现场总线本安防爆性能分析及研究

余爱生

（中海油天津化工设计院有限公司）

0 引言

近年来数字化网络通信越来越广泛应用于我国石化领域及煤炭工业生产自动控制、通信系统中。鉴于我国煤炭工业生产具有高瓦斯浓度矿井多、地质条件复杂、开采深度深等特点，为确保如煤矿安全生产监控系统等煤矿生产自动监测、监控、通信系统的自身安全性能，在我国《煤矿安全生产规程》中第160条明确要求：防爆型煤矿安全监控设备之间的传输信号必须为本安型信号。因此目前我国矿用的安全生产监控系统、人员管理系统实际上就是利用现场总线技术根据我国煤矿生产的特殊条件进行适当改进后的本安型现场总线防爆系统。系统中传感器与分站之间的信号传输还基本采用“点对点”式频率量信号或模拟量信号传输方式，而分站与井上中央控制机之间、分站之间的通信则采用了现场总线技术。因此本文将围绕现场总线通信信号及通信电路对现场总线本安防爆性能影响的研究。

1 常规现场总线应用

经过十几年的发展，现场总线现协议已多达到几十种，其中包括：CAN现场总线；Profibus现场总线；P-Net现场总线等。但IEC 61158国际标准在制定时都没考虑到煤矿生产的特殊环境，所以煤矿监测、监控系统中通常不能直接使用这些标准化的现场总线协议，而需根据煤矿的特殊环境要求进行适当的改造扩充。目前我国煤矿生产监测、监控系统中应用最普遍的是RS485总线和CAN总线。

1.1 RS485总线

RS485总线是一种用于设备联网的、经济型的、传统的工业总线方式，其特点是：传输距离远，理论上485总线的通信距离可以达到1200m；……