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# 煤矿用阻燃通信光缆 MGTS33 - 12B1 产品介绍
## 一、型号含义
- **M**:代表煤矿用,表明该光缆是专门为煤矿井下及相关作业环境设计的,必须满足煤矿行业对产品安全性、可靠性等一系列严格要求,以适应煤矿复杂、恶劣且存在安全风险的工作条件。
- **G**:表示通信光缆,说明产品的基本属性,用于承载和传输光信号,实现煤矿内各种通信业务,如语音、数据、视频等信息的高速、稳定传输。
- **T**:通常指填充式结构。这种结构在缆芯空隙中填充有特殊的油膏或其他填充物,其作用是防止水分侵入光缆内部,保护光纤免受水汽影响,从而保证光纤的光学性能和使用寿命。
- **S**:表示光纤松套结构。光纤被放置在松套管内,松套管为光纤提供了一定的缓冲空间,能有效减小外界机械力对光纤的直接作用,增强光纤的抗拉伸、抗弯曲等性能,提高光缆的可靠性。
- **33**:第一个 “3” 表示该光缆带有钢丝铠装层,钢丝铠装可以大大增强光缆的机械强度,使其能够承受较大的拉力、压力和冲击力,适用于需要较强防护的敷设环境,如直埋地下、穿越铁路公路等易受外力破坏的场合;第二个 “3” 表示外护套为聚乙烯(PE)材料,聚乙烯外护套具有良好的耐候性、耐水性和耐化学腐蚀性,进一步提高了光缆的防护性能和环境适应性。
- **12**:代表光缆内所含光纤的数量为 12 根,这个数量的设定是为了满足煤矿不同通信系统和业务量的需求,可同时支持多个通信链路或不同类型的通信服务。
- **B1**:表示光纤的类型为单模光纤 B1 类。单模光纤具有低损耗、高带宽的特点,能够实现长距离、高速率的光信号传输,适合煤矿中对通信质量和传输距离要求较高的应用场景,如远程监控、高速数据传输等。
## 二、结构特点
1. **光纤**:采用 12 根 B1 类单模光纤,单模光纤的纤芯直径较小,通常在 8 - 10μm 左右,包层直径一般为 125μm。这种光纤能够保证光信号在其中以单一模式传播,减少模式色散,从而实现低损耗、高带宽的长距离传输。每根光纤都具有良好的光学性能和机械性能,能够在煤矿恶劣的环境下稳定工作,确保通信信号的准确、快速传输。
2. **松套管**:光纤被置于松套管内,松套管一般由聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等材料制成。PBT 松套管具有良好的耐水解性、机械性能和温度稳定性。松套管的内径比光纤外径大一定尺寸,为光纤提供了足够的活动空间,当光缆受到外力拉伸、弯曲或振动时,松套管可以缓冲这些外力,保护光纤不受损伤,保证光纤的光学性能不受影响。
3. **填充材料**:在松套管内和缆芯的空隙处填充有特殊的油膏或其他填充物。这些填充材料具有良好的防水性能,能够有效阻止水分进入光纤区域,防止光纤因受潮而导致性能下降。同时,填充材料还具有一定的缓冲和润滑作用,有助于减少光纤之间以及光纤与其他部件之间的摩擦,进一步保护光纤。
4. **加强件**:为了增强光缆的机械强度,在光缆结构中设置了加强件。通常采用高强度的钢丝或玻璃纤维增强塑料(FRP)等材料作为加强件。加强件位于光缆的中心或分布在缆芯周围,能够承受光缆在敷设和使用过程中所受到的大部分拉力,确保光缆在受到外力作用时不会发生断裂,保证光纤的安全和通信的连续性。
5. **钢丝铠装层**:由多根钢丝紧密缠绕而成,钢丝铠装层包裹在缆芯外面。钢丝具有较高的强度和韧性,能够为光缆提供强大的机械保护。在煤矿井下,可能会面临各种外力破坏,如岩石挤压、机械拖拽等,钢丝铠装层可以有效抵御这些外力,防止光缆内部结构受损,确保光纤的正常工作。
6. **聚乙烯外护套**:位于光缆的最外层,由聚乙烯材料制成。聚乙烯外护套具有良好的物理性能和化学性能,具有较高的耐磨性、耐候性和耐化学腐蚀性。它不仅可以进一步保护光缆内部的结构免受外界机械损伤,还能抵御矿井内潮湿、多尘的环境以及可能存在的化学物质侵蚀。此外,聚乙烯外护套具有阻燃特性,符合煤矿用产品的阻燃安全标准,在火灾发生时能有效阻止火势蔓延,保障煤矿的安全生产。
## 三、产品特性
1. **优异的光学性能**
- **低衰减**:B1 类单模光纤在 1310nm 和 1550nm 两个常用波长窗口具有极低的衰减系数。在 1310nm 波长处,衰减一般不超过 0.36dB/km;在 1550nm 波长处,衰减通常不超过 0.22dB/km。低衰减特性使得光信号在光缆中传输时强度损失极小,能够实现长距离的可靠传输,满足煤矿中不同区域之间的通信需求,如井口与井下深处的通信连接。
- **高带宽**:单模光纤的带宽非常高,理论上可以达到几十甚至上百 GHz·km。这使得光缆能够支持高速数据传输、高清视频监控等大容量通信业务,满足煤矿现代化生产中对通信带宽不断增长的需求,例如实现井下设备的实时数据上传和远程控制。
2. **良好的机械性能**
- **高抗拉伸性**:由于采用了高强度的加强件和钢丝铠装层,MGTS33 - 12B1 光缆具有较高的抗拉伸强度。一般情况下,其短期抗拉伸力可达 1500N 以上,长期抗拉伸力也能满足一定标准。这意味着在敷设过程中,即使需要长距离牵引或受到较大的拉力,光缆也能保持结构完整,不会导致光纤断裂,确保通信的连续性。
- **高抗压性**:钢丝铠装层和合理的结构设计赋予光缆良好的抗压性能。它能够承受较大的压力而不变形,内部的光纤和其他结构不会受到破坏。在煤矿井下,光缆可能会受到煤层压力、管道挤压等外力作用,高抗压性能保证了光缆在这些情况下仍能正常工作,保障通信信号的稳定传输。
- **良好的弯曲性能**:尽管光缆带有钢丝铠装层,但通过优化结构设计和材料选择,它仍然具有一定的弯曲性能。在满足一定弯曲半径要求的情况下,如静态弯曲半径不小于光缆外径的 15 倍,动态弯曲半径不小于光缆外径的 20 倍,光缆的光学性能不会受到明显影响。这使得光缆在煤矿井下复杂的布线环境中能够方便地进行弯曲和敷设,适应不同的安装需求。
3. **可靠的防护性能**
- **防潮防水**:填充材料和聚乙烯外护套的双重作用,使得光缆具有良好的防潮防水性能。即使光缆长时间处于潮湿的环境中,如井下积水区域,水分也难以侵入光纤区域,从而保证了光纤的性能稳定。经过相关测试,光缆能够满足一定的浸水试验要求,确保在恶劣的水文条件下仍能正常工作。
- **耐化学腐蚀**:聚乙烯外护套对一些常见的化学物质具有一定的耐受性,能够在有轻微化学污染的矿井环境中使用。它可以抵御矿井水中可能含有的酸碱物质以及其他化学物质的侵蚀,延长光缆的使用寿命,减少因化学腐蚀导致的光缆损坏和通信故障。
- **阻燃性能**:该光缆的聚乙烯外护套具有阻燃特性,符合煤矿用阻燃通信光缆的相关标准。在遇到火灾时,光缆能够有效阻燃,阻止火势沿着光缆蔓延,为煤矿井下的人员疏散和火灾扑救争取宝贵时间,降低火灾造成的损失,保障煤矿的安全生产。
4. **环境适应性强**:能够适应煤矿井下较宽的温度范围,一般工作温度为 - 40°C 至 + 60°C。无论是在寒冷的冬季还是高温的采掘工作面,光缆都能保持稳定的性能,确保通信系统的正常运行。此外,光缆对矿井内的灰尘、瓦斯等环境因素也有一定的耐受性,能够在复杂的矿井环境中长期可靠地工作。
## 四、技术参数
1. **光纤衰减**:在 1310nm 波长处,衰减 ≤ 0.36dB/km;在 1550nm 波长处,衰减 ≤ 0.22dB/km。
2. **光纤带宽**:在 1310nm 波长时,带宽 ≥ 800MHz·km;在 1550nm 波长时,带宽 ≥ 2000MHz·km。
3. **拉伸强度**:短期抗拉伸力 ≥ 1500N,长期抗拉伸力满足相关标准要求。
4. **抗压强度**:能承受一定的压力,例如在规定的试验条件下,抗压强度 ≥ 3000N/100mm。
5. **弯曲半径**:静态弯曲半径不小于光缆外径的 15 倍,动态弯曲半径不小于光缆外径的 20 倍。
6. **护套厚度**:聚乙烯外护套厚度符合相关标准规定,一般在一定范围内(例如 2.0 - 3.0mm,具体数值根据光缆规格而定),以保证足够的防护性能。
7. **重量**:每千米光缆的重量根据具体规格有所不同,一般在一定范围内(例如 1000 - 1500kg/km,具体重量取决于光缆的结构和材料)。
## 五、应用场景
1. **煤矿井下通信系统**:用于连接煤矿井下各个工作区域的通信设备,如井下基站、固定电话、无线通信终端等。实现语音通信、数据传输和视频监控等功能,确保井下工作人员之间以及与地面控制中心之间的通信畅通无阻。例如,井下工人可以通过该光缆网络及时向地面汇报工作情况、接收指令,地面管理人员也能实时监控井下的生产情况和安全状况。
2. **煤矿安全监测系统**:在煤矿安全监测系统中,连接各类传感器与监控中心。将瓦斯传感器、一氧化碳传感器、温度传感器、压力传感器等设备采集到的数据通过光缆快速、准确地传输到地面监控中心。管理人员可以实时掌握井下的环境参数和设备运行状态,及时发现安全隐患并采取措施,保障煤矿的安全生产。
3. **煤矿自动化控制系统**:为煤矿自动化生产设备提供通信连接,实现设备的远程控制和自动化管理。例如,连接井下的采煤机、掘进机、皮带输送机等设备与地面控制中心,通过光缆传输控制信号和设备运行状态反馈信息,实现对这些设备的远程集中控制,提高生产效率,降低人工成本,同时保障设备的安全稳定运行。
4. **煤矿综合信息化系统**:作为煤矿综合信息化建设的重要组成部分,为煤矿的各个信息系统提供统一的通信平台。整合语音、数据、视频等多种信息,实现煤矿生产、管理、安全等各个环节的信息化和智能化。例如,通过该光缆网络实现煤矿企业资源规划(ERP)系统、办公自动化(OA)系统等在井下和地面的互联互通,提高煤矿的整体管理水平和运营效率。