礦用光纖工業電視系統由本安攝像機與監 示器、傳輸線路、光端機以及控制器等部分組成。

礦用本質安全型攝像機和監視器 是組成本系統 的基本設備。礦用攝像機采用電荷偶合器件CCD (charge couple device)作為將景物的光信號轉變為電 信號的攝像器件。此外，它具有高的感光靈敏度以滿足 井下低照度的環境使用，并具有良好的清晰度和防護 特性。感光靈敏度可以使用的最低照度(Lx)，通常在 5Lx以下。清晰度常用電視線數(TVL)表示，通常在 300TVL以上。當調度員在地面觀察圖像時，可采用常 規的黑白或彩色監視器。攝像機內部常配有可變焦鏡 頭。攝像機外部可配備隔爆兼本安的礦用電動云臺，以 便使攝像機進行仰俯和回轉等動作。

傳輸線路 采用礦用光纜，它不僅可傳輸圖像，還 可有效地進行地面設備與井下本安設備間的電氣隔 離。

光端機 為信號光電轉換設備 。目前有一種將光端機與攝像機合為一體的結構， 稱為礦用本安型光纖攝像儀，可以降低造價，方便使 用。

控制器 有攝像控制、切換控制和分配控制3個 部分。攝像控制是指在調試室對各攝像機電源、鏡頭動 作及云臺動作所進行的控制，以期獲得觀察者滿意的 圖像。這種控制是由主控制器(編碼器)和本地控制器 (解碼器)及傳輸線路完成的。一臺主控制器可同時控 制數臺本地控制器，方法是由主控制器編碼發出帶有 地址和動作信息的串行碼，然后由本地控制器解碼識 別出動作要求，進而完成有關動作。切換控制的目的在 于同一個觀察者在一臺監視器上可分時觀看數臺攝像 機的圖像。切換動作可以由裝置在調度室的切換器完 成，也可以由安裝在有幾臺攝像機相對集中的現場的 遙控切換器來完成。分配控制器的目的在于將一臺攝 像機的圖像分配給不同處室的觀察者看，或進行錄像 等。在圖像分配之前，往往還要迭加上時間、地點說明 的字符和數碼。圖像的分配通常由分配器、字符迭加器 等設備完成。將圖像的視頻信號調制成射頻信號進入 閉路電視系統，也是一種實現分配的好辦法。圖1是一個帶有控制功能的系統示例。

在煤礦中使用工業電視監視，中國和其他 許多國家在20世紀70年代均有過試驗。但當時只能 使用光電管作為攝像部件，有高電壓，致使攝像機制成 隔爆型體積大、笨重、性能差、壽命短，傳輸線路也只 能采用電纜，抗干擾性能和安全性能不良，故未能推 廣。80年代中期以后，由于CCD器件和光纖傳輸技術 的出現，解決了上述問題，并進一步完善了各種控制功 能，才使該系逐漸推廣開來。今后，將攝像機安裝在采 煤設備上并配合隔爆型監視器，以使操作人員可憑借 光纖工業電視系統操作某些設備，是未來的重要發展方向之一。

礦用光纖通信根據通信制式可分為模擬光 纖通信和數字光纖通信兩大類。電視圖像的傳輸，常采 用模擬光纖通信，而數據和話音常采用數字光纖通信。

模擬光纖通信 可分為直接或經預調制后對發光 器件進行調制兩種。直接調制的電路簡單，但對發光器 件的線性要求較高，只適用于傳輸距離較近的場合。預 調制的方式有許多種，常用的有脈沖頻率調制方式 PFM (pulse frequency modulation)，即待傳輸的基帶 信號對脈沖序列的頻率進行調制。這種方式有效地克 服了發光器件非線性的影響，適用于傳輸距離較遠的 場合。

數字光纖通信 首先對傳輸的基帶信號進行數字 編碼成PCM信號(pulse code modulation)，然后對發 光器件進行調制。為了滿足光信號傳輸的要求，還需再 次進行線路編碼。常用的線路碼型有1B2B，5B6B， CMI等許多種標準碼型。

20世紀80年代初，世界各采 煤技術先進國家，如日本、德國、法國、英國等都先后 進行了一系列在礦井中應用光纖通信的試驗。如1982 年在太平洋煤礦釧路礦進行了井下工業電視與監測數 據傳輸的試驗，距離為4.8km。聯邦德國在Haus Aden 礦進行了近10km的數據傳輸試驗。英國曾在海倫礦 進行了用光纖傳輸采煤機遙控信號的試驗等等。這些 試驗，包括了工業電視、數據傳輸和話音傳輸等各個方 面。

中國于80年代初開始進行光纖通信在煤礦中應用研究工作，1988年鑒定了中國第一條礦用光纜和光 端機，并解決了光纜在井下現場接續等一系列技術問 題。經過幾年的努力，已經形成了能夠傳輸工業電視、 話音和數據的許多礦用光纖通信產品。這些產品正逐 步在中國煤礦推廣使用。

隨著采礦設備自動化水平的提高，需要傳輸的信 息日益增加。利用光纖不受電磁干擾的優良特性，可將 光纖置于采煤設備的電力電纜之中，使采煤設備的大 量信息傳輸成為可能。