通信理論在綜合布線教學(xué)中的應(yīng)用研究

趙輝

摘 要：現(xiàn)階段各大院校綜合布線課程教學(xué)都停留在綜合布線施工技術(shù)、技能層面。通信理論作為綜合布線重要理論框架在高職院校教學(xué)實(shí)踐中卻很少應(yīng)用。對(duì)于通信理論的應(yīng)用價(jià)值和綜合布線教學(xué)中的應(yīng)用值得研究和關(guān)注。

關(guān)鍵詞：通信理論；綜合布線；故障檢測

1 引言背景

布線系統(tǒng)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)工程的通信基礎(chǔ)，是弱電系統(tǒng)的核心工程，隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和信息高速公路的飛速發(fā)展，布線技術(shù)逐漸顯現(xiàn)出他無可替代的重要性。

在早期的傳統(tǒng)布線工程中各種不同的設(shè)施布線是分別進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，每種應(yīng)用自成體系。出現(xiàn)故障后將難以排查，難以維護(hù)管理。同時(shí)智能建筑、智能小區(qū)的出現(xiàn)使得傳統(tǒng)布線系統(tǒng)無法對(duì)新生應(yīng)用提供充足的支持。標(biāo)準(zhǔn)化綜合布線應(yīng)運(yùn)而生，綜合布線將各種應(yīng)用有機(jī)的結(jié)合成一個(gè)整體，靈活性更強(qiáng)，適用各種不同應(yīng)用需求。一次布線可以支持語音、傳真、數(shù)據(jù)傳輸、影像傳輸?shù)葢?yīng)用。近年來智能建筑占新開工建筑的比例己達(dá)30%以上，隨著科技的發(fā)展智能建筑所占的比例將不斷攀升。智能建筑的持續(xù)火熱使得綜合布線相關(guān)技術(shù)人才十分緊缺，高職高專院校以前一直是這方面人才培養(yǎng)的主要力量。隨著智能建筑行業(yè)技術(shù)發(fā)展的日新月異，單純強(qiáng)調(diào)高技能型的職業(yè)教育已經(jīng)跟不上產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。高學(xué)歷創(chuàng)新型復(fù)合人才更能適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，同時(shí)培養(yǎng)高學(xué)歷的創(chuàng)新性復(fù)合型綜合布線人才也是學(xué)生個(gè)人職業(yè)生涯的可持續(xù)發(fā)展的成長需求。

2 綜合布線教學(xué)特點(diǎn)

綜合布線技術(shù)是一門涉及計(jì)算機(jī)、通信、材料、建筑施工等多學(xué)科的課程，當(dāng)前由于標(biāo)準(zhǔn)化施工是整個(gè)綜合布線系統(tǒng)工程的生命和保障，也導(dǎo)致教學(xué)過程中一味注重標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施而輕視對(duì)標(biāo)準(zhǔn)背后綜合布線的理論研究?，F(xiàn)階段高職院校學(xué)校綜合布線課程教學(xué)都停留在綜合布線施工技術(shù)、技能層面。課程的內(nèi)容也主要是如何對(duì)標(biāo)準(zhǔn)貫徹、執(zhí)行，而對(duì)綜合布線系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范背后的通信原理講解甚少。這無法真正體現(xiàn)出教育的厚基礎(chǔ)、寬口徑的教學(xué)特點(diǎn)。解決這一問題需要在綜合布線課程中綜合布線技術(shù)教學(xué)過程中引入通信等理論知識(shí)。然而目前我國一些關(guān)于通信理論的著作和論文普遍具有一定深度和難度，高職教育中通信專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)通信理論難度很大， 因此在綜合布線教學(xué)實(shí)踐中很少應(yīng)用。對(duì)于通信理論的應(yīng)用價(jià)值和綜合布線教學(xué)中的可行性值得研究和關(guān)注。

3 通信原理在綜合布線教學(xué)中的應(yīng)用

綜合布線系統(tǒng)中通信電纜鋪設(shè)占有非常重要的地位，布線施工中不規(guī)范的操作將影響日后的網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生遵照國標(biāo)操作就要從線纜的傳輸特性以及信號(hào)分析入手。只有對(duì)信號(hào)和信道特性有了一定深入的了解，日后才能勝任線纜認(rèn)證、工程驗(yàn)收和故障診斷等工作。涉及信號(hào)和信道傳輸特性的通信知識(shí)在綜合布線教學(xué)中就顯得尤為重要。

1.在綜合布線理論課教學(xué)的應(yīng)用

傳輸介質(zhì)和信道傳輸特性在綜合布線理論教學(xué)中占有非常重要的地位，學(xué)生首先應(yīng)該了解數(shù)據(jù)如何以信號(hào)的形式在網(wǎng)絡(luò)中傳播的以及局域網(wǎng)信號(hào)的特點(diǎn)，這樣才能更好理解信道特性，和各種參數(shù)的意義。局域網(wǎng)中雙絞線傳輸?shù)闹饕菙?shù)字基帶信號(hào)，這種離散信號(hào)的特點(diǎn)是富含多種頻率分量。根據(jù)信號(hào)頻譜分析的基本原理，雙絞線的帶寬必須大于信號(hào)的帶寬，否則，信號(hào)頻率域上將受限。基帶信號(hào)在頻率域的失真將導(dǎo)致時(shí)域上波形的失真，波形的失真可能導(dǎo)致接受端接受數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或引起誤操作。 所以信號(hào)和傳輸介質(zhì)的選擇必須帶寬匹配，對(duì)信道傳輸特性的測量分析也要在全頻率域內(nèi)進(jìn)行。衰減、串?dāng)_等參數(shù)也是隨頻率變化而變化的。許多時(shí)候?qū)π诺肋M(jìn)行特性分析要使用高頻、長線、微波波導(dǎo)、天線等通信理論?？梢钥闯鐾ㄐ爬碚撛诰C合布線理論框架中占有極其重要地位。綜合布線理論教學(xué)應(yīng)注意有選擇地、適當(dāng)?shù)匾胪ㄐ爬碚?。多做定性文字語言分析，少一些定量的數(shù)學(xué)分析，適當(dāng)引入一些數(shù)學(xué)推導(dǎo)。這樣學(xué)生才更容易理解、更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.通信原理在綜合布線實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

綜合布線實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要分為網(wǎng)絡(luò)工程布線設(shè)計(jì)與規(guī)劃、綜合布線施工技術(shù)、綜合布線工程測試驗(yàn)收及故障檢測、維護(hù)等幾個(gè)部分。施工技術(shù)和故障檢測是實(shí)驗(yàn)教學(xué)重點(diǎn)。綜合布線實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中對(duì)線纜的故障檢測、故障類型判斷、故障定位及故障恢復(fù)等要大量應(yīng)用通信知識(shí)。運(yùn)用通信知識(shí)通過對(duì)故障線路的測量結(jié)果對(duì)比和故障分析可以加深學(xué)生對(duì)綜合布線標(biāo)準(zhǔn)的理解。運(yùn)用通信原理可以快速定位、排除故障。比如生產(chǎn)環(huán)境中不注意對(duì)線路的保護(hù)通常會(huì)因暴力施工導(dǎo)致信道傳輸線路特性改變，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤。雙絞線鋪設(shè)時(shí)常會(huì)擠壓變形，甚至導(dǎo)線斷裂。在實(shí)驗(yàn)中測量一條雙絞線施工鋪設(shè)前后對(duì)比，通過fluke線纜認(rèn)證測試儀測試的結(jié)果可以分析高、低、中頻率域內(nèi)信號(hào)的衰減程度，可以診斷出包帶開裂、線纜張力、絞距偏大等故障。通過信號(hào)延時(shí)參數(shù)可以診斷出長度不一致的故障。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中我們也經(jīng)常要測量雙絞線的串?dāng)_，根據(jù)高頻信號(hào)、通信原理可知交變信號(hào)會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，這種輻射干擾到相鄰線對(duì)就形成了串?dāng)_。通過對(duì)雙絞線串?dāng)_的測量也可以診斷線纜故障。串?dāng)_基本可以通過雙絞線的絞結(jié)來加以限制。局域網(wǎng)雙絞線制作過程中四對(duì)芯線的絞距均應(yīng)完全不相同，而且彼此之間不應(yīng)該出現(xiàn)可能在若干個(gè)絞距后重復(fù)對(duì)齊的現(xiàn)象。擠壓和拉力過大導(dǎo)致線纜絞距突變導(dǎo)致串?dāng)_變大的故障。同時(shí)導(dǎo)線阻抗也會(huì)發(fā)生變化導(dǎo)致波阻不連續(xù)引起功率反射， 回波損耗也會(huì)發(fā)生變化。通過對(duì)信號(hào)的學(xué)習(xí)研究可以更深入的解讀測試參數(shù)，更有利于故障診斷和排除。

4 總結(jié)

綜合布線教學(xué)過程中大量涉信號(hào)知識(shí)，只有掌握了這些知識(shí)才能對(duì)綜合布線施工驗(yàn)收等環(huán)節(jié)有更深入的了解。才能對(duì)各種故障及時(shí)定位排除。在綜合布線課程中應(yīng)適量引入通信、信號(hào)等相關(guān)課程理論，是綜合布線本科教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]黎連業(yè)，陳光輝.網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)與施工技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[2]高傳善，數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò). 北京：高等教育出版社，2000.endprint