１主要应用技术
１．１传感器与分站之间的信号传输方式
所有模拟量传感器与分站之间均采用串行码数字传输方式，传输速率为２４００Ｂ／ｓ，而非１－５ｍＡ或２００－１０００Ｈｚ的模拟传输方式，彻底杜绝了传感器与分站之间需要跟踪调试或受到外界干扰出现异常数据的弊端，使采集信息从源头上真实可靠。所有开关量传感器采用１／５ｍＡ的电流信号传输方式，分站可实现三态检测（开态、停态、故障态）。
１．２主干线信号传输
主干线信号传输采用多线程光纤并行信号传输采集方式，系统巡检周期小于２０秒，使其具有抗电磁干扰，防雷电高压冲击，稳定可靠等特点。井下的矿用光端机与分站之间的信号传输采用矿用阻燃电缆连接。
１．３地面监控计算机及其网络终端的连接与信号传输方式
具体装备数量和终端授权权限完全按照招标文件的要求配置。监控系统双机热备是根据ＡＱ６２０１－２００６和新《煤矿安全规程》要求提供的功能，它可有效避免因单个监控主机偶尔故障造成数据大量丢失的现象，由于ＫＪ１０１Ｎ－Ｊ型矿用通信接口设计有双通信口，一主一备，自动转换并可锁定，为双机热备提供方便条件。在双机热备份的情况下，使采集的数据损失降低到最低程度。其接线方法如图２所示。两台计算机同时运行主程序，当外置接口扫描到有效的呼叫信号后锁定该串行口，则与该端口相连的监控计算机为主机，另一台计算机由于无法向接口发送信号，自动转为备机监听，同时进行同步数据存储。当主机出现异常，无法发出正常呼叫信号时外置接口自动扫描另一串行口，收到正常呼叫信号后锁定该串口，同时该端口对应的监控计算机由备机自动转为监控主机。通过外置接口和主机这样自动扫描、切换，实现双机热备份。
２以太环网系统优点
（１）较长的传输距离。环形结构采用光纤传输，相邻的两点之间多模光纤可达２ＫＭ，单模光纤可达４０－８０ＫＭ，满足煤矿分散的要求。（２）较大的带宽。环网传输带宽为１０００Ｍ，可以满足现场数据传输要求。（３）可靠性高。环形链路在网络出现故障时仍能够自动恢复，保证系统通信的安全可靠。同时传输光纤具有对电磁和射频干扰抑制能力，在传输过程中基本不手电磁和射频噪声的影响，保证了信号传输的可靠性。（４）可靠与高稳定性。环形冗余以太网方案的出现则保证了系统更高的可靠性，单一点的链路中断不会造成网络通讯的中断。过去由于没有其他可供选择的方案，冗余网络大都采用双总线方式实现。随着以太网和交换技术的发展使得建立冗余环网成为可能。在同样冗余度的情况下，冗余环比双总线方式减小了风险的集中和降低了实现成本。如果系统中环路发生故障，环形结构将在小于２０ｍｓ时间内切换成具有全部传输能力的总线结构。（５）快速断电控制。监控仪采用多ＣＰＵ处理方式和数字编码远控技术，系统在满负载状态下，能在２秒钟内完成全分站的６－８路断电控制。地面主机还具有“通播断电”功能，系统在紧急情况时能够在２秒钟内切断全矿井所有被控机电设备电源。（６）杜绝冒大数误报警。采用全数字化信号采集技术，彻底杜绝监控系统异常大数干扰，采用全数字化传输方式，具有良好的容错技术，能够有效地捡出干扰信号，可以彻底根除误报警这一顽疾。
３结束语
以太环网技术在裴沟煤矿的成功运行，解决了系统传输速率低、抗干扰性能、防雷性能差、断电速度低的难题，保证了数据传输的实时性。在瓦斯超限等异常情况发生时，可及时采取断电措施化解风险，杜绝事故发生，有效保障了矿井安全生产。
作者：雷晓红 单位：郑煤集团责任有限公司裴沟煤矿
