开滦煤矿信息与控制中心 王满福
在今天的地下和露天采矿业中，光纤传输系统被用来支持其地底和表面的业务(语音、数据和视频)应用，采矿水、压缩空气和电子网络通过位于表面的控制室进行监视和控制，同时该安全监视和控制也包括火警和煤气警报。光纤网络涵盖了来自自动化解决方案的数据应用以及其他通信服务，如寻呼、泄漏电缆无线电通信系统、紧急电话、PBX（专用分组交换机）、LAN和视频监控等。
一、OTN在采矿业中的应用
选择光纤骨干系统的典型标准是开放，即被选择的系统必须支持当前所有设备，同时也应允许未来在接口和带宽能力方面的延伸扩展。该设备必须具备在不同接口标准间的组网能力，可将一切设备集成到单一系统中，避免花费巨大人力进行开发和维护，另外，它还须具有在深度采矿作业中的主要危险（包括压力急剧释放、落井、热能耗尽以及地震等）的预告功能。因此，网络系统必须有预见性，并能在保证的最少时间内做出反应，此时支持大量接口标准的TDM（时分复用）系统将是最佳的选择。
1．通信骨干网需求
当前，考虑到语音和视频对于时间延迟高度敏感的实时应用，TDM技术远优于以信元或分组交换为基础的系统，它支持多媒体应用，在过去数年中，有两种电信应用趋势正逐渐显露出来：首先，新的电信系统在带宽和处理速度上都有了提高，150Mbit/s的光纤传输系统不再被认为是超前系统，该技术已经变为了非常普遍的应用系统；其次，视频业务已更多地走向了前台，而多媒体也变为人们耳熟能详的名词，实际上，经过压缩处理和数字化传输，现在的视频应用已更容易管理。这样的结果促成了无数新应用和新产品的产生，而它们的出现也造就了一个更安全的环境、更好的工作条件以及更易控制的运作平台，所有类型的视频设备（摄像机、监视器、录音设备、Quads和复用器）可以自然连接到通信网络上。全天候运营的采矿场及相关设施需要一个冗余系统，诊断和方便的配置管理系统提供了简单的错误判定/隔离和警告，这就使得系统配置过程直接了当，并足够灵活。
2．光纤的使用
对于电子设备来说，采矿场是一个充满危险的环境。在这种特殊条件（温度、粉尘和湿度）下，只有具备最佳品质的设备才能正常工作。在PLC（可编程逻辑控制器）互联、不同进程的数据通信、有线电话和无线电通信、LAN互联和视频传输等场合下，光纤均得到了应用。光纤作为通信核心被包含在大量不同类型的线缆中，比如电力线、泄漏电缆系统、活动线轴等，因为光纤能适合严酷的矿场环境，在该环境下，安装、安置和组装FO（光纤核心）线缆已变成标准作业，而且极其适用。
3．OTN带来的利益
OTN使用一流的光纤技术，并能支持包括自动化数据传输和进程控制系统在内的所有通信业务。在数个采矿工程中，尤其是在连接SCADA（数据采集与监视控制系统）控制单元、不同进程的数据通信、电话和无线电通信以及LAN连接和视频传输等方面，它已得到了广泛应用。OTN保证了所有信息能够快速、透明并可靠地到达目的地。
OTN自愈光纤环路使光纤线缆能按照彼此独立的路由进行安装。在一条线缆断开或系统单元出错时，它依然提供了最大的网络可用性，使用M-JPEG的高质量视频信号（CVBS或S-Video）的传输或切换，使在控制室内的操作员能够实时看到不同矿场设施（挖掘机、升降机和活动车辆等）的情况。在升降机、传送带以及挖掘机械上部署OTN，能使您拥有最佳的矿业通信系统。
二、OTN在电力传输网中应用
在电力传输网领域，最重要的资产是最新的客户需求信息、网络运作情况、人员安全以及基础设施的安全状况，这就使得从不同来源搜集来的信息必须尽可能快速可靠地被处理。长期以来，电力公司对于使用光纤系统进行数据传输很感兴趣。在一个发电站的传输系统中，不同的分电站都被一个或多个主电站所控制，分电站通过RTU（远程终端模块）的方式与主站相连，通常它们通过重复的路由相互连接。除了数据传输之外，光纤网络也支持其他不同类型的业务，包括紧急控制系统、电话系统、远程保护系统和CCTV等业务的传输，在这样的环境中，很多设备相当复杂，比如SCADA计算机、FEPs（前端处理器）和RTUs等，因此，光纤骨干网能够以一种灵活的方式对连接进行重新路由。
1．通信骨干网的特殊要求
控制和管理所有电力传输站点如此庞大数量的数据，通信网络的自恢复性相当重要。所有的SCADA连接都从分组交换包复制到远程中断模块上时，必须提供一个备用且灵活的网络管理系统来增加可靠性。电力传输网络非常庞大，而且很复杂，因此它需要一个简单的通信网络，并且该网络须足够灵活，能够适应不断变化的需求。此外，这个网络应该简单易装并容易管理和维护，一个面向未来的解决方案应该能保证适应未来的业务需求。
2．光纤在电力网使用中带来的益处
今天，光纤技术已经在电力网、地下直埋和高空架设建筑体等领域得到普遍应用。新的电力网络业正在将光纤核心整合入电缆网络，同时，现存的线路架设理论体系也正在发展，并将高性价比的光纤网络加入到整个网络之中。
OTN是一个强大的一步复用网络，它允许在一个基于可靠的光纤骨干网络的电力网络中连接并使用任何电气设备，而无需昂贵、难以管理且有可能降低性能的转换装置，SCADA系统、电话系统、监控建筑物、10/100Mbit/s以太网高速数据传输以及用于本地电视应用的高质量视频传输，都可在一个简单的OTN网络系统上进行完全透明的信息传输。依照网络复杂性的要求，OTN支持大量不同的拓扑结构，包括很多小型OTN环的相互连接。OTN以其可扩展性的基础架构、灵活的配置以及永不停顿的运作将成为电力行业的完美选择。
三、OTN在地铁通信中的应用
典型的地铁或轻轨服务的整体网络拓扑结构包括不同的轨道或区域，还包括一个中心控制室和一个或多个仓库，控制室用于监控线路运行，仓库用于活动库存的储藏和维护。一条典型的轨道线路一般长达5至20公里，并服务于10到20个车站。每个车站都有数个站台、候车廊、公共区域以及为维护、操作和监管人员准备的区域。不同的通信设备能够使地铁或轻轨的运营向顾客提供最佳的满意度，包括使用个人电脑、摄像器材、扬声器、紧急电话、电力/热探测器和视频监视器等。总而言之，大量设备将与中央控制室或库房进行通信连接，这样的通信范围甚至超出了地铁和车站区域的限制。
1．地铁通信网需求
在地铁和轻轨环境下所使用的业务应用的数量很庞杂，包括不同类型的语音通信（行政电话/帮助服务点/紧急电话）、公共广播、无线电、SCADA、乘客信息系统、通道控制、列车监控、售票机、转盘系统和CCTV监控等，所有这些多重业务应用需要通过单一的、可靠的通信主干网络进行传输。在这些应用中，大多都要求有一个永不停歇的通信主干网络。轨道交通运营人员需要一个不单在购买上，而且在维护和扩展升级上都具有高性价比的解决方案。一个拥有高效学习曲线的简单系统是必须的，它必须足够灵活，还需支持新业务应用和不断增长的带宽需求。对于每个运营者都关心的乘客安全问题，高品质的集成CCTV监控必须得到（网络）支持。
2．光纤的使用及带来的益处
在一些恶劣的环境（EMC/EMI/RFI）中，光纤的使用是非常具有吸引力的。实际上，铜质导线的使用应该控制到最少的数量。出于网络冗余的目的，应有两条分离的光纤线缆被安装在轨道两端。
OTN支持地铁、轻轨环境下这种典型的业务混用，包括语音、视频、无线基站连接、高速LAN及低速串行数据，它可以被直接、轻松地与OTN节点连接，虽然有众多接口和协议，但只有一个简单的产品，完全透明的通道，更容易让人管理、维护和使用。它是一个在接口和带宽上具有扩展性的产品家族，其以Windows为基础的网络管理系统拥有灵活的用户友好界面，光纤双环结构和冗余控制使其具有自我恢复的特性。如您的系统环境拥有弹性、众多业务应用，并需要永不停顿的通信，OTN将会是一个不错的选择。
