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智能建筑网络工程验收思考

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随着智能建筑的兴起,按照国际标准ISO11801楼宇网络综合布线系统的要求,以网络水平子系统最常见的星形拓扑结构为例,每一个网络接入点都必须通过一根独立的网线与上级管理子系统的配线架进行汇聚[1]。然而,对配线架上汇聚所得网线簇进行来源定位显得十分棘手,进而,给工程质量验收和制作十年以上线缆标识[2]造成困难。本文设计的可视化网线定位测试器解决了上述的问题,并在实际工程中得到验证。它由两部分组成:单片机端和房间端。单片机端采用STC89C54通用开发板搭建,节约了开发时间;房间端为按照一定规则制作的10cm长带水晶头网线,数量依据实际要求而定,一般10个即可。

1网线定位测试器的原理

100Base⁃TX标准要求使用2对阻抗为100Ω的5类非屏蔽8芯双绞线,其中必须使用的内芯为:1号芯(橙白色)、2号芯(橙色)、3号芯(绿白色)、6号芯(绿色)。据此,只需要保证了这4颗内芯处于可靠连通状态,就可以保证此条网线线路达到了100Base⁃TX通信标准。本文设计思路在于对网线8颗内芯做A,B两类处理:A类是1,2,3,6号芯,用于测试线路是否达标;B类是4,5,7,8号芯,用于定位线路来源。需要特别说明的是本文是基于对绝大部分线路质量充分信任的基础上设计,对线路绝缘层损坏造成线间短路、线间串联、线材质量差内芯自身短路等极端问题,系统亦将在显示部分进行异常提示,但无法给出中间线路具体故障原因,此类极端情况下需要针对性使用网络测试仪[3]并结合现场情况进行断点、故障点位置判断。

1.1测试原理检测原理如图1所示,对A类中的4颗内芯施加低电平0信号,经由房间端反馈4位2进制“0000”信号至中间待测线路,在单片机P3口中检测反馈信号,如果对应端口都可以收到低电平0信号,说明1,2,3,6号全部可靠连通。

1.2定位原理B类中的4颗内芯用来定位,它可以传递4位简单2进制编码,如1010。由于4位2进制编码有15种不同的可辨别状态,可以用来定位15个不同房间,在我院某大楼的实际应用中,每次最多只需同时测试12个房间,因此采用这种简单4位2进制编码可以完全满足要求。整个过程如图2所示。

2硬件设计

2.1单片机端单片机端实物图如图3所示,用于获取检测定位信息,并将取得的信息显示出来。模块化精简设计,使用开发板的STC89C54单片机最小系统,含有STC89C54单片机(含晶振震荡电路)模块,8位数码管显示模块和电源模块,并自制了检测接口模块。调用单片机P0和P3口作为输入输出端口[4],取P3口低电平有效作为输入,连接待测线路;P1口高电平有效作为输出,连接显示模块;8位数码管显示模块采用共阴级显示方式,平时为不显示状态,以节约电能;电源模块采用5V,0.7A直流USB供电,外接普通移动电源输入;检测接口模块为兼容RJ45接口。8位数码管显示规则定义为:高4位用于显示房间号,如显示10,则表示现在正在接受检测的线路来自10号房间端口;低4位用于显示通信测试结果,结果合格则显示“PASS”,不合格则显示“F”“,FF”“,FFF”等(取英文单词“FAIL”的首字母“F”),由于A类芯一共4颗,分别是1,2,3,6号芯,它们刚好可以和数码管的低4位一一进行对应,哪颗芯检测失败,则在对应的数码管上显示“F”,异常提示的代码为“EEEE”(取英文单词“Error”的首字母“E”)。

2.2房间端用于插入各个房间的网络接入端口,在反馈4位2进制“0000”信号[5]的同时,反馈特定的4位2进制定位编码,供单片机端分析。2进制定位编码与房间号之间的逻辑表如表1所示。

3程序设计

采用德国KeilSoftware公司出品的KeilC51软件的集成开发环境uVision中编写,它提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案[5]。程序流程如图4所示。部分程序代码。

4结论

本文提供了一种基于STC89C54单片机的可视化网线定位测试器的设计方法,并依照该设计方法在通用单片机开发板中完成开发,在施工现场复杂环境中完成实际应用,相比传统方法,具有以下明显优势:实现了网线的定位和通信测试同时进行,一体化提高了工作效率;采用人性化数字显示,相比传统方式显示结果更直接;可以单人操作独立完成整个定位测试过程,相比传统方式需要至少2人进行对讲沟通,反复试线,节约了人力成本;单片机采用C语音精简编程,待测网线单根检测时间不超过1s,相比传统测线器方式,每次测试将节约用时5s左右,在庞大工程验收中,累计可节约大量时间成本;通用化平台设计,可移植性强。

作者:杨阳 秦建明 吕明 苏桐 单位:沈阳军区 兴城疗养院 信息科

智能建筑网络工程验收思考责任编辑:杨雪    阅读:人次