综合布线光纤熔接实训仿真方案

综合布线光纤熔接实训仿真方案
作者：吴建财
来源：《电脑知识与技术》2013年第32期
摘要：该文旨在设计一套可以在B/S模式运行的网络综合布线实训仿真系统，便于解决中职学生在“网络综合布线”课程实训环节中在不熟悉常识的情况下常把贵重的光纤熔接设备弄坏的难题，开发这样的系统既能让学生有效的进行预先模拟实验，又能降低实训器材损耗，还能随时更新仿真系统中的实训材料数据库，保证实训内容的灵活性、时效性。

关键词：B/S模式；；综合布线；仿真系统；数据库
中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）32-7313-06
1 目的
本部分主要描述该软件要解决的实训问题——减少耗材、防止设备损坏、提高实验成功率。

2 要求
本部分重点描述软件的主体功能以及特殊部分要求——提供标准化（视频、图片、文字）；模拟仿真实训。

3 软件说明
功能简述：本部分对软件功能的构思进行简单的阐述，软件功能分三大块：
1）提供标准化的制作流程（图片、视频、文字）
1）熔接机开启与关停
a.使用外部 AC/DC 电源适配器供电，请将 AC/DC 电源适配器一端与交流电相连，将DC 输出端插入熔接机的“POWER INPUT”口，然后打开熔接机开关。

b.使用专用电源模块供电，将熔接机开关打开即可开机。

2）光纤可分为单模和多模，实验以单模光纤为例。

3）安装热缩保护管
去掉光纤的外保护层，将一根待熔接光纤穿过热缩套管的芯管，详见图3。

4）制作光纤端面操作方法（实训关键点）
a.用剥纤钳剥去涂覆层（难点），约 30～40mm，用蘸有酒精的棉球或棉纸清洁裸纤，棉球或棉纸脏了要勤更换（注意：请用纯度大于 99%的酒精）
b.将装有刀片的滑动块（刀架）向近端推，并打开两块压板。

c.左手将光纤放入导向槽内，光纤涂覆层边缘对准切割器标尺上16cm处，合上两块压板，向后推动装置有刀片的滑块。

d.打开两块压板，取下切好端面的光纤，光纤端面制作完成。

此时不要将光纤端面碰及它物。

5）安放光纤（重点）
6）选择合适的熔接程序（重点）
根据光纤的种类和熔接状况，可以通过设置相应的参数，让熔接顺利完成。

设置好后，按下“RUN”键。

7）熔接点的保护（重点）
a.取出熔接好的光纤
抬起防风罩和光纤压板，取出光纤时要小心，不要与电极接触。

b.移放热缩管
将热缩管中心移至熔接点，然后放入加热器中。

要确保热缩管和熔接点都在加热器中心。

c.加热热缩管
加热热缩管的具体过程如下：
将加热器的两个夹具打开，将热缩管放入加热器中，要确保金属加强件处于下方，合上加热器盖子；
按“HEAT”按钮，指示灯亮，表示开始加热；
到设定加热时间后，指示灯灭，加热停止。

取出热缩管，等热缩管冷却一会儿，保护工作完成。

2）模拟仿真实训，这是本系统的重点。

具体体现在以下阐述的几个方面。

4 操作方式
本部分对软件的电脑操作方式进行阐述。

目前几乎所有的学校都有自己的校园网，仿真系统应能够基于校园网运行才符合当前的实际要求。

以为开发环境，以SQL Server数据库为平台，辅以Flash Action Script，或
3DS-Max、Vega等，以ActiveX技术集成后，用户以B/S模式访问仿真系统，通过WWW服务器即可使用本系统进行模拟实训。

5 剧情
本部分对有剧情要求的软件的剧情脚本、事件触发脚本的构思和要求，进行简单的阐述。

5.1 浏览与遴选
前台用户登录仿真系统后，选择“模拟熔接实训”模块，根据实验要求直接给出常用的材料与工具的“选单”，用户可以通过“材料与工具名称”栏下的配件选择按钮，直接从数据库中浏览、遴选材料与工具。

5.2 数据分析
学生选好各个材料与工具之后点击“提交分析”按钮，系统即开始根据数据库中的材料与工具的参数，以及它们之间搭配信息进行分析。

首先从“正确性”上分析，判断学生所需要的材料与工具是否能够正确地完成实验要求；其次可以在正确的基础上分析其“合理性”，并给出相应的分析报告供学生参考。

5.3 仿真实训
主要有室外光纤实训，室内光纤实训，多模光纤熔接实训，单模光纤熔接实训，以单模光纤熔接实训为例。

通过“正确性”分析的材料与工具组合才可以进入该功能模块。

该模块以Flash Action Script设计，以光纤熔接机及切割机为基本平台。

这里以光纤熔接机操作部分为例：以规范化的操作步骤为流程，一步骤一场景，若操作有失误，系统应给出提示，正确后进行下一个步骤。

在每个步骤的操作过程中，在界面右侧应显示该步骤的相关要求。

在第一个步骤中，选择相应的材料与工具图片，学生可以模拟对熔接机的参数相应的设置，同时将所选的
材料的正面图以缩小的方式显示在右侧，界面上同时给出提示：“拖动到光纤熔接机上的合理位置，并调整好方向后确认”，界面下方还有“左转”、“右转”及“确认”三个按钮，分别是对拖放到光纤熔接机上的材料进行逆时针旋转、顺时针旋转，以及旋转合适、拖动位置正确后确认的，如果系统判断位置正确、角度无误，在点击“OK”按钮后即自动“吸附”到光纤熔接机上相应的位置、并在光纤熔接机上相应位置上以“覆盖”方式显示材料示意图。

在第二个步骤中，可根据交互式菜单的选择来设置相应的熔接参数，比如选择单模光纤→加热时间→工作方式→确认，然后场景中会出现熔接后的结果，根据熔接后的结果进行相应的操作，若熔接结果成功，进行下一步操作。

第三个步骤是对热缩管进行加热，操作过程如下：把事先放在光纤上的热缩管移动到光纤的熔接部分，可以利用鼠标拖动并安放在加热槽中，点击交互按钮进行加热，整个熔接过程结束。

6 场景画面
本部分对软件的整体画面风格、三维场景中物体形状、颜色等进行阐述，注明重点和次重点。

仿真系统在功能上分为前、后台两部分。

后台由教师使用，实现用户的管理、实训材料的数据（含图片等媒体）的编辑、实训环节设计，以及系统维护等；前台由学生使用，学生登录后可以实现光纤熔接的各项实训内容，系统会根据学生的操作给出相应的评价或提示。

从技术上说，要实现本系统是可能的，但该系统有几个难点需要解决：
6.1数据库结构的设计
这是最为关键的，难点不在于配件的参数数据结构的设计与存储，而在于不同配件间相互配合的数据结构的设计，以及上述的“数据分析”、“模拟熔接实训”功能模块要用到的性能参数以外的数据存储与采集。

6.2 数据分析模块的设计
要从数据库中读取出多项“必须”的实训材料数据，并对它们之间的配合是否正确、合理进行数据分析也是本系统的一个技术难点，这不但依赖于数据的丰富，与算法也有很大关系。

6.3 模拟光纤熔接实训的设计
易于使用的模拟光纤熔接功能是通过Flash来制作的，读出数据库中的数据和图片，并以交互式动画的形式给予实现，同样需要数据库中足够的数据支持，设计高效的算法也至关重要。

6.4 界面的设计
这个系统主要的对象是中职学生，中职学生的年龄决定了软件的界面应该是缤纷多彩的，交互性要好，最好能定制背景音乐，同时给予视频、Vega、3DS三维影像的辅助教学，那样更好。

7 设备资料
本部分，主要描述需要做三维仿真实训软件的主体设备，以及其他的附属设施、工具等。

包括主体设备图片、主体设备结构列表、维修手册、工具等主体设备图片以及资料。

7.1 提供使用实验的工具图片
如表1所示。

7.2 提供使用的耗材的材料（耗材图片略）
8 其它说明
1）实验操作的安全注意事项。

2）通过平台提供标准的视频给学生看，其中包括老师操作、公司操作的视频。

a.光纤通信线路工程和施工.avi
b.光缆敷设.avi
c.室内光纤安装.avi
d.室外光纤安装.avi
e.光纤熔接与盘纤.wmv
3）智能工程验收规范与标准。

9 结束语
该文只给出了光纤熔接实训仿真系统的大概设计方案，尚无正式作品出来，希望借此抛砖引玉，希望能有好的软件作品可以解决目前综合布线实训面临的难题，既让学生能掌握相关技能，又能大幅度降低实训器材的损耗。

参考文献：
[1] 尚守锋，顾庆昌，陈伟著.浅谈光纤熔接技术[J].科技信息，2012（7）.
[2] 单美贤，李艺著.虚拟实验原理与教学应用[M].北京：教育科学出版社，2005（3）.。