姚強(qiáng)

網(wǎng)絡(luò)綜合布線實訓(xùn)裝置創(chuàng)新設(shè)計

姚強(qiáng)

本文從網(wǎng)絡(luò)綜合布線實訓(xùn)裝置的重要性出發(fā)，分析了目前國內(nèi)典型實訓(xùn)裝置在培養(yǎng)學(xué)生綜合布線核心能力方面的欠缺，創(chuàng)新設(shè)計了用布線模擬交換機(jī)和信息終端代替光纖交換機(jī)與PC機(jī)，解決網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)中管理方式與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在教學(xué)中難以實訓(xùn)的難題，并改進(jìn)了實訓(xùn)裝置的機(jī)架，增加了故障實訓(xùn)模塊，使整個實訓(xùn)裝置能根據(jù)教學(xué)的需要進(jìn)行靈活地變化。

網(wǎng)絡(luò)綜合布線 實訓(xùn)裝置 創(chuàng)新 設(shè)計

一、網(wǎng)絡(luò)綜合布線實訓(xùn)裝置的重要性

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，對綜合布線人才的需求也與日俱增。在國內(nèi)每年有近800萬信息點的綜合布線系統(tǒng)的新建、改建項目，同時這個行業(yè)為國內(nèi)每年提供50萬以上不同層次的崗位和相關(guān)就業(yè)機(jī)會，而中、高職計算機(jī)類專業(yè)的學(xué)生就業(yè)目標(biāo)中綜合布線工程人才占有很大比例。為了提高職業(yè)院校畢業(yè)生的就業(yè)競爭力，需重點加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計、安裝維護(hù)、測試監(jiān)理的核心技能訓(xùn)練，學(xué)校需要引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)綜合布線實訓(xùn)裝置進(jìn)行輔助教學(xué)。

二、目前國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)綜合布線實訓(xùn)裝置的現(xiàn)狀

教學(xué)實訓(xùn)裝置的設(shè)計應(yīng)強(qiáng)化核心技術(shù)與能力，淡化可以在工作崗位中短期就可培養(yǎng)的技能。通過模擬實訓(xùn)設(shè)備的運用，要能化解教學(xué)中重點、難點，要充分體現(xiàn)為教學(xué)服務(wù)的宗旨。目前國內(nèi)典型網(wǎng)絡(luò)綜合布線實訓(xùn)裝置在培養(yǎng)學(xué)生綜合布線核心能力方面有所欠缺。

綜合布線系統(tǒng)的管理方式與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的模擬是實訓(xùn)裝置需要解決的核心問題。目前需采用綜合布線實訓(xùn)設(shè)備與昂貴的光纖交換機(jī)組合才能進(jìn)行有效的實訓(xùn)。一方面有些經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的學(xué)校無法配置光纖交換機(jī)，使該關(guān)鍵內(nèi)容的實訓(xùn)無法進(jìn)行；另一方面能購買得起光纖交換機(jī)的學(xué)校也只是在專業(yè)集訓(xùn)隊的學(xué)生中應(yīng)用，教育不能面向大多數(shù)學(xué)生，嚴(yán)重降低了教學(xué)的效能。

針對上述問題，通過研究網(wǎng)卡與光纖交換機(jī)連通并進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時，網(wǎng)卡與光纖交換機(jī)的指示燈工作狀態(tài)與線路的關(guān)系，設(shè)計布線模擬交換機(jī)及信息終端代替光纖交換機(jī)和PC機(jī)。其布線模擬交換機(jī)及信息終端只有實際光纖交換機(jī)和PC機(jī)成本的三十分之一左右，但在網(wǎng)絡(luò)綜合布線實訓(xùn)中的效果還勝過實際的光纖交換機(jī)和PC機(jī)，因為實訓(xùn)場所需要的空間減少了，實訓(xùn)更加簡潔、明了。

布線模擬交換機(jī)的正面設(shè)有16個RJ45口，16個RJ45口分別對應(yīng)100Mbps與Link/ACT指示燈；4組光纖接口，每組光纖接口一個為發(fā)送接口，一個為接收接口，分別對應(yīng)一個綠色指示燈；并設(shè)計一個電源指示燈。背部有一個220V電源接口，一個RS232串口，2個同樣功能的網(wǎng)口。內(nèi)部有一組鎳氫電池，可以在無交流電的情況也能正常工作。

布線模擬信息終端有1個RJ45測試口，對應(yīng)表示100Mbps的黃燈與表示Link/ACT的綠燈。1組光纖接口，一個為發(fā)送接口，一個為接收接口，分別對應(yīng)一個紅燈和藍(lán)燈。背部有一個12V電源接口，內(nèi)部有一塊鋰電池。

在綜合布線系統(tǒng)中采用雙絞線布線時，當(dāng)模擬信息終端通過網(wǎng)線接入布線模擬交換機(jī)時，對應(yīng)的RJ45口所對應(yīng)的指示燈：Link紅色常亮，ACT指示燈綠色閃爍。Link紅色常亮表示線路接通，ACT指示燈綠色閃爍表示有數(shù)據(jù)傳送。

在綜合布線系統(tǒng)中采用光纖布線時，當(dāng)模擬信息終端通過光纖與模擬交換機(jī)光纖口接通時，TX、RX對應(yīng)的綠色指示燈閃亮，表示有數(shù)據(jù)傳送。

布線模擬交換機(jī)的主板用一片CPLD芯片，由3個6口編解碼模塊負(fù)責(zé)對6個網(wǎng)口的掃描，掃描時序由CPU協(xié)調(diào)，CPU指示編解碼模塊的某一網(wǎng)口的某一根口線，發(fā)出掃描脈沖，并攜帶本端口的地址，以及由CPU提供的本端口的連接信息，同時把網(wǎng)口上收到的脈沖信息解碼后保存，等待CPU來讀取。4光路模塊由CPU直接管理掃描，在發(fā)送端發(fā)出本機(jī)的特征信息，同時接收對方的掃描信息。CPU掌握了本機(jī)各端口的連接信息，并可以通過串口向上位機(jī)報告。光路板插在主板上的，用紅外對射的原理來檢測光路的，發(fā)射端發(fā)出一定頻率的光，經(jīng)過光纖到達(dá)接收端，檢測到頻率正確，就認(rèn)為是通，這樣成本低，還能可以排除日光的干擾。布線模擬信息終端由CPU直接管理1個網(wǎng)口和1個光口的掃描和回應(yīng)。電源部分支持對4節(jié)5號鋰錳電池的充電管理。具體實現(xiàn)電路略。

為了使實訓(xùn)裝置獲得更佳的實訓(xùn)效果，同時還需優(yōu)化實訓(xùn)裝置的總體布局。

優(yōu)化實訓(xùn)機(jī)架，在機(jī)架前后二面的左右二側(cè)處分別安裝4根垂直理線槽，垂直理線槽與安裝在機(jī)架內(nèi)的理線環(huán)接縫處應(yīng)小于5mm，機(jī)架底部設(shè)有與模擬墻管道連接的3個接口，安裝在機(jī)架內(nèi)的設(shè)備后前位置可以根據(jù)用戶需要自行調(diào)整，通過前后二面的左右二側(cè)豎直蓋板的安裝，使整個布線系統(tǒng)線路整潔有序，達(dá)到了企業(yè)級水平。

在機(jī)架內(nèi)安裝1臺布線模擬交換機(jī)，24口光纖配線架1臺，24口模塊式配線架2臺，工作區(qū)信息盒1套，配有布線模擬信息端終6只，裝有理線環(huán)4只。同時在機(jī)架下部劃出一部分空間作為網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)故障排除實訓(xùn)區(qū)，具體設(shè)備配置是：安裝布線模擬交換機(jī)1臺，24口模塊式配線架1臺，110配線架1臺，工作區(qū)信息盒1套，布線模擬信息終端6只（與網(wǎng)絡(luò)綜合布線模擬實訓(xùn)區(qū)設(shè)備配置共用），故障配件網(wǎng)絡(luò)跳線、信息模塊、4對連接塊、模塊式配線架信息模塊1套，可進(jìn)行開路、短路、錯對、跨接、反接、串繞等故障的設(shè)置與排除。

采用上述創(chuàng)新設(shè)計及優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)綜合布線實訓(xùn)裝置已投入到實際教學(xué)中，實訓(xùn)效果十分顯著，從而也從實踐層面證明了上述設(shè)計的準(zhǔn)確性。

姚強(qiáng)：江蘇省武進(jìn)中等專業(yè)學(xué)校、電子信息專業(yè)高級工程師，中學(xué)高級教師