綜合布線(xiàn)工程檢測(cè)淺談

來源: 網(wǎng)線(xiàn)廠(chǎng)家更新時(shí)間:2015-11-16 09:36:28 點(diǎn)擊次數:

計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)和自動控制技術(shù)的飛速發(fā)展，使得智能建築和家居智能化迅速的進(jìn)入到人們的工作和生活之中。給人們的生活和工作帶來了更多的便利，而且功能越來越強大，應(yīng)用越來越豐富。在這其中，布線(xiàn)系統(tǒng)扮演著一個十分重要的角色。無(wú)論是智能建築還是家居智能化，甚至是一般簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡辦公和應(yīng)用，都要用到網(wǎng)絡布線(xiàn)。綜合布線(xiàn)質(zhì)量的好壞對(duì)整個網(wǎng)絡工程以及今後的各種應(yīng)用，都將產(chǎn)生很大的影響。可以這麼說，綜合布線(xiàn)的質(zhì)量是整個智能化建築發(fā)展的基石。

　　在網(wǎng)絡建設(shè)過(guò)程中，綜合布線(xiàn)似乎並不引人注意。人們對(duì)綜合布線(xiàn)這項(xiàng)比較新的技術(shù)了解較少，也不夠重視。綜合布線(xiàn)的投入一般只佔整個網(wǎng)絡工程的5%左右，而綜合布線(xiàn)檢測(cè)的投入更是少得可憐，往往只佔到整個網(wǎng)絡工程的3‰左右，這在一定程度上影響了網(wǎng)絡的建設(shè)和使用。正是這3‰左右的投入，卻可以在最大程度上避免在今後的使用中即架設(shè)網(wǎng)絡設(shè)備和開始網(wǎng)絡應(yīng)用後的各種因為布線(xiàn)工程質(zhì)量所造成的故障出現(xiàn)。據統(tǒng)計(jì)，在所有網(wǎng)絡故障中，有70%的故障與布線(xiàn)鏈路有關(guān)。所以，要保證網(wǎng)絡的正常運(yùn)行和後期應(yīng)用，綜合布線(xiàn)工程必須達(dá)到標準。綜合布線(xiàn)工程檢測(cè)也就顯得十分必要和重要了。

　　綜合布線(xiàn)工程的測(cè)試一般分為兩類：驗(yàn)證測(cè)試和認(rèn)證測(cè)試。驗(yàn)證測(cè)試是指在施工過(guò)程中由施工人員邊施工邊測(cè)試，以保證所完成的每個連接的正確性;認(rèn)證測(cè)試是指對(duì)布線(xiàn)系統(tǒng)按照標準進(jìn)行逐項(xiàng)檢測(cè)，以確定布線(xiàn)是否能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。其中認(rèn)證測(cè)試必須是由具有相應(yīng)資質(zhì)的第三方中立檢驗(yàn)機(jī)構在接受委託方的委託請求後，依照標準對(duì)布線(xiàn)系統(tǒng)工程的質(zhì)量作出具有法律效應(yīng)的質(zhì)量判定。

　　在認(rèn)證測(cè)試中，最主要的就是標準，因為標準既是認(rèn)證測(cè)試的方法，也是測(cè)試的評(píng)判依據。目前，制定布線(xiàn)標準的組織主要包括：國(guó)際標準化委員會(huì)ISO/IEC，歐洲標準化委員會(huì)CENELEC和北美的工業(yè)技術(shù)標準化委員會(huì)TIA/EIA。我國(guó)主要參考執行的是美國(guó)TIA/EIA 568-B.2(商業(yè)建築通信布線(xiàn)系統(tǒng)標準)和國(guó)際標準化組織ISO/IEC 11801(用戶房屋綜合布線(xiàn)標準)。我國(guó)編制的行業(yè)標準YD-T1013-1999(綜合布線(xiàn)系統(tǒng)電氣性能測(cè)試方法)，是根據我國(guó)樓宇綜合布線(xiàn)系統(tǒng)的驗(yàn)收測(cè)試需要和實(shí)際情況制定出的一部測(cè)試標準。該標準於1999年4月發(fā)布，10月1日起實(shí)施。它對(duì)綜合布線(xiàn)系統(tǒng)的驗(yàn)收測(cè)試提供了具體測(cè)試指導(dǎo)和測(cè)試方法。與此相關(guān)的國(guó)家規(guī)範也已經(jīng)推出，GB/T 50311-2000《建築與建築群綜合布線(xiàn)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)範》;GB/T 50312-2000《建築與建築群綜合布線(xiàn)系統(tǒng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)範》;GB 50339-2003《智能建築工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)範》。其中的GB/T 50311-2000和GB/T 50312-2000這兩個規(guī)範只制定到100M 5類布線(xiàn)系統(tǒng)，並沒有涉及與Cat.5e以上的布線(xiàn)系統(tǒng)。2007年4月，新的GB 50311-2007和GB 50312-2007已經(jīng)頒布，已於2007年10月1日起開始實(shí)施，其中將增補對(duì)Cat.5e和Cat.5e以上的布線(xiàn)系統(tǒng)的內(nèi)容。在目前情況下，我們在針對(duì)Cat.5e或其以上的布線(xiàn)系統(tǒng)檢測(cè)時(shí)，就只能採用TIA/EIA 568-B.2了。所以，今年頒布和即將實(shí)施的GB 50311-2007和GB 50312-2007，對(duì)我們綜合布線(xiàn)的檢測(cè)將提供更明確的參考和依據。

　　隨著布線(xiàn)工藝和技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的檢測(cè)基本上都是針對(duì)Cat.5e或其以上的布線(xiàn)系統(tǒng)。在現(xiàn)有國(guó)內(nèi)標準缺失的情況下，我們就按照TIA/EIA 568-B.2進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試的指標為12項(xiàng)：

　　◆ Wiremap(接線(xiàn)圖);

　　◆ Length(長(zhǎng)度);

　　◆ Propagation Delay(傳輸時(shí)延);

　　◆ Delay Skew(時(shí)延差);

　　◆ Return Loss(回波損耗);

　　◆ Attenuation(衰減);

　　◆ (Pair to Pair) NEXT(線(xiàn)對(duì)間近端串擾);

　　◆ (Power Sum) NEXT(綜合近端串擾);

　　◆ (Pair to Pair) ELFEXT(線(xiàn)對(duì)間等效遠端串擾);

　　◆ (Power Sum) ELFEXT(綜合等效遠端串擾);

　　◆ ACR(衰減串擾比);

　　◆ PS ACR(綜合衰減串擾比)。

　　接線(xiàn)圖Wiremap指的是布線(xiàn)連接線(xiàn)序。連接正確的線(xiàn)序是保證網(wǎng)絡性能的基本條件。通常在檢測(cè)中遇到的故障為：

　　◆ 短路(Short);

　　◆ 斷路(Open);

　　◆ 反向線(xiàn)對(duì)(Reverse);

　　◆ 交叉線(xiàn)對(duì)(Cross Pair);

　　◆ 分拆線(xiàn)對(duì)(Split Pair)。

　　短路、斷路、反接、交叉線(xiàn)對(duì)這四個故障(如圖1、2、3、4)，是比較容易在施工階段的驗(yàn)證測(cè)試中就發(fā)現(xiàn)的。其中需要注意的是分拆線(xiàn)對(duì)，分拆線(xiàn)對(duì)指的是3、4使用一對(duì)，5、6使用一對(duì)。

　　分拆線(xiàn)對(duì)是很難發(fā)現(xiàn)的。因為分拆線(xiàn)對(duì)只有通過(guò)測(cè)量NEXT來間接檢測(cè)，而且分拆線(xiàn)對(duì)通過(guò)使用或能手測(cè)試儀的測(cè)試，基本上都是顯現(xiàn)不出問(wèn)題的。當NEXT測(cè)量值較大時(shí)，就有可能存在分拆線(xiàn)對(duì)差錯(因為分拆線(xiàn)對(duì)會(huì)產(chǎn)生NEXT)。分拆線(xiàn)對(duì)通常只能支持10M的網(wǎng)絡，不能達(dá)到100M應(yīng)用。因此，分拆線(xiàn)對(duì)的問(wèn)題只有通過(guò)要求安裝人員進(jìn)一步熟悉雙絞線(xiàn)連接和仔細安裝來避免。

　　長(zhǎng)度Length是測(cè)量電纜中每個線(xiàn)對(duì)的長(zhǎng)度。端至端通道(Channel)的長(zhǎng)度應(yīng)小於100m，基本鏈路應(yīng)小於90m。

　　傳輸時(shí)延Propagation Delay是電信號從電纜一端到另一端所必需的時(shí)間，是在長(zhǎng)度測(cè)試中傳輸往返時(shí)間的一半。我們在測(cè)試中要求這個傳輸延遲不要大於555ns。

　　延遲偏離Delay Skew在千兆網(wǎng)的應(yīng)用比傳輸時(shí)延重要許多。從鏈路的一端到另一端的傳輸，每一對(duì)的傳輸時(shí)間之間都維持著一定的聯(lián)繫，即傳輸最快的線(xiàn)對(duì)的傳輸時(shí)間和其他三對(duì)的傳輸時(shí)間之間的差距不能太大。因為千兆網(wǎng)使用四對(duì)線(xiàn)同時(shí)傳輸一組數據，在發(fā)射端拆成四組，在接收端再組成一組。所以如果線(xiàn)對(duì)之間的傳輸時(shí)間差很大的話(huà)，接收端就會(huì)丟失數據。我們在測(cè)試中要求這個差不要大於50ns。

　　回波損耗Return Loss是由於鏈路阻抗不匹配造成的信號反射，是一對(duì)線(xiàn)自身的反射。由於在千兆乙太網(wǎng)中用到了雙絞線(xiàn)中的四對(duì)線(xiàn)同時(shí)雙向傳輸(全雙工)，因此被反射的信號會(huì)被誤認(rèn)為是收到的信號而產(chǎn)生混亂。回損用於測(cè)量電纜對(duì)上因阻抗變化引起的多餘噪音。回損用輸入的測(cè)試信號水平與同一電纜端同一線(xiàn)對(duì)上反射的噪音信號水平間的比率來表示。回損比率用dB來測(cè)量。回損的dB值越大，則因電纜中阻抗變化引起的噪音越小(性能越好)。回損的超標主要是因為連接器處的不匹配，也可能發(fā)生於電纜中特性抗阻發(fā)生變化的地方，所以施工的質(zhì)量控制是減少回波損耗的關(guān)鍵。

　　衰減Attenuation，也稱作插入損耗，指信號幅度沿鏈路傳輸的減弱，它是由於電纜的電阻所造成的電能損耗以及電纜絕緣材料所造成的電能洩漏，信號的衰減同現(xiàn)場(chǎng)的溫度、溼度、頻率、電纜長(zhǎng)度都有關(guān)係。衰減比率用dB來測(cè)量，dB值越小，則衰減越小(所有dB測(cè)量值中唯一一個值越小性能越好的)。低的衰減值表示鏈路的性能好，而鏈路越長(zhǎng)，頻率越高，衰減就越大。出現(xiàn)此類問(wèn)題通常是由於使用不合格線(xiàn)纜、插座引起的，經(jīng)常是使用3類線(xiàn)假冒5類線(xiàn)、5類線(xiàn)假冒超5類線(xiàn)，或者使用不配套插座造成的。症狀表現(xiàn)為近端串擾、綜合衰減、回波損耗超差，FCS(Frame Check Sequence幀校驗(yàn))出錯幀超標。解決辦法是更換不合格的線(xiàn)纜和插座。

　　近端串擾NEXT是Near End Crosstalk的首字母縮寫詞。用於測(cè)量因臨近線(xiàn)對(duì)間信號耦合引起的噪音。“近端串擾”通過(guò)在一個電纜對(duì)上輸入一個已知的測(cè)試信號，然後測(cè)量同一電纜端另一線(xiàn)對(duì)上因多餘信號耦合引起的噪音進(jìn)行測(cè)量。NEXT用輸入的測(cè)試信號水平與同一電纜端另一線(xiàn)對(duì)上出現(xiàn)的耦合噪音信號水平間的比率來表示。NEXT比率用dB來測(cè)量，dB值越大，則NEXT越少(性能越好)。NEXT需要在UTP(Unshieded Twisted Pair非屏蔽雙絞線(xiàn))鏈路的所有繞對(duì)之間進(jìn)行測(cè)試以及從鏈路的兩端進(jìn)行，這相當於12對(duì)電纜對(duì)組合的測(cè)量，即“一發(fā)三監聽”：

　　◆ 在1線(xiàn)對(duì)上發(fā)送信號，在2、3、4線(xiàn)對(duì)上監聽信號;

　　◆ 在2線(xiàn)對(duì)上發(fā)送信號，在3、4線(xiàn)對(duì)上監聽信號;

　　◆ 在3線(xiàn)對(duì)上發(fā)送信號，在4線(xiàn)對(duì)上監聽信號。

　　以上六種組合乘以2(包括鏈路的兩端)，這樣就有12對(duì)電纜繞對(duì)組合的測(cè)量。串擾可以通過(guò)電纜的絞結被最大限度的減少，這樣信號耦合是“互相抑制的”的。串擾是因兩個不同的繞對(duì)重新組成新的發(fā)送或接受繞對(duì)而破壞了絞結所具有的消除串擾作用。對(duì)於10M的網(wǎng)絡傳輸來說，如果距離不長(zhǎng)，串擾的影響並不明顯甚至覺察不出來，但對(duì)於100M和1000M的網(wǎng)絡傳輸，串擾的存在是致命的。近端串擾故障常見於鏈路中的接插件部位，如接頭超過(guò)推薦的13mm等。另外，很可能由於接頭部分不嚴格，再加上網(wǎng)絡附近大功率電氣或大功率通訊設(shè)備的使用，因為產(chǎn)生較強的電磁幹擾。當然，一段不合格的電纜同樣會(huì)導(dǎo)致串擾的不合格。

　　遠端串擾FEXT(Far End Crosstalk)和近端串擾如同孿生兄弟，但性格相反。當一對(duì)線(xiàn)發(fā)送信號時(shí)，近端串擾從其它對(duì)向回反射而遠端串擾則從其它對(duì)向遠端反射，所以遠端串擾和發(fā)送的信號所走距離和所用時(shí)間幾乎相同。但是，千兆網(wǎng)關(guān)心的不是遠端串擾，而是等效遠端串擾ELFEXT(Equal Level Far End Crosstalk)和綜合等效遠端串擾PS ELFEXT。等效遠端串擾是遠端串擾和衰減信號的比，它通過(guò)在一個電纜對(duì)的近端輸入一個已知的測(cè)試信號，然後測(cè)量同一電纜另一端另一線(xiàn)對(duì)上的耦合噪音來進(jìn)行測(cè)量。PS ELFEXT是Power Sum Equal Level Far End Crosstalk(功率總和等電平遠端串擾)的首字母縮寫詞，用於測(cè)量因三個臨近線(xiàn)對(duì)上遠端信號的多餘耦合引起的任何電纜對(duì)上的噪音。任何線(xiàn)對(duì)的“功率總和ELFEXT”通過(guò)在該線(xiàn)對(duì)和三個其它線(xiàn)對(duì)之間測(cè)量的ELFEXT的功率總和來計(jì)算。ELFEXT和PS ELFEXT比率都是用dB來測(cè)算，都是dB值越大，電纜對(duì)間的信號耦合越少(性能越好)。

　　衰減串擾比ACR(Attenuation-to-Crosstalk Ratio衰減/串擾比)和綜合衰減串擾比PS ACR(Power Sum Attenuation-to-Crosstalk Ration功率總和衰減/串擾比)都是用於比較相對(duì)於任何線(xiàn)對(duì)因近端串擾(NEXT和PS NEXT)引起的噪音的信號強度。ACR和PS ACR均不是另外的測(cè)量，而是衰減和串擾的計(jì)算結果：

　　ACR=NEXT-attenuation(dB)

　　PS ACR=PS NEXT-attenuation(dB)

　　兩者都是用dB來測(cè)量，都是值越大越好。(綜合)衰減串擾比類似於信噪比，計(jì)算出來的值是試圖回答這樣的問(wèn)題：在傳輸線(xiàn)對(duì)上發(fā)送信號時(shí)，在接收端收到的衰減過(guò)的信號中有多少來自於串擾的噪聲影響。(綜合)衰減串擾比直接影響誤碼率，從而決定是否需要重發(fā)。當其測(cè)試結果越接近零dB，則鏈路就越不可能正常工作;當測(cè)試值結果等於零dB時(shí)，表明此時(shí)接收到的衰減後的信號和串擾的信號幅值相等。

　　綜合布線(xiàn)是一項(xiàng)要求較高的工程，其中的技術(shù)指標繁多，全部控制好這些指標不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的事情。綜合布線(xiàn)檢測(cè)的目的就在於此。既可幫助施工方控制綜合布線(xiàn)工程的質(zhì)量，減少在整改的方面投資，優(yōu)質(zhì)的完成工程，又能讓使用方或投資方能夠得到符合設(shè)計(jì)要求的應(yīng)用。
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