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德特威勒评析电子配线架的检测原理

发布时间:作者:cobinet 万兆网络模块浏览:388次来源:千家综合布线网
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电子配线架是综合布线系统自动检测系统中的重要组成部分,也是当今唯一有效的综合布线自动检测产品,它正在逐步获得客户的信任和支持。

电子配线架的基本思路是借助于自动控制系统中已经成熟的检测手段,对每个配线架端口的跳线状态进行实时检测,争取在最短的时间内将跳线被插拔等异常信息上报给当班的管理人员,以便及时地处理和解决问题。作为附加效益,它可以在施工过程中形成电子工单,让跳线插接人员不必看着图纸,而是仅凭指示灯就可以不动脑筋地、迅速地完成跳线插接任务,这样做的最大好处是大大减轻了施工人员的劳动强度,加快了现场的施工速度。所以电子配线架无论是对于最终客户还是对于施工方都是受到青睐的综合布线产品。

本文不打算描述电子配线架的全部功能,仅打算针对它的检测原理,展开自己的理解和分析,进而提出进一步完善的建议。

电子配线架的检测手段,在数十年的自动控制系统、自动检测技术发展中早已使用、早已成熟的技术,而在综合布线系统中使用这样成熟的技术,有助于提高使用人员的信任度,因为它不需要使用人员再去论证和冒险。

在电子配线架的检测技术中,现在常见的有两种:端口检测技术和跳线链路检测技术(简称九针检测技术)。它们的检测原理有所不同,成本和优缺点也有所不同:

1  端口检测技术工作原理

端口检测技术是指在使用跳线插入模块(RJ45模块、110型连接器、光纤端口等等)的同时,触发安装在模块上的一个特制小开关,利用开关的状态改变(“断开”到“吸合”或“吸合”到“断开”),使检测电路知道有跳线插入,同理也可以确认有跳线被拔出。这种方法的原理与安防系统中的门磁开关非常相似,是一种可靠性比较高和成本十分低廉的检测手段。它的电路结构示意图参见图一:

图一  端口检测型电子配线架中的检测部分电路示意图

在图一中,OAB是一个安装在模块上或模块附近的检测开关,在跳线没有插入模块时,OA之间连通而OB之间断开,I1为经过检测开关的电流;IC为检测用的集成电路,当集成电路的输入电压Vi为高电位时,它的输出电位Vo为低电位,它的输入电流I2基本为0;Vc为电源,假设为+5V电压;D为发光二极管;R为限流电阻,使发光二极管的光亮度保持恒定(温度引起的亮度变化不在本文考虑范围之内);C为滤波电容,可以消除开关状态变换时所产生的抖动和震荡波形,确保Vo的状态稳定;I为检测电路的电源电流,它流经发光二极管D,可以使发光二极管发光,I = I1 + I2。

根据图一,在跳线没有插入模块时,因从Vc到地之间没有电流,使Vi为高电位,这时集成电路IC的输出电位Vo为低电位,它的含义是“跳线没有插入”;一旦跳线插入模块,则触发检测开关,这时由于开关簧片的作用,O点电位与B点电位相等,使Vi变为低电位,同时,电流I1从O经过开关流向B,而流经发光二极管的电流I = I1 + I2 ≈ I1,这个电流使发光二极管D发光,向配线架面前的人们示意有跳线插入模块。与此同时,当Vi为变换为低电位时,集成电路IC的输出电位Vo迅速翻转,变成高电位,后继电路将这个信号送到软件中,软件记录中自动填写“xx时xx分xx秒,xx号模块中插入跳线”,并在屏幕中显示给管理人员。

同理,如果跳线被拔出,则发光二极管D应电流为0停止发光,而集成电路的输入端电位Vi立即升为高电位,输出端电位Vo降为低电位,后继电路将这个信号送到软件中,软件记录中自动填写“xx时xx分xx秒,xx号模块中的跳线被拔出”,并在屏幕中显示给管理人员。若这根跳线不应该被拔出(异常),则管理电脑将会发出声光报警,通知管理人员注意。

2  虚拟跳线的检测原理

在上一部分,说明了一个模块端口被检测的过程,但一个跳线有两端,利用上述检测方法还不足以对跳线进行检测。如果采用以下思路,则跳线可以被检测:

任何跳线都有两端,分别插入两个模块(光纤端口类同),只要同时检测成对出现的两个模块,则这根跳线两端的插拔都得到了有效的检测。由此,可以形成“虚拟跳线”的概念,即:在管理软件中将一根跳线的两端成对的做好记录,插入跳线时也按已经记录好的组合完成跳线插入,这样这根跳线的任意一端(或两端)被拔出,都会引起软件留下记录,甚至报警(双端检测)。

当然,如果软件中设定虚拟跳线的一端(一般是没有相应检测端口的网络设备端)状态不作记录和报警,则跳线仅进行单端检测。

当虚拟跳线的两端都有端口检测型电子配线架时,一般采用双端检测方案;当虚拟跳线的一端有端口检测型电子配线架,另一端为网络设备时,一般采用单端检测方案。从检测原理可知,双端检测的成本远高于单端检测的成本,但双端检测方案能监测跳线的两端而单端检测方案仅能监测跳线的一端。

3  跳线链路检测技术的基本原理

跳线链路检测技术主要采用9针技术,有时也会见到10针技术。以9针检测技术为例,它从一个模块上发出一个电流,经9针跳线(RJ45型中的8针为信号传输线,1针为监测线;光纤跳线需另添1根金属监测线)中的监测线传递到跳线另一端的模块上,该电流如果能够正常流动,则跳线链路处于正常工作状态,如果电流的流动中断,则跳线没有插入或在中部发生断裂。这一工作原理的示意图可以参见图2:

图2  九针跳线的模块连接示意图

在图2中,8针模块的上方有一个金属检测片,8针跳线的中上方有一根凸起的针,当跳线插入模块时,跳线上方的针与模块上方的金属检测片接触,形成了贯穿整个跳线的检测电流回路。由此,跳线的检测链路得以形成。

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