【关键词】 局域网 测量系统 以太网技术 局域网交换机
局域网自然就是局部地区形成的一个区域网络，其特点就是分布地区范围有限，可大可小，大到一栋建筑楼 与相邻建筑之间的连接，小到可以是办公室之间的联系。局域网自身相对其他网络传输速度更快，性能更稳定，框架简易，并且是封闭性，这也是很多机构选择的原因所在。局域网自身的组成大体由计算机设备、网络连接设备、网络传输介质3大部分构成，其中，计算机设备又包括服务器与工作站，网络连接设备则包含了网卡、集线器、交换机，网络传输介质简单来说就是网线，由同轴电缆、双绞线及光缆3大原件构成。[1]
局域网是一种私有网络，一般在一座建筑物内或建筑物附近，比如家庭、办公室或工厂。局域网络被广泛用来连接个人计算机和消费类电子设备，使它们能够共享资源和交换信息。当局域网被用于公司时，它们就称为企业网络。[2]具有数据传输速率高（10Mb/s～10Gb/s）、通信延迟时间短，可靠性较高等优点。
交换式局域网所有站点都连接到一个交换式集线器或局域网交换机上。交换式集线器或局域网交换机具有交换功能，它们的特点是：所有端口平时都不连通，当工作站需要通信时，交换式集线器或局域网交换机能同时连通许多端口，使每一对端口都能像独占通信媒体那样无冲突的传输数据，通信完成后断开连接。由于消除了公共的通信媒体，每个站点独自使用一条链路，不存在冲突问题，可以提高用户的平均数据传输速率，即容量得以扩大。交换式局域网的优点：（1）采用星型的拓扑结构，容易扩展，而且每个用户的带宽并不因为互连的设备增多而降低。（2）由于消除了公共的通信媒体，每个站点独自使用一条链路，不存在冲突问题，可以提高用户的平均数据传输速度。交换式局域网无论是从物理上还是逻辑上都是星形拓扑结构，多台交换式集线器可以串接，连成多级星形结构。[3]
实验室使用的仪器较多，由于安全方面的因素不适宜在现场监测。从现场连接至操作间内需要布置大量的通讯线路，每台仪器连接一台PC比较浪费资源，需要放在一起比较的数据在不同界面显示不够直观。因此可以采用利用基于以太网技术加入局域网交换机组建成小型局域网，既能实现远程监测，又能节省资源直观监测。
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1 现有仪器通讯接口分析
一台HIOKI 8861-50存储记录仪用于电信号的波形观测与记录，三台Yokogawa WT1800功率分析仪用于测量被试品的电参数，一台Yokogawa MX-100数据采集器用于温度的监测与记录，以上五台仪器均具备基于以太网技术的通讯接口。四台湘仪动力JCZG3-5000转矩转速传感器用于测量电动机的转矩、转速、功率机械参数，该型传感器需要使用CAN通讯将四台转矩转速传感器连接至现场PC，现场PC具备基于以太网技术的通讯接口。
2 小型局域网的组建
在试验现场布置一台至少具有七个接口的局域网交换机，使用双绞线将五台仪表及一台PC与现场局域网交换机相连，在操作间内布置第二台局域网交换机，使用双绞线将两台局域网交换机相连，可根据需要选择与操作间内交换机通讯的PC台数并使用双绞线进行连接通讯。组建成如图所示的小型局域网，其中具备基于以太网技术通讯接口的仪器监测可由PC直接访问，四台转矩转速传感器在连接现场PC后使用远程桌面访问功能，经操作间内PC实现远程监测。
3 优点分析
加入局域网交换机组建好局域网后，不用保证PC的IP地址与仪器的IP地址在同一网段，同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输，每一端口都可视为独立的物理网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用；不再是以前的点对点通讯，可以从局域网内PC调取任一台仪器的监测界面，实现电参数+波形+机械参数+温度、电参数+波形+机械参数、电参数+机械参数+温度等多种组合观测界面，便于试验状态监测与试验数据的记录，为后续出具报告提供了很大便利；数据传输速率高，对于传输数据量较大的测量系统有很大优势；通信延迟时间短，可靠性高，响应迅速，操作仪器不会出现明显的卡顿，测试时出现的故障能够及时记录。
4 常见故障分析
在操作间连接仪器时如出现不能正常连接的情况，则应排查故障，常见的故障有：（1）双绞线水晶头与通讯接口接触不良，可重新进行插拔；（2）双绞线水晶头有金属片发生丢失或移位，可对双绞线水晶头进行更换；（3）双绞线有明显被踩踏、挤压痕迹，检测有断点应及时更换；（4）局域网交换机电源指示灯不亮，可能是电源损坏需及时更换电源。
5 结束语
随着通信技术的发展，越来越多的新技术得以应用，这些新技术正在改变原有的生产方式。实验室发展也应该与时俱进，朝着信息化、自动化方向迈进。
参考文献：
[1] 尚红艳．浅析计算机局域网管理．中国管理信息化，2018年
[2] 严伟、潘爱明．计算机网络．北京：清华大学出版社，2012年
[3] 汤九斌，许世民．局域网交换机技术及其发展趋势． 《 CNKI 》 ，2000 年
论文作者:,刘琦, 卫朝丽,,王艳
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/29
标签：局域网论文; 交换机论文; 双绞线论文; 通讯论文; 一台论文; 以太网论文; 仪器论文; 《科学与技术》2019年第22期论文;