醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)雙絞線編號(hào)測(cè)定儀的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

肖永平

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

引言

隨著醫(yī)院計(jì)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(hào)是一項(xiàng)繁瑣而復(fù)雜的工作[1-4]。常用的辦法是使用網(wǎng)絡(luò)測(cè)線儀進(jìn)行測(cè)量，測(cè)線儀包括主測(cè)試器和遠(yuǎn)程測(cè)試器，分別在井道交換機(jī)端和每個(gè)房間的網(wǎng)線節(jié)點(diǎn)之間，由兩人對(duì)每根網(wǎng)線進(jìn)行測(cè)試[5-9]，測(cè)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(fèi)時(shí)、費(fèi)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(fèi)時(shí)、費(fèi)力的問題，研制了“醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)雙絞線編號(hào)測(cè)定儀”，在測(cè)試過程中只需一人即可完成網(wǎng)線編號(hào)的測(cè)定，不需其他人員或通訊工具配合，能遠(yuǎn)距離地快速測(cè)定大批量雙絞線編號(hào)，并且電路簡(jiǎn)單、成本低、工作效率極高。

1 工作原理

1.1 電路組成

該測(cè)定儀主要由編碼器[10-14]、芯線測(cè)試電路和測(cè)試器組成，見圖1。

圖1 雙絞線編號(hào)測(cè)定儀原理圖

1.2 測(cè)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(gè)接點(diǎn)，根據(jù)編號(hào)對(duì)每一個(gè)插口進(jìn)行數(shù)字編碼。測(cè)試器用于每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)端，對(duì)被測(cè)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(cè)試人員將大量的待測(cè)雙絞線的水晶頭隨機(jī)插入 “測(cè)定儀”編碼器的CZ1～CZn各端口中，測(cè)試人員無須值守。

測(cè)試人員到各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)后，將測(cè)試器的CZ0接口與該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接，測(cè)試器立即顯示該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在井道端的編碼器上對(duì)應(yīng)的編號(hào)，記錄并標(biāo)定該編號(hào)即可完成測(cè)定工作。

2 編碼器設(shè)計(jì)

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(gè)電接點(diǎn)。其中任意2個(gè)電接點(diǎn)作為電源線，其他6個(gè)電接點(diǎn)由編碼電路根據(jù)該插座編號(hào)對(duì)其進(jìn)行數(shù)字編碼。數(shù)字編碼方案有很多種，本設(shè)計(jì)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(shí)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(duì)應(yīng)十進(jìn)制碼26。

本設(shè)計(jì)方案中可對(duì)RJ-45插座的6個(gè)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(cè)試64條雙絞線。

2.2 芯線測(cè)試電路

芯線測(cè)試電路（圖3）是整個(gè)電路的輔助部分，作用是判斷被測(cè)雙絞線兩端水晶頭或信息插座內(nèi)的8個(gè)接點(diǎn)是否接觸良好，在測(cè)定網(wǎng)絡(luò)線路雙絞線編號(hào)的同時(shí)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(cè)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(diǎn)接繼電器工作線圈的正極并連接RJ-45插座的6接點(diǎn)，四組常開接點(diǎn)接相應(yīng)RJ-45插座1～5腳中編碼為“0”的接點(diǎn)。當(dāng)K2閉合時(shí)，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(diǎn)閉合接通，使其編碼為“0”的腳獲得高電平，這時(shí)該插座的1～5腳均為高電平，其編碼變?yōu)椤?1111”，此時(shí)測(cè)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(diǎn)節(jié)點(diǎn)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(cè)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(gè)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(diǎn)。當(dāng)其顯示不為“U”時(shí)，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(diǎn)連接故障。例如，當(dāng)個(gè)位顯示器顯示值為“7”時(shí)，對(duì)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(cè)試中，當(dāng)斷開第5根線時(shí)，測(cè)試器顯示“0 U”，斷開第3根線時(shí)，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(diǎn)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(shí)由測(cè)試器顯示出的信息即為測(cè)定的網(wǎng)線編號(hào)信息。

3 譯碼端設(shè)計(jì)

譯碼端設(shè)計(jì)電路由RJ-45插口CZ0、譯碼（驅(qū)動(dòng)）器和顯示器組成，如圖4所示。譯碼器對(duì)CZ0的1～6腳的編碼信息進(jìn)行譯碼，經(jīng)譯碼驅(qū)動(dòng)后由顯示器顯示其相應(yīng)網(wǎng)線編號(hào)。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(jì)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(dòng)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(cè)線方式是由一個(gè)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(duì)講機(jī)或手機(jī)等通訊工具通知對(duì)方所測(cè)網(wǎng)線點(diǎn)。交換機(jī)端人員用手持巡線儀發(fā)送器逐一測(cè)試交換機(jī)端的被測(cè)網(wǎng)線直到網(wǎng)絡(luò)終端人員回應(yīng)確定。這種測(cè)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(cè)定儀測(cè)試時(shí)，工作人員獨(dú)自在交換機(jī)端將待測(cè)網(wǎng)線隨機(jī)插入編碼器，然后到各終端用測(cè)試儀測(cè)試并記錄測(cè)定的網(wǎng)線編號(hào)即可。用測(cè)定儀測(cè)試網(wǎng)絡(luò)線路編號(hào)能顯著提高工作效率。

在工作中，根據(jù)需要研制了24個(gè)端口的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)雙絞線編號(hào)測(cè)定儀。在醫(yī)院門診樓弱電改造過程中，采用該測(cè)定儀進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)雙絞線編號(hào)測(cè)定。僅一名測(cè)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(cè)定儀的編碼器端口中。然后到各網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)，依次將墻面上的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)雙絞線節(jié)點(diǎn)用網(wǎng)絡(luò)跳線連接到手持測(cè)定儀上，測(cè)定儀會(huì)準(zhǔn)確地顯示出該雙絞線節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)在井道端編碼器上的編號(hào)。測(cè)試人員記錄該編號(hào)并以“樓層—房間—節(jié)點(diǎn)”的編號(hào)方式對(duì)已測(cè)定的雙絞線進(jìn)行標(biāo)定。用此方法對(duì)10臺(tái)交換機(jī)布線的230多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)完成快速測(cè)定。在測(cè)試過程中，測(cè)試一路網(wǎng)線芯線時(shí)，出現(xiàn)顯示“18”情況，分析為該網(wǎng)線的1、2、3接點(diǎn)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(cè)試和編號(hào)測(cè)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(duì)網(wǎng)絡(luò)布線雙絞線編號(hào)的測(cè)定方法都需要至少兩個(gè)人利用巡線儀或網(wǎng)線測(cè)試儀，并通過手機(jī)或?qū)χv機(jī)等通訊工具配合進(jìn)行。對(duì)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)雙絞線節(jié)點(diǎn)，只能在井道中用儀器逐條線測(cè)試，效率低下，測(cè)定線路時(shí)費(fèi)工、費(fèi)時(shí)[15-16]。

該測(cè)定儀可同時(shí)對(duì)最多64條雙絞線進(jìn)行測(cè)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(diǎn)端實(shí)現(xiàn)即插即顯其序號(hào)。測(cè)試過程僅需一人即可完成，不需任何通訊手段。省去了對(duì)每個(gè)房間的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都需在井道匯聚端逐線測(cè)試的繁瑣步驟，在醫(yī)院的網(wǎng)絡(luò)施工中，經(jīng)驗(yàn)證測(cè)定準(zhǔn)確、穩(wěn)定可靠、節(jié)省人力，值得推廣。