基于.NET下的網絡綜合布線系統的研究與開發

魏 迎，權 剛

（咸陽職業技術學院 陜西 咸陽 712000）

基于.NET下的網絡綜合布線系統的研究與開發

魏 迎，權 剛

（咸陽職業技術學院 陜西 咸陽 712000）

隨著智能建筑的發展，其基礎設施網絡綜合布線依然停留在人工階段。本文通過對綜合布線技術介紹，分析了綜合布線技術與CAD之間的緊密聯系，提出了基于.NET，利用可視化的編程語言C#對Auto CAD進行二次開發，定制滿足綜合布線工程標準的，集布線圖設計、施工平面圖設計、材料統計、工程概預算為一體的自動化布線軟件。它不僅可以保證網絡綜合布線工程嚴格按照標準化施工，提高工程質量和水平，減少設計者的工作量，而且大大促進了綜合布線技術在智能建筑中的發展與應用。

綜合布線工程；智能建筑；AutoCAD二次開發；網絡綜合布線系統

隨著智能建筑的蓬勃發展[1]，作為其基礎設施的綜合布線技術也愈來愈重要。它是建筑物或建筑的信息傳輸系統，是建筑物內的“信息高速公路”。

目前，雖然建筑物內部采用綜合布線技術，但具體的方案設計、施工平面圖繪制、綜合布線系統圖繪制，材料統計等工作，依然還是在借助AutoCAD、Visio、Excel等軟件的協助下，依據施工經驗人工布線。在綜合布線系統圖設計、施工平面圖設計中，需要繪制多種設備、信息點、線纜以及其他器材，并對其進行編號，還要完成材料的統計、工程概預算等工作，整個過程工作量非常大，而且很容易出錯，甚至導致工作重新再來，效率很低。因此，急需一種軟件可以方便、快捷地完成材料統計、施工平面圖、系統布線圖繪制的自動化布線軟件。

1 綜合布線技術

綜合布線技術[2]，就是指將不同的設備、通信信號線通過相同的傳輸介質綜合到同一套布線系統當中，支持語音數據、網絡數據、圖形圖像等的標準應用系統。它是智能建筑的基礎設施，人們按照模塊化的方式，把語音、數據、圖像傳輸統一起來，融合在一套標準的布線系統中，將整個建筑群有機地連接起來提供信息傳遞。

在GB50311-2007《綜合布線系統工程設計規范》國家標準規定，綜合布線的工程設計中，分為下面七個子系統進行操作：工作區子系統、水平子系統、垂直子系統、管理間子系統、設備間子系統、建筑群子系統、進線間子系統，如圖1所示。

圖1 綜合布線各個子系統示意圖

2 綜合布線技術與AutoCAD

傳統綜合布線工程中施工平面圖、系統布線圖的設計基本上都是利用AutoCAD[3]、Microsoft Visio等通用繪圖軟件，由設計者手動繪制，布線路徑也是根據設計者的施工經驗而定，材料統計則由設計者借助EXCEL來完成。如果設計人員要修改設計方案某個部分，有些工作如信息點數統計、工程概預算必須重新統計，施工平面圖也需要重新繪制，這樣不僅導致經濟和時間的損失，更甚者會導致工期延長。

在工程設計中，主要使用AutoCAD或者Visio這樣的通用軟件來完成布線施工平面圖、綜合布線系統圖的設計。但這類軟件只具有基本的繪圖以及圖形處理能力，不能滿足各行各業的需求。因此，人們希望根據自己專業需求，在AutoCAD平臺下[4]，利用AutoCAD提供的開放式資源和標準接口，對其進行二次開發，定制屬于符合自己行業的系統，以真正實現的計算機輔助設計。

3 網絡綜合布線系統設計

3.1 模塊化設計

根據GB50311標準的規定，分析綜合布線7大子系統的構成以及相關功能如下：

工作區子系統是綜合布線工程中最小的單位，也是最基本的構成單位。根據工作區的面積以及用途，可以確定信息點的個數以及布線位置，進而可以做出基礎材料的統計和預算。水平子系統，通過樓層配線架到工作區信息點的距離，可以計算出水平布線的平局距離；根據樓層結構、布線時機以及用戶的需求，可以確定選用的布線材料（PVC線槽、PVC線管、橋架等）；據信息點的數量，計算出布線材料的規格，做出相應的預算。管理間子系統，主要指的是樓層管理間，根據信息點的數量，確定使用網絡設備的數量，進而確定樓層管理間面積、機柜的尺寸。并做出相應的預算。垂直子系統，根據用戶對網絡傳輸速度的要求，確定選用線纜的類型及其長度。進而做出相應的預算。進線間子系統，根據建筑面積，確定進線間的面積；根據使用設備的數量，確定機柜尺寸，并做出預算。建筑群子系統，根據建筑的數量、用途，確定建筑群子系統的位置，大小等，并做出預算。

最終得出：綜合布線的各個子系統之間可以獨立進行設計與施工。由此，網絡綜合布線系統按照綜合布線的體系結構劃分為相對應的7大模塊，分別實現7個子系統的功能，并且在合適的階段生成相應的材料清單和工程預算，最終完成工程的施工圖設計，建立網絡綜合布線系統功能結構（如圖2所示）。

圖2 網絡綜合布線系統功能結構

3.2 圖形對象設計

采用面向對象技術[7]，將綜合布線中各個部分如垂直線纜、水平線纜、各類配線架、信息點等進行抽象化，將它們作為對象，每個對象的所有屬性、對該對象的屬性的操作以及操作規則，都封裝在對象之中。對對象的操作可以是某種規則推理[8]，也可以是其他任何的函數調用[9]，如對數據庫的訪問等。整個訪問過程或者函數調用過程就是消息在各對象之間的傳遞，也就是說對象之間相互聯系的唯一種方式是消息傳遞或者函數調用。由于對象具有封裝性，各種類型的調用操作不會互相干擾。

既然綜合布線中的概念可以抽象為一種圖形對象，就可以賦予其多種操作，比如移動、刪除、增加。同時，設計人員也可以為這些圖形對象賦予屬性，比如PVC線管可以定義它的型號，材料編號、單位、報價、材料名稱等。定義對象屬性的過程實際上是在建立綜合布線系統的材料信息表，屬性每一項就是數據表中記錄的值（域）。

3.3 數據庫設計

在實際布線中，使用到的數據庫分為靜態數據庫和動態數據庫[7]。比如，“材料用量表”、“信息插座”、“房間信息”、“線纜信息"以及“設備信息”等都屬于數據靜態數據庫。它是對綜合布線工程狀態的描述。動態數據庫則存儲布線過程中數據處理的結果和最終結果[10]，是一個不斷變化的過程。結合面向對象的核心思想，構建綜合布線的圖形數據庫。

建立圖形數據庫是AutoCAD二次開發過程中的重要組成部分，它包含一幅設計圖中的所有對象，二次開發中要實現對圖形數據庫的訪問，如，創建數據庫、讀入數據庫、存儲數據庫以及對圖形模塊的改寫、插入操作。在網絡綜合布線系統中，采用關系數據庫來存儲信息。部分關系表如表1～4所示。

表1 信息點分布表

表2 房間信息表

表3 樓宇信息表

表4 材料信息表

4 網絡綜合布線系統的實現

在網絡綜合布線系統設計過程中，采用模塊化的設計方案，將布線工程中涉及的器材和線纜等抽象為對象，并且將其存儲在數據庫中[11]，使得圖形對象也可以實現定義、查詢、更新、刪除等操作。由此，確定本系統的程序流程圖如圖3所示。

圖3 軟件設計流程圖

該系統在Visual Studio．NET 2010的開發平臺下，采用C#為程序開發語言，利用面向對象的結構化的編程思想，基于Windows平臺的可視化語言開發工具，通過托管Object ARX為CAD二次開發接口類庫，Access 2010為 DBMS，AutoCAD2007為綜合布線圖紙繪制工具。

在AutoCAD二次開發中，要使用.NET API托管封裝的類，必須引入acdbmgd.dll、acmgd.dll、accui.dll等文件。首先，啟動Visual studio 2010，新建一個項目，將鼠標放在項目名稱上，右鍵單擊“引用”→“添加引用”→“瀏覽”[6]，然后找到上述的DLL文件，將這些組件添加到項目中。此時，C#?就和.NET API連接起來了，緊接著就可以在vs2010中，采用C#語言編寫程序實現綜合布線集成環境相應的功能，生成動態鏈接庫文件，在AutoCAD中調用該文件就可以獲得系統的綜合布線系統圖設計、施工平面圖設計、材料清單和工程概預算等功能。其界面如圖 4所示。

圖4 網絡綜合布線系統界面

5 測 試

借助某教學大樓的布線工程，完成了網絡綜合布線系統的模塊測試和系統測試。測試結果與預期結果基本一致，滿足該綜合布線工程的功能需求和性能需求。

由于布線方案只是針對工程類型而設置的，也就是說只具有3種布線方案，局限性很大，不能完全滿足實際工程中的布線需求；信息點位置分布比較單一，不夠人性化；數據庫存儲的圖形元素有限，無法完全表示布線中所有的器材和設備。這些問題，在后續程序開發工作中，將會得到進一步解決，網絡綜合布線系統的功能也會逐步完善，實現其社會價值。

6 結 論

網絡綜合布線系統采用面向對象設計思想，提出了模塊化的設計方案，以關系數據庫為核心，對Auto CAD進行二次開發，實現了集綜合布線施工平面圖、網絡系統圖設計、圖形處理和材料統計、工程概預算等功能為一體的布線設計環境。它保證網絡綜合布線依據國家標準而進行，節省了設計人員的時間、精力；將面向對象技術[7]、數據庫技術應用在布線工程中，具有一定的創新性和先進性，是未來綜合布線技術在實際應用中的一種趨勢。

[1]高彤莘．某辦公樓綜合布線系統設計綜述[J]．科技信息，2009（3）:110-111.

[2]溫晞.網絡綜合布線技術[M].2版.北京:電子工業出版，2013.

[3]楊國濤.AUTOCAD在綜合布線設計中的應用技巧[J]．科技信息，2009（11）：314-315.

[4]岳海云.AutoCAD二次開發技術比較[J].信息技術，2009（38）:21-22.

[5]王小娟，楊玲玲.AutoCAD二次開發技術及應用[J].山西煤炭管理干部學院學報，2010（1）:88-89.

[6]盛克蘇，周云艷，袁海慶.基于objectARX的智能建筑綜合布線CAD系統的開發與研究[J].交通與計算機，2003，21（2）:49-50.

[7]孫永健，黃廣國，齊保良.基于ARX的結構化綜合布線CAD系統研究[J]．山東建筑大學學報，2007，22（3）:251-253.

[8]王鵬飛.四邊形阻抗原理應用中出現的問題及解決辦法[J].陜西電力，2011（8）：79-81，89.

[9]何曉文，周雪純.一種基于函數型的熱電偶非線性校正方法[J].電子設計工程，2016，24（4）:59-61.

[10]王坤.基于SVPWM的STATCOM設計及實現[J].陜西電力，2011（1）：11-15.

[11]邱進.一種應用于多斷口光控真空斷路器的同步控制系統的設計與實現[J].供用電，2015（5）：69-73.

Research and development of network generic cabling system based on.NET

WEI Ying，QUAN Gang
（Xianyang Vocational and Technical College，Xianyang 712000，China）

With the development of intelligent building，its infrastructure network genericcabling is still in the manual stage.In this paper，we analyze the connection betweengeneric cabling technology and CAD.Based on the framework of.NET，we carry on the secondary development of AutoCAD using visual programming language C#to develop the network generic cabling system，which meet standards of generic cabling engineering，and realize system diagram design，construction plan design，material statistics，and project budget.It can not only ensure the network generic cabling project strictly according to the standard construction，improve engineering quality and level，reduce the workload of the designer，but also greatly promote the development and application of generic cabling technology in intelligent building.

generic cablingengineering；intelligent building；the secondary development of CAD；network generic cabling system

TN915.9

：A

：1674－6236（2017）04-0138-04

2015-06-17稿件編號：201506174

咸陽職業技術學院科學研究基金項目（2013KYA04）

魏 迎（1985—），女，陜西咸陽人，碩士，助教。研究方向：計算機網絡。