醫院網絡雙絞線編號測定儀的設計與應用

肖永平

中國人民解放軍聯勤保障部隊第九七O醫院 信息科，山東 煙臺 264002

引言

隨著醫院計算機網絡的不斷發展，網絡施工已經成為經常性工作。在網絡布線工程結束后，多而雜亂的網絡雙絞線都匯聚在井道機房中，確定這些雜亂無序的網絡雙絞線編號是一項繁瑣而復雜的工作[1-4]。常用的辦法是使用網絡測線儀進行測量，測線儀包括主測試器和遠程測試器，分別在井道交換機端和每個房間的網線節點之間，由兩人對每根網線進行測試[5-9]，測試過程中使用手機或對講機等通訊工具聯系確定，該方法費時、費力，工作效率較低。

為了減少人力成本，解決我院網絡弱電施工中費時、費力的問題，研制了“醫院網絡雙絞線編號測定儀”，在測試過程中只需一人即可完成網線編號的測定，不需其他人員或通訊工具配合，能遠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

編碼器用于網絡布線井道交換機端，利用RJ-45插口的8個接點，根據編號對每一個插口進行數字編碼。測試器用于每個網絡節點端，對被測網線進行解碼（譯碼）并顯示其相應的編碼數據。

在井道網絡雙絞線匯聚端，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。

測試人員到各網絡節點后，將測試器的CZ0接口與該網絡節點連接，測試器立即顯示該網絡節點在井道端的編碼器上對應的編號，記錄并標定該編號即可完成測定工作。

2 編碼器設計

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該插座編號對其進行數字編碼。數字編碼方案有很多種，本設計采用8421-BCD編碼。

下面以插口CZ26的編碼電路為例做詳細說明，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BCD編碼為011010，對應十進制碼26。

本設計方案中可對RJ-45插座的6個接線腳進行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的8個接點是否接觸良好，在測定網絡線路雙絞線編號的同時判斷網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RJ-45插座1～5腳中編碼為“0”的接點。當K2閉合時，RJ-45插座的6腳獲得高電平，相應繼電器工作。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，其編碼變為“11111”，此時測試器顯示數據為1 U，說明雙絞線接線兩端水晶頭的8接點節點接觸良好。高位顯示器的輸入端僅與相應RJ-45插座的5腳相連，當測試器顯示數據為“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RJ-45插座的4、3、2、1接點。當其顯示不為“U”時，說明顯示值相應的四位二進制碼中為“0”的RJ-45插座的接點連接故障。例如，當個位顯示器顯示值為“7”時，對應的二進制碼為“0111”，相應RJ-45插座的4腳不通。在網線測試中，當斷開第5根線時，測試器顯示“0 U”，斷開第3根線時，顯示“1 B”，根據編碼規則，不同的顯示數據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RJ-45插座1～5腳的編碼恢復為原狀態。此時由測試器顯示出的信息即為測定的網線編號信息。

3 譯碼端設計

譯碼端設計電路由RJ-45插口CZ0、譯碼（驅動）器和顯示器組成，如圖4所示。譯碼器對CZ0的1～6腳的編碼信息進行譯碼，經譯碼驅動后由顯示器顯示其相應網線編號。CZ0的7腳接電源正極，8腳作為公共端接電源負極。

圖4 譯碼端設計電路

譯碼端的譯碼器、顯示器采用市售SMA41056L 8421BCD 0.56寸7段LED數字顯示數碼管模塊，工作電壓5 V。其內部集成了譯碼器、譯碼驅動電路及防護電路，譯碼端電路的K1為電源總開關。

4 應用效果

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

在工作中，根據需要研制了24個端口的計算機網絡雙絞線編號測定儀。在醫院門診樓弱電改造過程中，采用該測定儀進行了網絡雙絞線編號測定。僅一名測試人員在井道機房中一次性將24根雙絞線隨機插入測定儀的編碼器端口中。然后到各網絡終端節點，依次將墻面上的每個網絡雙絞線節點用網絡跳線連接到手持測定儀上，測定儀會準確地顯示出該雙絞線節點對應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—節點”的編號方式對已測定的雙絞線進行標定。用此方法對10臺交換機布線的230多個網絡節點完成快速測定。在測試過程中，測試一路網線芯線時，出現顯示“18”情況，分析為該網線的1、2、3接點接觸不良，打開其信息插座后發現內部的RJ-45插座嚴重氧化。更換新的信息插座后，芯線測試和編號測試均正常。

5 結論

目前，醫院網絡弱電工程施工中對網絡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線測試儀，并通過手機或對講機等通訊工具配合進行。對每個網絡雙絞線節點，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條雙絞線進行測定，在編碼器端一次性插入多條雙絞線，各房間的網絡節點端實現即插即顯其序號。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絡節點都需在井道匯聚端逐線測試的繁瑣步驟，在醫院的網絡施工中，經驗證測定準確、穩定可靠、節省人力，值得推廣。