随着煤矿井下通信设备不断增多,使通信电缆的应用更加广泛,其数量成倍增长。各种通信电缆通常铺设在井下空间相对狭小,空气湿度较大并存在易腐蚀的环境下,而且运行时间越久,绝缘老化变质的可能性越大,随时会造成通信系统线缆的短路、断线,从而导致断网,严重的会出现通信系统瘫痪,导致采煤区甚至是全煤矿的无法正常生产。煤矿井下的电缆一旦出现故障,运维人员往往不能直接通过观察准确地查找故障点,只能依靠额外的线缆测试仪器来检测,现有的测试仪器功能单一,往往无法准确定位故障点和大面积的排查。因此,如何用一种方法能准确、快速地确定井下通信线缆故障类型和位置,减少因线缆故障或老化而造成的网络故障已成为煤矿井下运维网络的当务之急。1煤矿井下通信电缆故障分析1.1线缆故障分类煤矿井下的线缆故障分类主要有以下几种:1)接地故障:线缆中线芯接地而发生的故障。当线芯绝缘保护层由于各种原因被破坏后发生低阻接地故障。2)短路故障:线缆线芯之间绝缘层完全破损形成短路而发生的故障。3)断路故障:线缆线芯断开而发生的故障,通常是由于外力破坏引起。1.2线缆故障产生的原因:煤矿井下的线缆故障产生包含多方面的原因,与线缆的设计选型、安装施工过程、使用环境及状况都存在直接的联系,主要体现在一下方面:1)生产工艺:目前煤矿井下以太网通信线缆大部分采用双绞线电缆,其生产厂家对于双绞线线缆的设计以及相关的制造工艺已经成熟,但是其在施工过程中的偷工减料问题往往会造成线缆的质量不符合标准,以致无法保证煤矿井下的通信系统最基本的稳定可靠。2)机械损伤:机械损伤造成的故障在通信线缆故障中占有最大的比例。线缆在运输、拔插以及安装时都有可能造成损坏,安装线缆时过度的机械牵引力也会拉伤线缆。另外,井下岩石脱落砸伤、矿井中易腐蚀物质的侵蚀作用都会导致线缆的故障损伤。3)绝缘受潮,导致线缆老化:煤矿井下环境恶劣、阴冷湿热,若线缆的接头和终端接头制作不合理,未及时采取必要的防护措施,井下的湿热空气就会侵入线缆线芯,造成线缆接头严重腐蚀、绝缘老化变质等问题。2时域反射技术在使用基于双绞线的以太网通信时,以太网的物理层(Physi-calLayer,简称PHY)芯片通常使用时域反射(TimeDomainReflectometry,简称TDR)实现线缆诊断功能。TDR的工作方式是通过PHY芯片主动向双绞线发射一个脉冲信号,并通过检测所发送的脉冲信号的反射结果来检测线缆的故障状态,当发送的脉冲信号通过双绞线的...