網(wǎng)絡綜合布線實訓裝置創(chuàng)新設計

姚強

網(wǎng)絡綜合布線實訓裝置創(chuàng)新設計

姚強

本文從網(wǎng)絡綜合布線實訓裝置的重要性出發(fā)，分析了目前國內(nèi)典型實訓裝置在培養(yǎng)學生綜合布線核心能力方面的欠缺，創(chuàng)新設計了用布線模擬交換機和信息終端代替光纖交換機與PC機，解決網(wǎng)絡綜合布線系統(tǒng)中管理方式與網(wǎng)絡拓撲結(jié)構在教學中難以實訓的難題，并改進了實訓裝置的機架，增加了故障實訓模塊，使整個實訓裝置能根據(jù)教學的需要進行靈活地變化。

網(wǎng)絡綜合布線 實訓裝置 創(chuàng)新 設計

一、網(wǎng)絡綜合布線實訓裝置的重要性

隨著網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，對綜合布線人才的需求也與日俱增。在國內(nèi)每年有近800萬信息點的綜合布線系統(tǒng)的新建、改建項目，同時這個行業(yè)為國內(nèi)每年提供50萬以上不同層次的崗位和相關就業(yè)機會，而中、高職計算機類專業(yè)的學生就業(yè)目標中綜合布線工程人才占有很大比例。為了提高職業(yè)院校畢業(yè)生的就業(yè)競爭力，需重點加強網(wǎng)絡工程設計、安裝維護、測試監(jiān)理的核心技能訓練，學校需要引進網(wǎng)絡綜合布線實訓裝置進行輔助教學。

二、目前國內(nèi)網(wǎng)絡綜合布線實訓裝置的現(xiàn)狀

教學實訓裝置的設計應強化核心技術與能力，淡化可以在工作崗位中短期就可培養(yǎng)的技能。通過模擬實訓設備的運用，要能化解教學中重點、難點，要充分體現(xiàn)為教學服務的宗旨。目前國內(nèi)典型網(wǎng)絡綜合布線實訓裝置在培養(yǎng)學生綜合布線核心能力方面有所欠缺。

綜合布線系統(tǒng)的管理方式與網(wǎng)絡拓撲結(jié)構的模擬是實訓裝置需要解決的核心問題。目前需采用綜合布線實訓設備與昂貴的光纖交換機組合才能進行有效的實訓。一方面有些經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)的學校無法配置光纖交換機，使該關鍵內(nèi)容的實訓無法進行；另一方面能購買得起光纖交換機的學校也只是在專業(yè)集訓隊的學生中應用，教育不能面向大多數(shù)學生，嚴重降低了教學的效能。

針對上述問題，通過研究網(wǎng)卡與光纖交換機連通并進行數(shù)據(jù)通信時，網(wǎng)卡與光纖交換機的指示燈工作狀態(tài)與線路的關系，設計布線模擬交換機及信息終端代替光纖交換機和PC機。其布線模擬交換機及信息終端只有實際光纖交換機和PC機成本的三十分之一左右，但在網(wǎng)絡綜合布線實訓中的效果還勝過實際的光纖交換機和PC機，因為實訓場所需要的空間減少了，實訓更加簡潔、明了。

布線模擬交換機的正面設有16個RJ45口，16個RJ45口分別對應100Mbps與Link/ACT指示燈；4組光纖接口，每組光纖接口一個為發(fā)送接口，一個為接收接口，分別對應一個綠色指示燈；并設計一個電源指示燈。背部有一個220V電源接口，一個RS232串口，2個同樣功能的網(wǎng)口。內(nèi)部有一組鎳氫電池，可以在無交流電的情況也能正常工作。

布線模擬信息終端有1個RJ45測試口，對應表示100Mbps的黃燈與表示Link/ACT的綠燈。1組光纖接口，一個為發(fā)送接口，一個為接收接口，分別對應一個紅燈和藍燈。背部有一個12V電源接口，內(nèi)部有一塊鋰電池。

在綜合布線系統(tǒng)中采用雙絞線布線時，當模擬信息終端通過網(wǎng)線接入布線模擬交換機時，對應的RJ45口所對應的指示燈：Link紅色常亮，ACT指示燈綠色閃爍。Link紅色常亮表示線路接通，ACT指示燈綠色閃爍表示有數(shù)據(jù)傳送。

在綜合布線系統(tǒng)中采用光纖布線時，當模擬信息終端通過光纖與模擬交換機光纖口接通時，TX、RX對應的綠色指示燈閃亮，表示有數(shù)據(jù)傳送。

布線模擬交換機的主板用一片CPLD芯片，由3個6口編解碼模塊負責對6個網(wǎng)口的掃描，掃描時序由CPU協(xié)調(diào)，CPU指示編解碼模塊的某一網(wǎng)口的某一根口線，發(fā)出掃描脈沖，并攜帶本端口的地址，以及由CPU提供的本端口的連接信息，同時把網(wǎng)口上收到的脈沖信息解碼后保存，等待CPU來讀取。4光路模塊由CPU直接管理掃描，在發(fā)送端發(fā)出本機的特征信息，同時接收對方的掃描信息。CPU掌握了本機各端口的連接信息，并可以通過串口向上位機報告。光路板插在主板上的，用紅外對射的原理來檢測光路的，發(fā)射端發(fā)出一定頻率的光，經(jīng)過光纖到達接收端，檢測到頻率正確，就認為是通，這樣成本低，還能可以排除日光的干擾。布線模擬信息終端由CPU直接管理1個網(wǎng)口和1個光口的掃描和回應。電源部分支持對4節(jié)5號鋰錳電池的充電管理。具體實現(xiàn)電路略。

為了使實訓裝置獲得更佳的實訓效果，同時還需優(yōu)化實訓裝置的總體布局。

優(yōu)化實訓機架，在機架前后二面的左右二側(cè)處分別安裝4根垂直理線槽，垂直理線槽與安裝在機架內(nèi)的理線環(huán)接縫處應小于5mm，機架底部設有與模擬墻管道連接的3個接口，安裝在機架內(nèi)的設備后前位置可以根據(jù)用戶需要自行調(diào)整，通過前后二面的左右二側(cè)豎直蓋板的安裝，使整個布線系統(tǒng)線路整潔有序，達到了企業(yè)級水平。

在機架內(nèi)安裝1臺布線模擬交換機，24口光纖配線架1臺，24口模塊式配線架2臺，工作區(qū)信息盒1套，配有布線模擬信息端終6只，裝有理線環(huán)4只。同時在機架下部劃出一部分空間作為網(wǎng)絡綜合布線系統(tǒng)故障排除實訓區(qū)，具體設備配置是：安裝布線模擬交換機1臺，24口模塊式配線架1臺，110配線架1臺，工作區(qū)信息盒1套，布線模擬信息終端6只（與網(wǎng)絡綜合布線模擬實訓區(qū)設備配置共用），故障配件網(wǎng)絡跳線、信息模塊、4對連接塊、模塊式配線架信息模塊1套，可進行開路、短路、錯對、跨接、反接、串繞等故障的設置與排除。

采用上述創(chuàng)新設計及優(yōu)化的網(wǎng)絡綜合布線實訓裝置已投入到實際教學中，實訓效果十分顯著，從而也從實踐層面證明了上述設計的準確性。

姚強：江蘇省武進中等專業(yè)學校、電子信息專業(yè)高級工程師，中學高級教師