醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)雙絞線編號測定儀的設(shè)計與應(yīng)用

肖永平

中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第九七O醫(yī)院 信息科，山東 煙臺 264002

引言

隨著醫(yī)院計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)施工已經(jīng)成為經(jīng)常性工作。在網(wǎng)絡(luò)布線工程結(jié)束后，多而雜亂的網(wǎng)絡(luò)雙絞線都匯聚在井道機(jī)房中，確定這些雜亂無序的網(wǎng)絡(luò)雙絞線編號是一項繁瑣而復(fù)雜的工作[1-4]。常用的辦法是使用網(wǎng)絡(luò)測線儀進(jìn)行測量，測線儀包括主測試器和遠(yuǎn)程測試器，分別在井道交換機(jī)端和每個房間的網(wǎng)線節(jié)點之間，由兩人對每根網(wǎng)線進(jìn)行測試[5-9]，測試過程中使用手機(jī)或?qū)χv機(jī)等通訊工具聯(lián)系確定，該方法費時、費力，工作效率較低。

為了減少人力成本，解決我院網(wǎng)絡(luò)弱電施工中費時、費力的問題，研制了“醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)雙絞線編號測定儀”，在測試過程中只需一人即可完成網(wǎng)線編號的測定，不需其他人員或通訊工具配合，能遠(yuǎn)距離地快速測定大批量雙絞線編號，并且電路簡單、成本低、工作效率極高。

1 工作原理

1.1 電路組成

該測定儀主要由編碼器[10-14]、芯線測試電路和測試器組成，見圖1。

圖1 雙絞線編號測定儀原理圖

1.2 測試過程

編碼器用于網(wǎng)絡(luò)布線井道交換機(jī)端，利用RJ-45插口的8個接點，根據(jù)編號對每一個插口進(jìn)行數(shù)字編碼。測試器用于每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點端，對被測網(wǎng)線進(jìn)行解碼（譯碼）并顯示其相應(yīng)的編碼數(shù)據(jù)。

在井道網(wǎng)絡(luò)雙絞線匯聚端，測試人員將大量的待測雙絞線的水晶頭隨機(jī)插入 “測定儀”編碼器的CZ1～CZn各端口中，測試人員無須值守。

測試人員到各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點后，將測試器的CZ0接口與該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點連接，測試器立即顯示該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在井道端的編碼器上對應(yīng)的編號，記錄并標(biāo)定該編號即可完成測定工作。

2 編碼器設(shè)計

2.1 編碼器原理

編碼器由編碼電路和RJ-45插口CZ1～CZn組成。CZ1～CZn各有8個電接點。其中任意2個電接點作為電源線，其他6個電接點由編碼電路根據(jù)該插座編號對其進(jìn)行數(shù)字編碼。數(shù)字編碼方案有很多種，本設(shè)計采用8421-BCD編碼。

下面以插口CZ26的編碼電路為例做詳細(xì)說明，如圖2所示。

圖2 編碼器原理圖

圖2中，RJ-45插座CZ26的2、4、5腳與電源正極7腳相接。電路接通時CZ26的5、4、2腳為高電平，其他腳為低電平。其相應(yīng)BCD編碼為011010，對應(yīng)十進(jìn)制碼26。

本設(shè)計方案中可對RJ-45插座的6個接線腳進(jìn)行BCD編碼，其最大編碼組合為26，可得到64組編碼。理論上可測試64條雙絞線。

2.2 芯線測試電路

芯線測試電路（圖3）是整個電路的輔助部分，作用是判斷被測雙絞線兩端水晶頭或信息插座內(nèi)的8個接點是否接觸良好，在測定網(wǎng)絡(luò)線路雙絞線編號的同時判斷網(wǎng)線兩端水晶頭的制作情況。這部分電路由繼電器J1～J24組成，受譯碼器電路中的K2控制。

圖3 芯線測試電路

J1～J24采用DS4E-M-DC 5 V小型直流繼電器，其各自四組中心接點接繼電器工作線圈的正極并連接RJ-45插座的6接點，四組常開接點接相應(yīng)RJ-45插座1～5腳中編碼為“0”的接點。當(dāng)K2閉合時，RJ-45插座的6腳獲得高電平，相應(yīng)繼電器工作。其四組常開接點閉合接通，使其編碼為“0”的腳獲得高電平，這時該插座的1～5腳均為高電平，其編碼變?yōu)椤?1111”，此時測試器顯示數(shù)據(jù)為1 U，說明雙絞線接線兩端水晶頭的8接點節(jié)點接觸良好。高位顯示器的輸入端僅與相應(yīng)RJ-45插座的5腳相連，當(dāng)測試器顯示數(shù)據(jù)為“0 U”或“0 X”（X為不等于U的任意值），說明5腳不通。個位顯示器的輸入端8、4、2、1分別連接相應(yīng)RJ-45插座的4、3、2、1接點。當(dāng)其顯示不為“U”時，說明顯示值相應(yīng)的四位二進(jìn)制碼中為“0”的RJ-45插座的接點連接故障。例如，當(dāng)個位顯示器顯示值為“7”時，對應(yīng)的二進(jìn)制碼為“0111”，相應(yīng)RJ-45插座的4腳不通。在網(wǎng)線測試中，當(dāng)斷開第5根線時，測試器顯示“0 U”，斷開第3根線時，顯示“1 B”，根據(jù)編碼規(guī)則，不同的顯示數(shù)據(jù)可判斷出具體哪根線不通，由此可判斷雙絞線兩端水晶頭或信息插座的制作情況。K2斷開后，繼電器J1～J24停止工作，其四組常開接點斷開，相應(yīng)RJ-45插座1～5腳的編碼恢復(fù)為原狀態(tài)。此時由測試器顯示出的信息即為測定的網(wǎng)線編號信息。

3 譯碼端設(shè)計

譯碼端設(shè)計電路由RJ-45插口CZ0、譯碼（驅(qū)動）器和顯示器組成，如圖4所示。譯碼器對CZ0的1～6腳的編碼信息進(jìn)行譯碼，經(jīng)譯碼驅(qū)動后由顯示器顯示其相應(yīng)網(wǎng)線編號。CZ0的7腳接電源正極，8腳作為公共端接電源負(fù)極。

圖4 譯碼端設(shè)計電路

譯碼端的譯碼器、顯示器采用市售SMA41056L 8421BCD 0.56寸7段LED數(shù)字顯示數(shù)碼管模塊，工作電壓5 V。其內(nèi)部集成了譯碼器、譯碼驅(qū)動電路及防護(hù)電路，譯碼端電路的K1為電源總開關(guān)。

4 應(yīng)用效果

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)測線方式是由一個人手持巡線儀發(fā)送器在網(wǎng)絡(luò)線路交換機(jī)端待命，另一人到各網(wǎng)絡(luò)終端將巡線接收器插入信息插座后，通過對講機(jī)或手機(jī)等通訊工具通知對方所測網(wǎng)線點。交換機(jī)端人員用手持巡線儀發(fā)送器逐一測試交換機(jī)端的被測網(wǎng)線直到網(wǎng)絡(luò)終端人員回應(yīng)確定。這種測試法交換機(jī)端人員需要在交換機(jī)端作m次巡線（m≤n），并重復(fù)n次。用研制的測定儀測試時，工作人員獨自在交換機(jī)端將待測網(wǎng)線隨機(jī)插入編碼器，然后到各終端用測試儀測試并記錄測定的網(wǎng)線編號即可。用測定儀測試網(wǎng)絡(luò)線路編號能顯著提高工作效率。

在工作中，根據(jù)需要研制了24個端口的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)雙絞線編號測定儀。在醫(yī)院門診樓弱電改造過程中，采用該測定儀進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)雙絞線編號測定。僅一名測試人員在井道機(jī)房中一次性將24根雙絞線隨機(jī)插入測定儀的編碼器端口中。然后到各網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點，依次將墻面上的每個網(wǎng)絡(luò)雙絞線節(jié)點用網(wǎng)絡(luò)跳線連接到手持測定儀上，測定儀會準(zhǔn)確地顯示出該雙絞線節(jié)點對應(yīng)在井道端編碼器上的編號。測試人員記錄該編號并以“樓層—房間—節(jié)點”的編號方式對已測定的雙絞線進(jìn)行標(biāo)定。用此方法對10臺交換機(jī)布線的230多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點完成快速測定。在測試過程中，測試一路網(wǎng)線芯線時，出現(xiàn)顯示“18”情況，分析為該網(wǎng)線的1、2、3接點接觸不良，打開其信息插座后發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的RJ-45插座嚴(yán)重氧化。更換新的信息插座后，芯線測試和編號測試均正常。

5 結(jié)論

目前，醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)弱電工程施工中對網(wǎng)絡(luò)布線雙絞線編號的測定方法都需要至少兩個人利用巡線儀或網(wǎng)線測試儀，并通過手機(jī)或?qū)χv機(jī)等通訊工具配合進(jìn)行。對每個網(wǎng)絡(luò)雙絞線節(jié)點，只能在井道中用儀器逐條線測試，效率低下，測定線路時費工、費時[15-16]。

該測定儀可同時對最多64條雙絞線進(jìn)行測定，在編碼器端一次性插入多條雙絞線，各房間的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點端實現(xiàn)即插即顯其序號。測試過程僅需一人即可完成，不需任何通訊手段。省去了對每個房間的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點都需在井道匯聚端逐線測試的繁瑣步驟，在醫(yī)院的網(wǎng)絡(luò)施工中，經(jīng)驗證測定準(zhǔn)確、穩(wěn)定可靠、節(jié)省人力，值得推廣。