1 范圍

      本標準規(guī)定了礦用現場總線的術語和定義、技術要求、試驗方法和檢驗規(guī)則。

      本標準適用于礦用現場總線(以下簡稱總線)及其產品。

2 規(guī)范性引用文件

      下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。

      GB/T 2887 電子計算機場地通用規(guī)范

      GB 3836.1 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第1部分：通用要求（GB 3836.1-2000，eqv IEC 60079-0:1998）

      GB 3836.2 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第2部分：隔爆型“d”（GB 3836.2-2000，eqv IEC 60079-1:1990）

      GB 3836.3 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第3部分：增安型“e”（GB 3836.3-2000，eqv IEC 60079-7:1990）

      GB 3836.4 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設備 第4部分：本質安全型“i”（GB 3836.4-2000，eqv IEC 60079-11:1999）

      GB/T 5080.1-1986 設備可靠性試驗 總要求（idt IEC 60605-1:1978）

      GB/T 5080.7 設備可靠性試驗 恒定失效率假設下的失效率與平均無故障時間的驗證試驗方案（GB/T 5080.7-1986，idt IEC 60605-7:1978）

      GB/T 10111 隨機數的產生及其在產品質量抽樣檢驗中的應用程序

      GB/T 12173 礦用一般型電氣設備

      GB/T 17626.3-2006 電磁兼容 試驗和測量技術 射頻電磁場輻射抗擾度試驗（IEC 61000-4-3:2002，IDT）

      GB/T 17626.4-2008 電磁兼容 試驗和測量技術 電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗（IEC 61000-4-4:2004，IDT）

      GB/T 17626.5-2008 電磁兼容 試驗和測量技術 浪涌（沖擊）抗擾度試驗（IEC 61000-4-5:2005，IDT）

      GB/T 18858.3 低壓開關設備和控制設備 控制器-設備接口（CDI） 第3部分：DeviceNet（IEC 62026-3-2008 IDT）

      GB/T 20540.3 測量和控制數字數據通信 工業(yè)控制系統用現場總線 類型3：PROFIBUS規(guī)范 第3部分：數據鏈路層服務定義（GB/T 20540-2006， IEC 61158-3 type 3:2003 MOD）

      MT 210-1990 煤礦通信、檢測、控制用電工電子產品基本試驗方法

      MT/T 772-1998 煤礦監(jiān)控系統主要性能測試方法

      ISO 11898-1 道路車輛.控制面網絡(CAN) 第1部分:數據鏈接層和物理信號

      ISO 11898-2 道路車輛.控制器局域網（CAN） 第2部分:高速媒體訪問單元

      ISO 11898-3 道路車輛.控制器局域網絡(CAN) 第3部分:低速容錯專用媒體接口

      ISO 11898-4 道路車輛.控制面網絡（CAN） 第4部分:時間觸發(fā)通信

      ISO 11898-5 道路車輛.控制器局域網絡(CAN) 第5部分:小功率型高速媒體訪問單元

      ISO/IEC 14908-1 通信協議

      ISO/IEC 14908-2 電力線信號技術

      ISO/IEC 14908-3 雙絞線信號技術

      ISO/IEC 14908-4 IP兼容性

      IEC 61158-2 工業(yè)通信網絡 現場總線規(guī)范 第2部分：物理層規(guī)范和服務定義

      IEC 61158-300 工業(yè)通信網絡 現場總線規(guī)范 第300部分：數據鏈路層服務定義

      IEC 61158-400 工業(yè)通信網絡 現場總線規(guī)范 第400部分：數據鏈路層協議規(guī)范

      IEC 61158-500 工業(yè)通信網絡 現場總線規(guī)范 第500部分：應用層服務定義

      IEC 61158-600 工業(yè)通信網絡 現場總線規(guī)范 第600部分：應用層協議規(guī)范

      IEC 61784-1 工業(yè)通信網絡協議集 第1部分：現場總線協議集

      IEC 61784-3 工業(yè)通信網絡協議集 第3部分：現場總線功能安全一般規(guī)則和協議定義

      IEC 61784-4 工業(yè)網絡中信息安全通信行規(guī)

      IEC 61784-5 工業(yè)控制系統中通信網絡安裝行規(guī)

      ANSI/EIA 709.1 控制聯網和家庭控制網絡標準

      CiA 102 物理層規(guī)范

      CiA 301 應用層和通信規(guī)范

      CiA 303 電纜和連接器引腳規(guī)范

3 術語和定義

      下列術語和定義適用于本標準。

3.1 

      礦用現場總線 field-bus for coal mine

      用于煤礦的工業(yè)現場總線。

3.2

      分段法 subsection

      在分支處采用網橋或智能監(jiān)控站將整個網絡分割成多個網段。

3.3

      轉發(fā)節(jié)點法 store and forward

      在分支處增加轉發(fā)節(jié)點，使其成為一個樹型結構。

3.4

      降速法 lower speed

      通過降低傳輸速率，使分支長度L遠小于信號電磁波的最小波長λmin，從而將實際長度較長，而電氣相對長度較短的傳輸線（L<<λmin）按短線處理。

3.5

      中繼法 relay

      串入中繼器延長傳輸距離。

4 技術要求

4.1 一般要求

4.1.1 礦用現場總線及其產品應符合本標準和國家及行業(yè)有關標準的規(guī)定，并按照經規(guī)定程序批準的圖樣及文件制造和成套。總線功能安全應符合IEC 61784-3的要求，總線信息安全應符合IEC 61784-4的要求，總線安裝應符合IEC 61784-5的要求。

4.1.2 礦用現場總線的物理層服務定義與協議規(guī)范應符合IEC 61158-2等有關標準的要求；數據鏈路層服務定義與協議規(guī)范應分別符合IEC 61158-300和IEC 61158-400等有關標準的要求；應用層報務定義與協議規(guī)范應分別符合IEC 61158-500和IEC 61158-600等有關標準的要求。

4.1.3 物理層應采用本質安全防爆傳輸技術。

4.1.4 CAN應具有如下技術特征：

      a) 網絡體系應符合ISO 11898-1、ISO 11898-2、ISO 11898-3、ISO 11898-4、ISO 11898-5

等標準的要求；

      b) 采用已有應用層協議的系統應符合下列要求：

      1) 采用DeviceNet協議的系統，應符合 GB/T 18858.3等標準的要求；

      2) 采用CANopen協議的系統，物理層規(guī)范應符合CiA 102的要求，應用層和通信

規(guī)范應符合CiA 301的要求，電纜和連接器引腳應符合CiA 303等規(guī)范的要求。

4.1.5 LonWorks應具有如下技術特征：

      a) 網絡體系應符合ISO/IEC 14908-1、ISO/IEC 14908-2、ISO/IEC 14908-3、ISO/IEC 

14908-4、ANSI/EIA 709.1等標準的要求； 

      b) 接口宜采用變壓器耦合方式，也可采用直接驅動、RS-485方式。

4.1.6 Profibus：網絡體系應符合GB/T 20540.3等標準的要求。

4.1.7 FF：網絡體系應符合IEC 61784-1等標準的要求。

4.1.8 入井電纜和帶金屬導體的光纜在入井口處應具有防雷措施。

4.2 環(huán)境條件

4.2.1 礦用現場總線中用于機房、調度室的設備，應能在下列條件下正常工作:

      a) 環(huán)境溫度：15℃～30℃；

      b) 相對濕度：40%～70%；

      c) 溫度變化率：小于10℃/h，且不得結露；

      d) 大氣壓力：80 kPa～106 kPa；

      e) GB/T 2887規(guī)定的塵埃、照明、噪聲、電磁場干擾和接地條件。

4.2.2 除有關標準另有規(guī)定外，礦用現場總線中用于煤礦井下的設備應在下列條件下正常工作：

      a) 環(huán)境溫度：0℃～40℃；

      b) 平均相對濕度：不大于95%（＋25℃）；

      c) 大氣壓力：80 kPa～106 kPa；

      d) 有爆炸性氣體混合物，但無顯著振動和沖擊、無破壞絕緣的腐蝕性氣體。

4.3 供電電源

4.3.1 地面設備交流電源：

      a) 額定電壓：380 V/220 V，允許偏差－10%～＋10%；

      b) 諧波：不大于5%；

      c) 頻率：50 Hz，允許偏差±5%。

4.3.2 井下設備交流電源：

      a) 額定電壓：127 V/380 V/660 V/1 140 V,允許偏差：

      ——專用于井底車場、主運輸巷：－20%～＋10%；

      ——其他井下產品：－25%～＋10%；

      b) 諧波：不大于10%；

      c) 頻率：50 Hz，允許偏差±5%。

4.4 電氣性能

4.4.1 傳輸介質

      傳輸介質可以是電纜、光纜等。

4.4.2 網絡結構

      宜采用樹形網絡結構，也可采用環(huán)形、總線形、星形或其它網絡結構。

4.4.3 工作方式

      宜采用多主（見圖1）或無主工作方式（見圖2），也可采用主從（見圖3）等其它工作方式。

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