医院网络双绞线编号测定仪的设计与应用

2019-03-15肖永平

中国医疗设备 2019年3期

肖永平

中国人民解放军联勤保障部队第九七O医院信息科，山东烟台 264002

引言

随着医院计算机网络的不断发展，网络施工已经成为经常性工作。在网络布线工程结束后，多而杂乱的网络双绞线都汇聚在井道机房中，确定这些杂乱无序的网络双绞线编号是一项繁琐而复杂的工作[1-4]。常用的办法是使用网络测线仪进行测量，测线仪包括主测试器和远程测试器，分别在井道交换机端和每个房间的网线节点之间，由两人对每根网线进行测试[5-9]，测试过程中使用手机或对讲机等通讯工具联系确定，该方法费时、费力，工作效率较低。

为了减少人力成本，解决我院网络弱电施工中费时、费力的问题，研制了“医院网络双绞线编号测定仪”，在测试过程中只需一人即可完成网线编号的测定，不需其他人员或通讯工具配合，能远距离地快速测定大批量双绞线编号，并且电路简单、成本低、工作效率极高。

1 工作原理

1.1 电路组成

该测定仪主要由编码器[10-14]、芯线测试电路和测试器组成，见图1。

图1 双绞线编号测定仪原理图

1.2 测试过程

编码器用于网络布线井道交换机端，利用RJ-45插口的8个接点，根据编号对每一个插口进行数字编码。测试器用于每个网络节点端，对被测网线进行解码（译码）并显示其相应的编码数据。

在井道网络双绞线汇聚端，测试人员将大量的待测双绞线的水晶头随机插入 “测定仪”编码器的CZ1～CZn各端口中，测试人员无须值守。

测试人员到各网络节点后，将测试器的CZ0接口与该网络节点连接，测试器立即显示该网络节点在井道端的编码器上对应的编号，记录并标定该编号即可完成测定工作。

2 编码器设计

2.1 编码器原理

编码器由编码电路和RJ-45插口CZ1～CZn组成。CZ1～CZn各有8个电接点。其中任意2个电接点作为电源线，其他6个电接点由编码电路根据该插座编号对其进行数字编码。数字编码方案有很多种，本设计采用8421-BCD编码。

下面以插口CZ26的编码电路为例做详细说明，如图2所示。

图2 编码器原理图

图2中，RJ-45插座CZ26的2、4、5脚与电源正极7脚相接。电路接通时CZ26的5、4、2脚为高电平，其他脚为低电平。其相应BCD编码为011010，对应十进制码26。

本设计方案中可对RJ-45插座的6个接线脚进行BCD编码，其最大编码组合为26，可得到64组编码。理论上可测试64条双绞线。

2.2 芯线测试电路

芯线测试电路（图3）是整个电路的辅助部分，作用是判断被测双绞线两端水晶头或信息插座内的8个接点是否接触良好，在测定网络线路双绞线编号的同时判断网线两端水晶头的制作情况。这部分电路由继电器J1～J24组成，受译码器电路中的K2控制。

图3 芯线测试电路

J1～J24采用DS4E-M-DC 5 V小型直流继电器，其各自四组中心接点接继电器工作线圈的正极并连接RJ-45插座的6接点，四组常开接点接相应RJ-45插座1～5脚中编码为“0”的接点。当K2闭合时，RJ-45插座的6脚获得高电平，相应继电器工作。其四组常开接点闭合接通，使其编码为“0”的脚获得高电平，这时该插座的1～5脚均为高电平，其编码变为“11111”，此时测试器显示数据为1 U，说明双绞线接线两端水晶头的8接点节点接触良好。高位显示器的输入端仅与相应RJ-45插座的5脚相连，当测试器显示数据为“0 U”或“0 X”（X为不等于U的任意值），说明5脚不通。个位显示器的输入端8、4、2、1分别连接相应RJ-45插座的4、3、2、1接点。当其显示不为“U”时，说明显示值相应的四位二进制码中为“0”的RJ-45插座的接点连接故障。例如，当个位显示器显示值为“7”时，对应的二进制码为“0111”，相应RJ-45插座的4脚不通。在网线测试中，当断开第5根线时，测试器显示“0 U”，断开第3根线时，显示“1 B”，根据编码规则，不同的显示数据可判断出具体哪根线不通，由此可判断双绞线两端水晶头或信息插座的制作情况。K2断开后，继电器J1～J24停止工作，其四组常开接点断开，相应RJ-45插座1～5脚的编码恢复为原状态。此时由测试器显示出的信息即为测定的网线编号信息。

3 译码端设计

译码端设计电路由RJ-45插口CZ0、译码（驱动）器和显示器组成，如图4所示。译码器对CZ0的1～6脚的编码信息进行译码，经译码驱动后由显示器显示其相应网线编号。CZ0的7脚接电源正极，8脚作为公共端接电源负极。

图4 译码端设计电路

译码端的译码器、显示器采用市售SMA41056L 8421BCD 0.56寸7段LED数字显示数码管模块，工作电压5 V。其内部集成了译码器、译码驱动电路及防护电路，译码端电路的K1为电源总开关。

4 应用效果

传统网络测线方式是由一个人手持巡线仪发送器在网络线路交换机端待命，另一人到各网络终端将巡线接收器插入信息插座后，通过对讲机或手机等通讯工具通知对方所测网线点。交换机端人员用手持巡线仪发送器逐一测试交换机端的被测网线直到网络终端人员回应确定。这种测试法交换机端人员需要在交换机端作m次巡线（m≤n），并重复n次。用研制的测定仪测试时，工作人员独自在交换机端将待测网线随机插入编码器，然后到各终端用测试仪测试并记录测定的网线编号即可。用测定仪测试网络线路编号能显著提高工作效率。

在工作中，根据需要研制了24个端口的计算机网络双绞线编号测定仪。在医院门诊楼弱电改造过程中，采用该测定仪进行了网络双绞线编号测定。仅一名测试人员在井道机房中一次性将24根双绞线随机插入测定仪的编码器端口中。然后到各网络终端节点，依次将墙面上的每个网络双绞线节点用网络跳线连接到手持测定仪上，测定仪会准确地显示出该双绞线节点对应在井道端编码器上的编号。测试人员记录该编号并以“楼层—房间—节点”的编号方式对已测定的双绞线进行标定。用此方法对10台交换机布线的230多个网络节点完成快速测定。在测试过程中，测试一路网线芯线时，出现显示“18”情况，分析为该网线的1、2、3接点接触不良，打开其信息插座后发现内部的RJ-45插座严重氧化。更换新的信息插座后，芯线测试和编号测试均正常。