智能布线管理系统的10针监测单元探讨

文/曾松鸣(德特威勒高级技术专家 )

智能布线管理系统的10针监测单元探讨

文/曾松鸣(德特威勒高级技术专家 )

监测单元的构造繁多，每一家都在监测单元上形成了自己的特色。其中，九针、十针的监测单元具有跳线信道的监测功能，而十针监测单元从原理上可以分别形成相当多的特色监测单元，例如：跳线信道的全程监测、单端端口监测、自检、地线独用、远程端口监测、外部通信接口等。这些功能将会大大丰富智能布线管理系统监测单元的多样性，以更多地满足客户的实际需求。

十针监测单元、自检、信道监测、远程端口监测、共享地线、双配线架、单配线架。

智能布线管理系统从结构上可以分为监测/显示单元、控制器和系统软件三大主城部分。其中监测/显示单元是系统中最具有特色、也是功能最难定夺的部分，因为它需要体积小、功能全、造价低、构成简、覆盖广。以功能划分，在监测/显示单元中，又可以大致分为监测单元和显示单元，前者用于监测跳线或信道的状态，后者用于根据控制器的指令向现场的操作者和管理者显示相应的信息。本文将对监测单元中的一类——十针监测单元的功能进行探讨。

作为整个智能布线管理系统的感知器官，监测单元它通过自己的“触角”（即：感应部件）感知跳线是否被插拔、跳线的信道是否还贯通等等，当然未来的监测单元还可能会具有良好的全信道监测功能。

监测单元中的感应部件主要是借助于光、电、磁、机、声等等接触式或非接触式监测原理而达到跳线监测的目的，而十针监测单元的监测机理则归属于机械触点接触式，即借助于跳线端口上的探针（或簧片）形成电路的接通和断开，只要跳线两端中有一端因跳线插拔而出现电路断线，就会形成信道两端的监测出现“断线”的信号，而只有两端的跳线全部插到位，才能使两端的监测处于“接通”的状态。这一原理需要在常规的8芯跳线外添加额外的2芯监测线，即采用10芯的专用跳线方能实现。

由于十针检测单元中具有2芯监测线，它的功能比起九针检测单元而言丰富了许多，大体可以形成以下功能：

(1)常规的跳线信道监测功能；

(2)常规的跳线连接关系扫描；

(3)单配线架结构的对端监测功能；

(4)智能跳线及监测单元自检；

(5)监测电路自成回路；

(6)远程端口监测。

1 常规的跳线信道监测功能

常规的跳线信道监测功能可以在跳线插拔并形成跳线信道（对于跳线而言，跳线仅有一端插入，没有构成传输信道时是没有实际的传输价值的）时，十针监测单元能够检测出跳线信道的状态（“连接”或“未连接”），这一功能是智能布线管理系统的常规功能。当然，对于十针监测单元而言，这一功能需要在“双配线架”结构中才有效。这时，管理者看到的信息是：“这根跳线的两端都插入了指定的端口，这根跳线是一根完整的跳线，而且我已经读到了跳线两端的端口编号”。

基于这样的原理，当跳线的一端处于非智能配线架或网络交换机端口时，这一功能将会失效，因为跳线的对端将无法提供响应信号。

2 常规的跳线连接关系扫描

跳线连接关系扫描是指智能布线管理系统自行侦测智能跳线所连接的端口连接关系，从而辅助管理者快速构建系统连接的拓扑逻辑图。

在系统投入使用后，跳线连接关系扫描功能依然能够发挥重大的作用。如：

(1)这一功能可以在跳线插拔后立即更新系统的拓扑逻辑图。

(2)将当前的跳线连接关系与原保存的系统拓扑逻辑图进行对比，提供某一时间段中连接关系的变化情况。这一点在系统断电或暂停使用一段时间后，核查在系统未使用期间进行过哪些跳线整理特别有效。

如果配线架的跳线并非是先设置在系统软件中，然后采用电子工单进行跳线操作，而是现场直接进行跳线操作（如：部分IT设备的连接测试等）时，这一功能将会记录每一次插拔的时间和端口号，为最终形成带有双端编号的跳线提供依据。事实上，如果真正使用跳线两端都以标明本端编号和对端编号的跳线时，电子工单已经处于可用可不用的状态，而跳线连接关系扫描则能够帮助管理者检查跳线的实际连接是否正确，但它不能确定跳线上的端口编号是否真正与实际端口匹配，因为扫描到的信息是连接关系的电子信息，它不可能达到人们看到的跳线连接这一水平（外观、实际连接）。

3 单配线架结构的对端监测功能

对于智能布线管理系统而言，如果跳线的一端处于未被监测状态（如：单配线架结构，如对端采用的是非智能配线架或网络交换机），具有单配线架监测功能的智能布线管理系统事实上仅监测了能够提供响应信号的端口，相当于告诉管理者：“我仅知该跳线的这一端是好的，也能够读到这一端的端口编号。至于对端的状态我不知道，当然我可以从系统中的录入信息中知道对端，我也不知道这两个端口之间是插入了一根完整的跳线，还是插入了两个彼此没有连接关系的跳线插头”。

当采用十针监测单元时，这一状态会有所改变好转：“这根跳线的一端插入了指定的端口，另一端的连接状态可以被监测，这根跳线是一根完整的跳线，而且我已经读到了本端的端口编号”。

可以采用的方案如下。

(1)本端（连接智能配线架的一端）采用常规的连接方法，对端因没有智能配线架，故跳线的监测端口内形成一个机械开关，在跳线没有插入插座前处于开断状态（常开状态）。当探针遇到配线架/网络设备的面板回缩时，机械开关闭合，回送信号至智能配线架。当然，机械开关也可以为常闭状态，这时只要智能配线架中的监测电平定义翻转即可。这一方案得特制专用于单配线架的十针跳线，但配线架和网络设备上无需添加任何部件。

(2)本端（连接智能配线架的一端）采用常规的连接方法，对端因没有智能配线架，故在对端的配线架或网络交换机上黏贴导电接触片，这时的十针跳线可以借用常规的双配线架十针跳线，但在配线架和网络设备面板上得添加导电接触片。

所以，十针监测单元可以用于正规的双配线架结构，也可以用于仅打算监测一端的单配线架结构。只是用于单配线架结构时，仅知道跳线已经插入对端端口，但无法自动侦测出对端端口的编号。

4 智能跳线及监测单元自检

智能布线管理系统的各个部件都应有内部自检功能，以确保系统在长期运行状态下、在无人监管状态下依然运行正常。其中显示单元、控制器、传输网络和系统软件的自检容易做到，因为系统可以在其中任何一个位置添加自检信号。但在监测单元中，由于信号来自外部，自检相对比较困难些。十针监测单元能够实现监测单元及智能跳线的自检。当然，作为系统管理的一部分，管理者也应该定期进行人为故障检查，这属于管理范畴，不属于自检的构思范围。

智能跳线在使用状态时，其感应状态应该是长期不变的，除非跳线被经常插拔才会频繁的发生跳线状态变化现象。

当跳线的感应状态长期不变时，会有两种可能性出现：一是监测电路全部完好，只因被监测点的状态未变而引起；二是监测电路发生故障，使被监测点出现状态改变而系统因电路故障而造成信息传递受阻。由于第二种情况是不希望发生的，而电子电路属于有源器件，存在着电子电子元器件发生故障的概率，故此应设置自检电路进行定期检查，一旦发现则切换到备用电路，并在系统中告警提醒管理人员联系厂商予以修复。

十针监测单元能够借助于两根监测线之间的回路形成自检电路，分别对跳线自身和监测单元进行自检。其方案如下。

(1)跳线内两端均设置微型电子线路，但参数略有不同。

第三，对破坏林业资源行为的处罚无论是罚款还是拘留都缺乏规范性，个别管理人员恣意横行，随意罚款，其处罚结果缺乏说服力。

(2)在双配线架状态下，由跳线两端依次提供测试信号，内置电路分别产生感应，测试信号发出端或接收端，根据收到的波形判断跳线及监测单元是否有故障。

(3)在单配线架结构中，若对端插头侧的监测电路采用跳线插入为“开断”状态，则可以通过单端（“本端”，即智能配线架端）注入测试信号，即刻或延时接收来自智能跳线的波形，根据波形判断跳线及监测单元是否有故障。

5 监测电路自成回路

十针监测单元脱胎于九针监测单元，由于九针监测单元需要共用接地端，导致信号的稳定性下降。而十针监测单元中的两芯监测线中一芯为信号线，另一芯为地线（四对八芯水平双绞线中每个线对的构造类似），在监测单元上就可以根据自己的抗干扰要求进行各种设计，使信号更为稳定、可靠、安全。

6 远程端口监测

在有些建筑群或建筑物内，会出现楼与楼之间、楼层与楼层之间、数据中心与数据中心之间的长跳线，这些跳线的长度可能会达到数十米乃至100多米，而在跳线的两端均处于不同的智能配线架控制器管辖之下，这样的远程端口监测可以借助于十针监测单元中专门配备的远程端口监测组件予以解决。其原理如下。

(1)监测电路采用长线传输器件，使监测用的电信号能够随着跳线长距离传递到对端。

(2)本端监测电路采用纠错编码方式传递本端的地址（可能含有：建筑物地址、楼层地址、房间地址、配线架地址和端口地址）和状态，对端监测电路在收到信号后，翻译出接收到的端口地址及状态码，经控制器之间的以太网（智能配线架专网）相互沟通后，对信号进行确认。

同理，十针监测单元的编码扫描也可以用于同一间机房内的不同控制器所辖的智能配线架之间，是解决不同控制器所辖智能配线架之间的跳线互联时的监测问题的理想方法。当然，由于距离近，所以长线传输不再需要，但扫描周期会与同一控制器内的十针监测单元扫描周期相等或略长些，取决于编码是否能够简化、网络传输的响应时间等因素。

7 外部接口的传输通道

十针监测单元中的两芯监测线也可以用于连接某些外部设备（如：机柜控制器、门禁、PDU）的通信接口，使这些零散的外部设备能够借助于智能布线管理系统与其他管理系统之间的互联，传递到指定的管理系统中。当然，未来的智能布线管理系统也会逐渐走向全功能的机房管理系统，这时它会具有专门的接口控制器，但对于零散的外部接口，利用十针监测单元作为简易的双线制通用接口不失为一种理想的选择，当然这时的控制器也应能够应对这样的外部接口信息通信，即走向通用的道路。

同理，监测/显示单元中的显示单元也可以作为外部LED显示使用，仅需在显示单元中增加一个接口，外接一个功率增强组件即可。

8 结束语

十针监测单元是一种功能多样的监测单元，它能够以人们常见的形式出现，这时由于双线传输，其稳定性相当好。同时，它也能够变形而用于单配线架（理想状态应为双配线架，但如果仅需要监测单端，也可以采用单配线架，只是均摊到每个端口的造价会略高于双配线架，因为双配线架对于每个跳线有两个端口，而软件即便是在销售时是免费的，但实际上依然存在着研发和维护费用。对于软件而言，端口数越多，平均费用越低），或添加自检电路，最终还可以形成跨控制器的检测、自检一体化的编码式十针监测单元。

参考资料

1《INFORMATION TECHNOLOGY -Automated infrastructure management (AIM)-requirements, data exchange and applications》（ISO/IEC 18598-2016，讨论稿）

2 《Information technology - Implementation and operation of customer premises cabling - Part 2: Planning and installation》（ISO 14763-2-2014，讨论稿）

3《Administration Standard for Telecommunications Infrastructure》（ANSI/ TIA-606-B-2012）

4《智能布线管理系统的核心思维：保留真实的记录》（曾松鸣）

5《智能布线管理系统应采用通用接口实现结构化》（曾松鸣）

6 《从运维角度分析智能布线管理系统的功能》（曾松鸣）

7《智能布线系统的监测单元响应时间和显示扫描周期探讨》（曾松鸣）