基于.NET下的網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)的研究與開發(fā)

魏 迎，權(quán) 剛

（咸陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西 咸陽(yáng) 712000）

基于.NET下的網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)的研究與開發(fā)

魏 迎，權(quán) 剛

（咸陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西 咸陽(yáng) 712000）

隨著智能建筑的發(fā)展，其基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)綜合布線依然停留在人工階段。本文通過(guò)對(duì)綜合布線技術(shù)介紹，分析了綜合布線技術(shù)與CAD之間的緊密聯(lián)系，提出了基于.NET，利用可視化的編程語(yǔ)言C#對(duì)Auto CAD進(jìn)行二次開發(fā)，定制滿足綜合布線工程標(biāo)準(zhǔn)的，集布線圖設(shè)計(jì)、施工平面圖設(shè)計(jì)、材料統(tǒng)計(jì)、工程概預(yù)算為一體的自動(dòng)化布線軟件。它不僅可以保證網(wǎng)絡(luò)綜合布線工程嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)化施工，提高工程質(zhì)量和水平，減少設(shè)計(jì)者的工作量，而且大大促進(jìn)了綜合布線技術(shù)在智能建筑中的發(fā)展與應(yīng)用。

綜合布線工程；智能建筑；AutoCAD二次開發(fā)；網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)

隨著智能建筑的蓬勃發(fā)展[1]，作為其基礎(chǔ)設(shè)施的綜合布線技術(shù)也愈來(lái)愈重要。它是建筑物或建筑的信息傳輸系統(tǒng)，是建筑物內(nèi)的“信息高速公路”。

目前，雖然建筑物內(nèi)部采用綜合布線技術(shù)，但具體的方案設(shè)計(jì)、施工平面圖繪制、綜合布線系統(tǒng)圖繪制，材料統(tǒng)計(jì)等工作，依然還是在借助AutoCAD、Visio、Excel等軟件的協(xié)助下，依據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)人工布線。在綜合布線系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)、施工平面圖設(shè)計(jì)中，需要繪制多種設(shè)備、信息點(diǎn)、線纜以及其他器材，并對(duì)其進(jìn)行編號(hào)，還要完成材料的統(tǒng)計(jì)、工程概預(yù)算等工作，整個(gè)過(guò)程工作量非常大，而且很容易出錯(cuò)，甚至導(dǎo)致工作重新再來(lái)，效率很低。因此，急需一種軟件可以方便、快捷地完成材料統(tǒng)計(jì)、施工平面圖、系統(tǒng)布線圖繪制的自動(dòng)化布線軟件。

1 綜合布線技術(shù)

綜合布線技術(shù)[2]，就是指將不同的設(shè)備、通信信號(hào)線通過(guò)相同的傳輸介質(zhì)綜合到同一套布線系統(tǒng)當(dāng)中，支持語(yǔ)音數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、圖形圖像等的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用系統(tǒng)。它是智能建筑的基礎(chǔ)設(shè)施，人們按照模塊化的方式，把語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像傳輸統(tǒng)一起來(lái)，融合在一套標(biāo)準(zhǔn)的布線系統(tǒng)中，將整個(gè)建筑群有機(jī)地連接起來(lái)提供信息傳遞。

在GB50311-2007《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，綜合布線的工程設(shè)計(jì)中，分為下面七個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行操作：工作區(qū)子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、垂直子系統(tǒng)、管理間子系統(tǒng)、設(shè)備間子系統(tǒng)、建筑群子系統(tǒng)、進(jìn)線間子系統(tǒng)，如圖1所示。

圖1 綜合布線各個(gè)子系統(tǒng)示意圖

2 綜合布線技術(shù)與AutoCAD

傳統(tǒng)綜合布線工程中施工平面圖、系統(tǒng)布線圖的設(shè)計(jì)基本上都是利用AutoCAD[3]、Microsoft Visio等通用繪圖軟件，由設(shè)計(jì)者手動(dòng)繪制，布線路徑也是根據(jù)設(shè)計(jì)者的施工經(jīng)驗(yàn)而定，材料統(tǒng)計(jì)則由設(shè)計(jì)者借助EXCEL來(lái)完成。如果設(shè)計(jì)人員要修改設(shè)計(jì)方案某個(gè)部分，有些工作如信息點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)、工程概預(yù)算必須重新統(tǒng)計(jì)，施工平面圖也需要重新繪制，這樣不僅導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)和時(shí)間的損失，更甚者會(huì)導(dǎo)致工期延長(zhǎng)。

在工程設(shè)計(jì)中，主要使用AutoCAD或者Visio這樣的通用軟件來(lái)完成布線施工平面圖、綜合布線系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)。但這類軟件只具有基本的繪圖以及圖形處理能力，不能滿足各行各業(yè)的需求。因此，人們希望根據(jù)自己專業(yè)需求，在AutoCAD平臺(tái)下[4]，利用AutoCAD提供的開放式資源和標(biāo)準(zhǔn)接口，對(duì)其進(jìn)行二次開發(fā)，定制屬于符合自己行業(yè)的系統(tǒng)，以真正實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。

3 網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 模塊化設(shè)計(jì)

根據(jù)GB50311標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，分析綜合布線7大子系統(tǒng)的構(gòu)成以及相關(guān)功能如下：

工作區(qū)子系統(tǒng)是綜合布線工程中最小的單位，也是最基本的構(gòu)成單位。根據(jù)工作區(qū)的面積以及用途，可以確定信息點(diǎn)的個(gè)數(shù)以及布線位置，進(jìn)而可以做出基礎(chǔ)材料的統(tǒng)計(jì)和預(yù)算。水平子系統(tǒng)，通過(guò)樓層配線架到工作區(qū)信息點(diǎn)的距離，可以計(jì)算出水平布線的平局距離；根據(jù)樓層結(jié)構(gòu)、布線時(shí)機(jī)以及用戶的需求，可以確定選用的布線材料（PVC線槽、PVC線管、橋架等）；據(jù)信息點(diǎn)的數(shù)量，計(jì)算出布線材料的規(guī)格，做出相應(yīng)的預(yù)算。管理間子系統(tǒng)，主要指的是樓層管理間，根據(jù)信息點(diǎn)的數(shù)量，確定使用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量，進(jìn)而確定樓層管理間面積、機(jī)柜的尺寸。并做出相應(yīng)的預(yù)算。垂直子系統(tǒng)，根據(jù)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的要求，確定選用線纜的類型及其長(zhǎng)度。進(jìn)而做出相應(yīng)的預(yù)算。進(jìn)線間子系統(tǒng)，根據(jù)建筑面積，確定進(jìn)線間的面積；根據(jù)使用設(shè)備的數(shù)量，確定機(jī)柜尺寸，并做出預(yù)算。建筑群子系統(tǒng)，根據(jù)建筑的數(shù)量、用途，確定建筑群子系統(tǒng)的位置，大小等，并做出預(yù)算。

最終得出：綜合布線的各個(gè)子系統(tǒng)之間可以獨(dú)立進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工。由此，網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)按照綜合布線的體系結(jié)構(gòu)劃分為相對(duì)應(yīng)的7大模塊，分別實(shí)現(xiàn)7個(gè)子系統(tǒng)的功能，并且在合適的階段生成相應(yīng)的材料清單和工程預(yù)算，最終完成工程的施工圖設(shè)計(jì)，建立網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)（如圖2所示）。

圖2 網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

3.2 圖形對(duì)象設(shè)計(jì)

采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)[7]，將綜合布線中各個(gè)部分如垂直線纜、水平線纜、各類配線架、信息點(diǎn)等進(jìn)行抽象化，將它們作為對(duì)象，每個(gè)對(duì)象的所有屬性、對(duì)該對(duì)象的屬性的操作以及操作規(guī)則，都封裝在對(duì)象之中。對(duì)對(duì)象的操作可以是某種規(guī)則推理[8]，也可以是其他任何的函數(shù)調(diào)用[9]，如對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)等。整個(gè)訪問(wèn)過(guò)程或者函數(shù)調(diào)用過(guò)程就是消息在各對(duì)象之間的傳遞，也就是說(shuō)對(duì)象之間相互聯(lián)系的唯一種方式是消息傳遞或者函數(shù)調(diào)用。由于對(duì)象具有封裝性，各種類型的調(diào)用操作不會(huì)互相干擾。

既然綜合布線中的概念可以抽象為一種圖形對(duì)象，就可以賦予其多種操作，比如移動(dòng)、刪除、增加。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員也可以為這些圖形對(duì)象賦予屬性，比如PVC線管可以定義它的型號(hào)，材料編號(hào)、單位、報(bào)價(jià)、材料名稱等。定義對(duì)象屬性的過(guò)程實(shí)際上是在建立綜合布線系統(tǒng)的材料信息表，屬性每一項(xiàng)就是數(shù)據(jù)表中記錄的值（域）。

3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

在實(shí)際布線中，使用到的數(shù)據(jù)庫(kù)分為靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)[7]。比如，“材料用量表”、“信息插座”、“房間信息”、“線纜信息"以及“設(shè)備信息”等都屬于數(shù)據(jù)靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。它是對(duì)綜合布線工程狀態(tài)的描述。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)則存儲(chǔ)布線過(guò)程中數(shù)據(jù)處理的結(jié)果和最終結(jié)果[10]，是一個(gè)不斷變化的過(guò)程。結(jié)合面向?qū)ο蟮暮诵乃枷?，?gòu)建綜合布線的圖形數(shù)據(jù)庫(kù)。

建立圖形數(shù)據(jù)庫(kù)是AutoCAD二次開發(fā)過(guò)程中的重要組成部分，它包含一幅設(shè)計(jì)圖中的所有對(duì)象，二次開發(fā)中要實(shí)現(xiàn)對(duì)圖形數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)，如，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)、讀入數(shù)據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)以及對(duì)圖形模塊的改寫、插入操作。在網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)中，采用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)信息。部分關(guān)系表如表1～4所示。

表1 信息點(diǎn)分布表

表2 房間信息表

表3 樓宇信息表

表4 材料信息表

4 網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

在網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用模塊化的設(shè)計(jì)方案，將布線工程中涉及的器材和線纜等抽象為對(duì)象，并且將其存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中[11]，使得圖形對(duì)象也可以實(shí)現(xiàn)定義、查詢、更新、刪除等操作。由此，確定本系統(tǒng)的程序流程圖如圖3所示。

圖3 軟件設(shè)計(jì)流程圖

該系統(tǒng)在Visual Studio．NET 2010的開發(fā)平臺(tái)下，采用C#為程序開發(fā)語(yǔ)言，利用面向?qū)ο蟮慕Y(jié)構(gòu)化的編程思想，基于Windows平臺(tái)的可視化語(yǔ)言開發(fā)工具，通過(guò)托管Object ARX為CAD二次開發(fā)接口類庫(kù)，Access 2010為 DBMS，AutoCAD2007為綜合布線圖紙繪制工具。

在AutoCAD二次開發(fā)中，要使用.NET API托管封裝的類，必須引入acdbmgd.dll、acmgd.dll、accui.dll等文件。首先，啟動(dòng)Visual studio 2010，新建一個(gè)項(xiàng)目，將鼠標(biāo)放在項(xiàng)目名稱上，右鍵單擊“引用”→“添加引用”→“瀏覽”[6]，然后找到上述的DLL文件，將這些組件添加到項(xiàng)目中。此時(shí)，C#?就和.NET API連接起來(lái)了，緊接著就可以在vs2010中，采用C#語(yǔ)言編寫程序?qū)崿F(xiàn)綜合布線集成環(huán)境相應(yīng)的功能，生成動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)文件，在AutoCAD中調(diào)用該文件就可以獲得系統(tǒng)的綜合布線系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)、施工平面圖設(shè)計(jì)、材料清單和工程概預(yù)算等功能。其界面如圖 4所示。

圖4 網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)界面

5 測(cè) 試

借助某教學(xué)大樓的布線工程，完成了網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)的模塊測(cè)試和系統(tǒng)測(cè)試。測(cè)試結(jié)果與預(yù)期結(jié)果基本一致，滿足該綜合布線工程的功能需求和性能需求。

由于布線方案只是針對(duì)工程類型而設(shè)置的，也就是說(shuō)只具有3種布線方案，局限性很大，不能完全滿足實(shí)際工程中的布線需求；信息點(diǎn)位置分布比較單一，不夠人性化；數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的圖形元素有限，無(wú)法完全表示布線中所有的器材和設(shè)備。這些問(wèn)題，在后續(xù)程序開發(fā)工作中，將會(huì)得到進(jìn)一步解決，網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)的功能也會(huì)逐步完善，實(shí)現(xiàn)其社會(huì)價(jià)值。

6 結(jié) 論

網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)采用面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)思想，提出了模塊化的設(shè)計(jì)方案，以關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，對(duì)Auto CAD進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了集綜合布線施工平面圖、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)、圖形處理和材料統(tǒng)計(jì)、工程概預(yù)算等功能為一體的布線設(shè)計(jì)環(huán)境。它保證網(wǎng)絡(luò)綜合布線依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)而進(jìn)行，節(jié)省了設(shè)計(jì)人員的時(shí)間、精力；將面向?qū)ο蠹夹g(shù)[7]、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)應(yīng)用在布線工程中，具有一定的創(chuàng)新性和先進(jìn)性，是未來(lái)綜合布線技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的一種趨勢(shì)。

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Research and development of network generic cabling system based on.NET

WEI Ying，QUAN Gang
（Xianyang Vocational and Technical College，Xianyang 712000，China）

With the development of intelligent building，its infrastructure network genericcabling is still in the manual stage.In this paper，we analyze the connection betweengeneric cabling technology and CAD.Based on the framework of.NET，we carry on the secondary development of AutoCAD using visual programming language C#to develop the network generic cabling system，which meet standards of generic cabling engineering，and realize system diagram design，construction plan design，material statistics，and project budget.It can not only ensure the network generic cabling project strictly according to the standard construction，improve engineering quality and level，reduce the workload of the designer，but also greatly promote the development and application of generic cabling technology in intelligent building.

generic cablingengineering；intelligent building；the secondary development of CAD；network generic cabling system

TN915.9

：A

：1674－6236（2017）04-0138-04

2015-06-17稿件編號(hào)：201506174

咸陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院科學(xué)研究基金項(xiàng)目（2013KYA04）

魏 迎（1985—），女，陜西咸陽(yáng)人，碩士，助教。研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。