境對EMI和ESD要求的不同而變化。

目前工業(yè)以太網的應用已取得下述成果：

(1) 針對工業(yè)現場設備間通信具有實時性強、數據信息短、周期性較強等特點和要求，基本解決了以太網應用于現場設備間通信的關鍵技術。

① 實時通信技術采用以太網交換技術、全雙工通信、流量控制等技術，以及確定性數據通信調度控制策略、簡化通信棧軟件層次、現場設備層網絡微網段化等針對工業(yè)過程控制的通信實時性措施，解決了以太網通信的實時性?？梢詫崿F雙冗余環(huán)網的組網。

②采用直流電源耦合、電源冗余管理等技術，設計了能實現網絡供電或總線供電的以太網集線器，解決了以太網總線的供電問題。

③采用網絡分層、控制區(qū)域微網段化、網絡超小時滯中繼以及光纖傳輸技術解決以太網的遠距離傳輸問題。

④ 采用控制區(qū)域微網段化，各控制區(qū)域通過具有網絡隔離和安全過濾的現場控制器與系統(tǒng)主干相連，實現各控制區(qū)域與其他區(qū)域之間的邏輯上的網絡隔離。

⑤采用分散結構化設計、EMC設計、冗余、自診斷等可靠性設計技術。

(2) 起草了“用于工業(yè)測量與控制系統(tǒng)的EPA系統(tǒng)結構和通信標準”（草案）。

(3)針對工業(yè)現場控制應用的特點，通過采用軟、硬件抗干擾、EMC設計措施，已開發(fā)出了基于以太網技術的傳輸和控制設備。

2、集散控制系統(tǒng)

集散控制系統(tǒng)(DCS)是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網絡為紐帶的多級計算機系統(tǒng)，其基本思想是集中操作、分散控制、分級管理、配置靈活、組態(tài)方便。DCS具有以下特點：高可靠性、開放性、靈活性、易于維護、協調性和控制功能齊全及可以實現更高級的集中管理功能。

目前在國內，工業(yè)以太網已經成功應用于很多集散控制系統(tǒng)的工業(yè)現場。有以上技術作依托，光纖以太網環(huán)網應用于礦場周界系統(tǒng)的傳輸中成為可能。