礦場安防系統傳統技術比較成熟，主要包括電視監控系統。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、音頻信號傳輸至監控中心，同時將監控中心對攝像機云臺、鏡頭的控制信號傳至前端。

一、周界系統光纖自愈以太網環網新方案

針對礦場安防系統傳統的點對點傳輸解決方案的固有缺陷，在礦場周界監控系統中，本文采用基于集散控制系統概念的工業以太網環網系統。該系統具有高度的分散性、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；選用工業級的以太網設備組網，增強了對環境的適應性。

1、光纖工業以太網

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點首先要監聽網絡，網絡空閑時發送數據，發送數據時繼續監聽，檢測到沖突時立即停止發送并發出一個強化沖突的干擾信號，通知所有節點網絡已經發生沖突，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出的新型以太網。所有節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、交換技術的發展，為以太網直接應用于工業現場設備間通信提供了技術可能。所謂工業以太網，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的要求隨工業環境對EMI和ESD要求的不同而變化。

目前工業以太網的應用已取得下述成果：

(1) 針對工業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過程控制的通信實時性措施，解決了以太網通信的實時性。可以實現雙冗余環網的組網。

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 采用控制區域微網段化，各控制區域通過具有網絡隔離和安全過濾的現場控制器與系統主干相連，實現各控制區域與其他區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“用于工業測量與控制系統的EPA系統結構和通信標準”（草案）。

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

2、集散控制系統

集散控制系統(DCS)是一個由過程控制級和過程監控級組成的以通信網絡為紐帶的多級計算機系統，其基本思想是集中操作、分散控制、分級管理、配置靈活、組態方便。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，工業以太網已經成功應用于很多集散控制系統的工業現場。有以上技術作依托，光纖以太網環網應用于礦場周界系統的傳輸中成為可能。