智能布線管理系統(tǒng)的10針監(jiān)測單元探討

文/曾松鳴(德特威勒高級技術(shù)專家 )

智能布線管理系統(tǒng)的10針監(jiān)測單元探討

文/曾松鳴(德特威勒高級技術(shù)專家 )

監(jiān)測單元的構(gòu)造繁多，每一家都在監(jiān)測單元上形成了自己的特色。其中，九針、十針的監(jiān)測單元具有跳線信道的監(jiān)測功能，而十針監(jiān)測單元從原理上可以分別形成相當(dāng)多的特色監(jiān)測單元，例如：跳線信道的全程監(jiān)測、單端端口監(jiān)測、自檢、地線獨(dú)用、遠(yuǎn)程端口監(jiān)測、外部通信接口等。這些功能將會大大豐富智能布線管理系統(tǒng)監(jiān)測單元的多樣性，以更多地滿足客戶的實(shí)際需求。

十針監(jiān)測單元、自檢、信道監(jiān)測、遠(yuǎn)程端口監(jiān)測、共享地線、雙配線架、單配線架。

智能布線管理系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上可以分為監(jiān)測/顯示單元、控制器和系統(tǒng)軟件三大主城部分。其中監(jiān)測/顯示單元是系統(tǒng)中最具有特色、也是功能最難定奪的部分，因?yàn)樗枰w積小、功能全、造價(jià)低、構(gòu)成簡、覆蓋廣。以功能劃分，在監(jiān)測/顯示單元中，又可以大致分為監(jiān)測單元和顯示單元，前者用于監(jiān)測跳線或信道的狀態(tài)，后者用于根據(jù)控制器的指令向現(xiàn)場的操作者和管理者顯示相應(yīng)的信息。本文將對監(jiān)測單元中的一類——十針監(jiān)測單元的功能進(jìn)行探討。

作為整個(gè)智能布線管理系統(tǒng)的感知器官，監(jiān)測單元它通過自己的“觸角”（即：感應(yīng)部件）感知跳線是否被插拔、跳線的信道是否還貫通等等，當(dāng)然未來的監(jiān)測單元還可能會具有良好的全信道監(jiān)測功能。

監(jiān)測單元中的感應(yīng)部件主要是借助于光、電、磁、機(jī)、聲等等接觸式或非接觸式監(jiān)測原理而達(dá)到跳線監(jiān)測的目的，而十針監(jiān)測單元的監(jiān)測機(jī)理則歸屬于機(jī)械觸點(diǎn)接觸式，即借助于跳線端口上的探針（或簧片）形成電路的接通和斷開，只要跳線兩端中有一端因跳線插拔而出現(xiàn)電路斷線，就會形成信道兩端的監(jiān)測出現(xiàn)“斷線”的信號，而只有兩端的跳線全部插到位，才能使兩端的監(jiān)測處于“接通”的狀態(tài)。這一原理需要在常規(guī)的8芯跳線外添加額外的2芯監(jiān)測線，即采用10芯的專用跳線方能實(shí)現(xiàn)。

由于十針檢測單元中具有2芯監(jiān)測線，它的功能比起九針檢測單元而言豐富了許多，大體可以形成以下功能：

(1)常規(guī)的跳線信道監(jiān)測功能；

(2)常規(guī)的跳線連接關(guān)系掃描；

(3)單配線架結(jié)構(gòu)的對端監(jiān)測功能；

(4)智能跳線及監(jiān)測單元自檢；

(5)監(jiān)測電路自成回路；

(6)遠(yuǎn)程端口監(jiān)測。

1 常規(guī)的跳線信道監(jiān)測功能

常規(guī)的跳線信道監(jiān)測功能可以在跳線插拔并形成跳線信道（對于跳線而言，跳線僅有一端插入，沒有構(gòu)成傳輸信道時(shí)是沒有實(shí)際的傳輸價(jià)值的）時(shí)，十針監(jiān)測單元能夠檢測出跳線信道的狀態(tài)（“連接”或“未連接”），這一功能是智能布線管理系統(tǒng)的常規(guī)功能。當(dāng)然，對于十針監(jiān)測單元而言，這一功能需要在“雙配線架”結(jié)構(gòu)中才有效。這時(shí)，管理者看到的信息是：“這根跳線的兩端都插入了指定的端口，這根跳線是一根完整的跳線，而且我已經(jīng)讀到了跳線兩端的端口編號”。

基于這樣的原理，當(dāng)跳線的一端處于非智能配線架或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)端口時(shí)，這一功能將會失效，因?yàn)樘€的對端將無法提供響應(yīng)信號。

2 常規(guī)的跳線連接關(guān)系掃描

跳線連接關(guān)系掃描是指智能布線管理系統(tǒng)自行偵測智能跳線所連接的端口連接關(guān)系，從而輔助管理者快速構(gòu)建系統(tǒng)連接的拓?fù)溥壿媹D。

在系統(tǒng)投入使用后，跳線連接關(guān)系掃描功能依然能夠發(fā)揮重大的作用。如：

(1)這一功能可以在跳線插拔后立即更新系統(tǒng)的拓?fù)溥壿媹D。

(2)將當(dāng)前的跳線連接關(guān)系與原保存的系統(tǒng)拓?fù)溥壿媹D進(jìn)行對比，提供某一時(shí)間段中連接關(guān)系的變化情況。這一點(diǎn)在系統(tǒng)斷電或暫停使用一段時(shí)間后，核查在系統(tǒng)未使用期間進(jìn)行過哪些跳線整理特別有效。

如果配線架的跳線并非是先設(shè)置在系統(tǒng)軟件中，然后采用電子工單進(jìn)行跳線操作，而是現(xiàn)場直接進(jìn)行跳線操作（如：部分IT設(shè)備的連接測試等）時(shí)，這一功能將會記錄每一次插拔的時(shí)間和端口號，為最終形成帶有雙端編號的跳線提供依據(jù)。事實(shí)上，如果真正使用跳線兩端都以標(biāo)明本端編號和對端編號的跳線時(shí)，電子工單已經(jīng)處于可用可不用的狀態(tài)，而跳線連接關(guān)系掃描則能夠幫助管理者檢查跳線的實(shí)際連接是否正確，但它不能確定跳線上的端口編號是否真正與實(shí)際端口匹配，因?yàn)閽呙璧降男畔⑹沁B接關(guān)系的電子信息，它不可能達(dá)到人們看到的跳線連接這一水平（外觀、實(shí)際連接）。

3 單配線架結(jié)構(gòu)的對端監(jiān)測功能

對于智能布線管理系統(tǒng)而言，如果跳線的一端處于未被監(jiān)測狀態(tài)（如：單配線架結(jié)構(gòu)，如對端采用的是非智能配線架或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)），具有單配線架監(jiān)測功能的智能布線管理系統(tǒng)事實(shí)上僅監(jiān)測了能夠提供響應(yīng)信號的端口，相當(dāng)于告訴管理者：“我僅知該跳線的這一端是好的，也能夠讀到這一端的端口編號。至于對端的狀態(tài)我不知道，當(dāng)然我可以從系統(tǒng)中的錄入信息中知道對端，我也不知道這兩個(gè)端口之間是插入了一根完整的跳線，還是插入了兩個(gè)彼此沒有連接關(guān)系的跳線插頭”。

當(dāng)采用十針監(jiān)測單元時(shí)，這一狀態(tài)會有所改變好轉(zhuǎn)：“這根跳線的一端插入了指定的端口，另一端的連接狀態(tài)可以被監(jiān)測，這根跳線是一根完整的跳線，而且我已經(jīng)讀到了本端的端口編號”。

可以采用的方案如下。

(1)本端（連接智能配線架的一端）采用常規(guī)的連接方法，對端因沒有智能配線架，故跳線的監(jiān)測端口內(nèi)形成一個(gè)機(jī)械開關(guān)，在跳線沒有插入插座前處于開斷狀態(tài)（常開狀態(tài)）。當(dāng)探針遇到配線架/網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的面板回縮時(shí)，機(jī)械開關(guān)閉合，回送信號至智能配線架。當(dāng)然，機(jī)械開關(guān)也可以為常閉狀態(tài)，這時(shí)只要智能配線架中的監(jiān)測電平定義翻轉(zhuǎn)即可。這一方案得特制專用于單配線架的十針跳線，但配線架和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上無需添加任何部件。

(2)本端（連接智能配線架的一端）采用常規(guī)的連接方法，對端因沒有智能配線架，故在對端的配線架或網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上黏貼導(dǎo)電接觸片，這時(shí)的十針跳線可以借用常規(guī)的雙配線架十針跳線，但在配線架和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備面板上得添加導(dǎo)電接觸片。

所以，十針監(jiān)測單元可以用于正規(guī)的雙配線架結(jié)構(gòu)，也可以用于僅打算監(jiān)測一端的單配線架結(jié)構(gòu)。只是用于單配線架結(jié)構(gòu)時(shí)，僅知道跳線已經(jīng)插入對端端口，但無法自動偵測出對端端口的編號。

4 智能跳線及監(jiān)測單元自檢

智能布線管理系統(tǒng)的各個(gè)部件都應(yīng)有內(nèi)部自檢功能，以確保系統(tǒng)在長期運(yùn)行狀態(tài)下、在無人監(jiān)管狀態(tài)下依然運(yùn)行正常。其中顯示單元、控制器、傳輸網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)軟件的自檢容易做到，因?yàn)橄到y(tǒng)可以在其中任何一個(gè)位置添加自檢信號。但在監(jiān)測單元中，由于信號來自外部，自檢相對比較困難些。十針監(jiān)測單元能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測單元及智能跳線的自檢。當(dāng)然，作為系統(tǒng)管理的一部分，管理者也應(yīng)該定期進(jìn)行人為故障檢查，這屬于管理范疇，不屬于自檢的構(gòu)思范圍。

智能跳線在使用狀態(tài)時(shí)，其感應(yīng)狀態(tài)應(yīng)該是長期不變的，除非跳線被經(jīng)常插拔才會頻繁的發(fā)生跳線狀態(tài)變化現(xiàn)象。

當(dāng)跳線的感應(yīng)狀態(tài)長期不變時(shí)，會有兩種可能性出現(xiàn)：一是監(jiān)測電路全部完好，只因被監(jiān)測點(diǎn)的狀態(tài)未變而引起；二是監(jiān)測電路發(fā)生故障，使被監(jiān)測點(diǎn)出現(xiàn)狀態(tài)改變而系統(tǒng)因電路故障而造成信息傳遞受阻。由于第二種情況是不希望發(fā)生的，而電子電路屬于有源器件，存在著電子電子元器件發(fā)生故障的概率，故此應(yīng)設(shè)置自檢電路進(jìn)行定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)則切換到備用電路，并在系統(tǒng)中告警提醒管理人員聯(lián)系廠商予以修復(fù)。

十針監(jiān)測單元能夠借助于兩根監(jiān)測線之間的回路形成自檢電路，分別對跳線自身和監(jiān)測單元進(jìn)行自檢。其方案如下。

(1)跳線內(nèi)兩端均設(shè)置微型電子線路，但參數(shù)略有不同。

第三，對破壞林業(yè)資源行為的處罰無論是罰款還是拘留都缺乏規(guī)范性，個(gè)別管理人員恣意橫行，隨意罰款，其處罰結(jié)果缺乏說服力。

(2)在雙配線架狀態(tài)下，由跳線兩端依次提供測試信號，內(nèi)置電路分別產(chǎn)生感應(yīng)，測試信號發(fā)出端或接收端，根據(jù)收到的波形判斷跳線及監(jiān)測單元是否有故障。

(3)在單配線架結(jié)構(gòu)中，若對端插頭側(cè)的監(jiān)測電路采用跳線插入為“開斷”狀態(tài)，則可以通過單端（“本端”，即智能配線架端）注入測試信號，即刻或延時(shí)接收來自智能跳線的波形，根據(jù)波形判斷跳線及監(jiān)測單元是否有故障。

5 監(jiān)測電路自成回路

十針監(jiān)測單元脫胎于九針監(jiān)測單元，由于九針監(jiān)測單元需要共用接地端，導(dǎo)致信號的穩(wěn)定性下降。而十針監(jiān)測單元中的兩芯監(jiān)測線中一芯為信號線，另一芯為地線（四對八芯水平雙絞線中每個(gè)線對的構(gòu)造類似），在監(jiān)測單元上就可以根據(jù)自己的抗干擾要求進(jìn)行各種設(shè)計(jì)，使信號更為穩(wěn)定、可靠、安全。

6 遠(yuǎn)程端口監(jiān)測

在有些建筑群或建筑物內(nèi)，會出現(xiàn)樓與樓之間、樓層與樓層之間、數(shù)據(jù)中心與數(shù)據(jù)中心之間的長跳線，這些跳線的長度可能會達(dá)到數(shù)十米乃至100多米，而在跳線的兩端均處于不同的智能配線架控制器管轄之下，這樣的遠(yuǎn)程端口監(jiān)測可以借助于十針監(jiān)測單元中專門配備的遠(yuǎn)程端口監(jiān)測組件予以解決。其原理如下。

(1)監(jiān)測電路采用長線傳輸器件，使監(jiān)測用的電信號能夠隨著跳線長距離傳遞到對端。

(2)本端監(jiān)測電路采用糾錯(cuò)編碼方式傳遞本端的地址（可能含有：建筑物地址、樓層地址、房間地址、配線架地址和端口地址）和狀態(tài)，對端監(jiān)測電路在收到信號后，翻譯出接收到的端口地址及狀態(tài)碼，經(jīng)控制器之間的以太網(wǎng)（智能配線架專網(wǎng)）相互溝通后，對信號進(jìn)行確認(rèn)。

同理，十針監(jiān)測單元的編碼掃描也可以用于同一間機(jī)房內(nèi)的不同控制器所轄的智能配線架之間，是解決不同控制器所轄智能配線架之間的跳線互聯(lián)時(shí)的監(jiān)測問題的理想方法。當(dāng)然，由于距離近，所以長線傳輸不再需要，但掃描周期會與同一控制器內(nèi)的十針監(jiān)測單元掃描周期相等或略長些，取決于編碼是否能夠簡化、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)捻憫?yīng)時(shí)間等因素。

7 外部接口的傳輸通道

十針監(jiān)測單元中的兩芯監(jiān)測線也可以用于連接某些外部設(shè)備（如：機(jī)柜控制器、門禁、PDU）的通信接口，使這些零散的外部設(shè)備能夠借助于智能布線管理系統(tǒng)與其他管理系統(tǒng)之間的互聯(lián)，傳遞到指定的管理系統(tǒng)中。當(dāng)然，未來的智能布線管理系統(tǒng)也會逐漸走向全功能的機(jī)房管理系統(tǒng)，這時(shí)它會具有專門的接口控制器，但對于零散的外部接口，利用十針監(jiān)測單元作為簡易的雙線制通用接口不失為一種理想的選擇，當(dāng)然這時(shí)的控制器也應(yīng)能夠應(yīng)對這樣的外部接口信息通信，即走向通用的道路。

同理，監(jiān)測/顯示單元中的顯示單元也可以作為外部LED顯示使用，僅需在顯示單元中增加一個(gè)接口，外接一個(gè)功率增強(qiáng)組件即可。

8 結(jié)束語

十針監(jiān)測單元是一種功能多樣的監(jiān)測單元，它能夠以人們常見的形式出現(xiàn)，這時(shí)由于雙線傳輸，其穩(wěn)定性相當(dāng)好。同時(shí)，它也能夠變形而用于單配線架（理想狀態(tài)應(yīng)為雙配線架，但如果僅需要監(jiān)測單端，也可以采用單配線架，只是均攤到每個(gè)端口的造價(jià)會略高于雙配線架，因?yàn)殡p配線架對于每個(gè)跳線有兩個(gè)端口，而軟件即便是在銷售時(shí)是免費(fèi)的，但實(shí)際上依然存在著研發(fā)和維護(hù)費(fèi)用。對于軟件而言，端口數(shù)越多，平均費(fèi)用越低），或添加自檢電路，最終還可以形成跨控制器的檢測、自檢一體化的編碼式十針監(jiān)測單元。

參考資料

1《INFORMATION TECHNOLOGY -Automated infrastructure management (AIM)-requirements, data exchange and applications》（ISO/IEC 18598-2016，討論稿）

2 《Information technology - Implementation and operation of customer premises cabling - Part 2: Planning and installation》（ISO 14763-2-2014，討論稿）

3《Administration Standard for Telecommunications Infrastructure》（ANSI/ TIA-606-B-2012）

4《智能布線管理系統(tǒng)的核心思維：保留真實(shí)的記錄》（曾松鳴）

5《智能布線管理系統(tǒng)應(yīng)采用通用接口實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化》（曾松鳴）

6 《從運(yùn)維角度分析智能布線管理系統(tǒng)的功能》（曾松鳴）

7《智能布線系統(tǒng)的監(jiān)測單元響應(yīng)時(shí)間和顯示掃描周期探討》（曾松鳴）