綜合布線是一門新興的學科,它集通信、計算機網絡技術于一體,是智能建筑和建筑群的信息基礎,它能夠支持語音、計算機網絡、防盜報警、公共廣播及舞臺音影、門禁、對講、一卡通、建筑設備監控系統等諸多系統的傳輸需要,并為這些系統的信號傳輸提供靈活方便的解決方案和統一的物理網絡平臺。給用戶帶來靈活方便的同時也帶來了不錯的經濟效益。
隨著通信技術的飛速發展,信息網絡已逐漸成為人們生活必不可少的部份,而綜合布線是信息網絡實現的基礎部分,是現在和未來通信系統的有力支撐。綜合布線為網絡應用提供高性能的解決方案,避免硬件資源的重復浪費,充分發揮了綜合布線的優勢。
對于信息網絡開通前的工作,重點在于要保證施工期間布線的質量。這是網絡健康運行的前提條件,而很多業主的網管人員有可能更多關注網絡運行的設備,并不直接參與布線階段的工作。大多數單位將布線歸于基建項目,這樣容易造成工作銜接上出現問題。對于布線來講,布線產品廠商通常都提供十五年至二十年的質保,而保證質保的前提需要做到兩點,其一是工程需要由廠商認證的工程師參與設計、施工 ;其二是必須按照國際和國內標準對每條鏈路進行認證測試,每條鏈路必須要有測試報告。所以保證布線的質量主要在于布線系統的施工質量。
1 綜合布線施工的主要步驟
綜合布線施工的主要步驟是 :
(1)勘察現場,包括走線路由,需要考慮隱蔽性和對建筑的破壞(建筑結構特點)性,在利用現有空間的同時避開電源線路和其他線路,對線纜進行必要和有效的保護需求,來保障施工的工作量和可行性。
(2)規劃設計和預算,根據上述情況確定路由并申請批準,若需要在建筑物重要承力位置進行打眼和開槽工作時,需要向項目管理部門申請,否則違反了施工法規。整個施工方案及破壞程度說明應經甲方及管理部門批準,在正式地有終許可手續的規劃基礎上,計算用料和用工,綜合考慮設計實施中的管理操作等的費用,提出預算和工期以及施工方案的安排。
(3)指定工程負責人員和工程監理,負責規劃備料、備工、用戶方配合要求等方面的事宜,提出各部門配合的時間表,負責內外協調的施工組織管理。
(4)現場施工、隨工測試抽檢、制作布線標記系統,布線的標記系統要遵循《商業建筑電信基礎結構的標簽標識參考指南》,標記要有十年以上的使用期。
(5)現場認證測試,制作測試報告。
(6)驗收,制作存檔文件,在上述各項環節中必須建立完善的文檔,作為存檔文件的一部分。
2 線纜的鋪設
在綜合布線系統中,絕大部分的布線及預埋管線是與土建施工同時完成的,線纜通過預埋管線、線槽鋪設到各個房間。如果施工完成或網絡運行時,才發現線纜引起故障,這時候修復故障的代價將是十分巨大的,甚至會影響整個項目的工期及交付。所以佳的辦法就是把線纜故障在施工之中處理掉。為了保證工程的施工質量,必須在施工過程中使用線纜測試儀及時做好線纜的測試,測試線纜的基本安裝情況及性能指標可以通過測試及時發現鏈路中存在的和潛在的各種故障。
2.1 常見的線纜故障
據資料統計,約 50%~70% 的網絡故障與線纜有關系。這里面主要涉及到線纜本身產品的質量和安裝質量,這兩者都直接影響到網絡的可靠性。所以在項目采購產品時必須選擇質量可靠、認證齊全的產品,同時在施工時要注意施工規范性操作。網絡電纜故障有很多種,概括來說分為連接故障和電氣故障兩類。連接故障多是由于施工的工藝或網絡電纜的意外損傷所造成的,如接線錯誤、短路、開路等 ;而電氣特性故障則是電纜在信號傳輸過程中達不到設計要求。影響電氣特性的因素除了電纜本身的質量外,還包括施工過程中電纜的過度彎曲、電纜捆綁太緊、拉伸過度和靠近干擾源等。
2.2 測試的標準及參數
一般布線測試按照測試的難易度分為驗證測試、鑒定測試和認證測試三個類別,其中認證測試按照測試參數的嚴格程度又被分為元件級測試、鏈路級測試和應用級測試。布線測試按照測試對象、工程流程和測試目的,可分為選型測試、進場測試、監理測試 / 隨工測試、驗收測試 / 第三方測試、診斷測試、維護性測試等。而測試標準通常采用 TIA 568B 標準、ISO/IEC 11801-2002 標準。標準全面包括了線纜布線的現場測試內容、方法及對測試儀器的要求。測試主要內容包括下列參數 :
(1)線圖 / 線序圖
接線圖是驗證線對連接正確與否的一項基本檢查。在布線施工過程中,由于端接技巧和放線穿線技術差錯等原因,會產生開路、短路、反接 / 交叉、跨接 / 錯對和串擾等接線錯誤。當出現這些錯誤的時候,一般測試設備都可以很容易的發現,測試技術也非常簡單。
(2)長度
這項檢查主要檢測鏈路的物理長度,測量儀器通常采用 TDR(時域反射)測試技術來測量線纜長度。但需要注意的是由于 TDR的精度很難達到 2%,而且 NVP(額定傳輸速率)值不易準確測量,故通常采取忽略NVP 影響,對長度測量值加上 10% 余量的做法,根據所選擇的測試模型不同,極限長度也稍有不同,這里就不做重述。
(3)衰減
在 TIA 568B 中衰減已被定義為插入損耗。當信號在線纜中傳輸時,由于遇到各種“阻力”而導致傳輸信號減小(衰減),信號沿電纜傳輸損失的能量被稱為衰減。一條鏈路的衰減是線纜和布線部件(接插件等)衰減的總和(總插入損耗)。通常來說線纜越長,鏈路的衰減就會越明顯。當信號衰減到一定程度后,強度會變得很弱,這將會引起鏈路傳輸的信息不可靠。
(4)近端串音
主要檢測雙絞線鏈路中從一對到另一對線的信號干擾的噪聲。這個參數是決定鏈路傳輸能力的重要的參數,會隨著傳輸速率的增加而增大,它與布線的走向、線的端接、干擾源的隔離等諸多因素有關,其單位是分貝(dB),主要表示傳輸信號與串擾的比值,絕對值越大,串擾越低。
2.3 打線的常見錯
打線常見的錯誤包括開路、短路、反接、串繞。開路一般是在壓接時,絕緣層未能刺破,導致銅纜導體未能與模塊 IDC 端子接觸,未形成良好的通路。而短路情況是屬于線纜形成了環路而導致錯誤。反接的情況比較復雜,一種錯誤是一對線中的兩根交叉,如 1 對應2,2 應對 1 ;另一種錯誤是跨接,如一端 1、2 對應到另一端的 3、6。造成這樣錯誤的原因有兩種 :一是線纜的一端使用了 T 568A 標準,而線纜的另一端使用了 T 568B 標準 ;二是在網絡的實際應用中,有時需要使用跨接線(也叫交叉線)。在網絡同層(網絡協議)設備進行直接連接需要使用跨接線,例如 PC與 PC、集線器和集線器、交換機與交換機、路由器與路由器之間互聯需要使用這種連接方式。由于現在大多數交換機和路由器等網絡設備能智能識別對端設備,可以自動將接線的線對對調過來。后一種錯誤就是串繞,通常造成這種結果的原因是 1、2 為一對,3、4 為一對,5、6 為一對,7、8 為一對。而在網絡通信時,使用 1、2 和 3、6,而不是 3、4。這種錯誤的接線是無法用眼睛或萬用表來檢查出來的,因為其端至端的連通性是正常的。而這種錯誤接線的大危害是會產生很大的近端串擾。這種連接不會造成網絡不通,而是使網絡運行速度很慢,時通時斷,達不到協議規定的速率。這些屬于軟故障,當網絡運行后檢查起來比較麻煩。
3 布線施工中應當注意的問題
(1)當電纜在兩個終端有多余線纜時,應按照需要的長度將其剪掉,而不應將其卷起并捆綁起來。
(2)電纜的接頭處反纏繞開的線段距離不應超過 2cm,過長會引起較大的近端串擾。
(3)在接頭處,電纜的外保護層需要壓在接頭中而不能在接頭外。因為當電纜受到外界拉力時,受力部分應該由整個電纜承受,否則受力的是電纜和接頭連接的金屬部分。
(4)在電纜接線施工時,電纜的拉力是有一定限制的,一般為 9kg 左右,這個需要和電纜的供應商確認其拉力。過大的拉力會破壞電纜的對絞,從而降低線纜使用性能指標。
4 6 類布線施工中應注意的問題
(1)因為 6 類銅導體通常比 5 類線粗,加之有些廠家由于技術原因要在線對中增加十字骨架,確保達到 6 類線標準規定的性能指標,所以 6 類線纜的外徑要比一般的 5 類線粗。為了避免線纜的纏繞(特別是在彎頭處),在管線設計時一定要注意管徑的填充度,根據 GB 50311-2007 標準規定 :纜線布放在管與線槽內的管徑與截面利用率,應根據不同類型的纜線做不同的選擇。管內穿放大對數電纜或 4 芯以上光纜時,直線管路的管徑利用率應為 50%~60%,彎管路的管徑利用率應為 40%~50%。管內穿放 4 對對絞電纜或 4 芯光纜時,截面利用率應為25%~30%。布放纜線在線槽內的截面利用率應為30%~50%。通常內徑 20mm 的線管里面放兩根 6 類非屏蔽線為宜。
(2)橋架設計合理,保證合適線纜彎曲半徑。上下左右繞過其他線槽時,轉彎坡度要平緩,考慮兩端線纜下垂受力后是否還能在不壓線纜的前提下蓋上蓋板。
(3)6 類安裝過程中主要是注意拉力的控制,對于帶卷軸包裝的線纜,建議兩頭至少各安排一名工人,把卷軸套在自制的拉線桿上,放線端的工人先從卷軸箱內拉出一部分線纜,供合作者在管線的另一端抽取,預拉出的線不能過多,避免多根線在場地上纏結環繞。
(4)拉線工序結束后,兩端留出的冗余線纜要整理和保護好,盤線時要順著原來的旋轉方向,線圈直徑不要太小,固定在橋架、吊頂或紙箱內,做好標注。
5 結束語
綜合布線系統的施工應該結合實際情況選擇合理的方案。首先應對對象有一個比較準確的 15 年用戶需求和環境干擾的預測,同時也要對智能大樓的其他內容做必要的調查研究,選出需要和綜合布線系統的類別與各有關通信系統相適應。
在綜合布線施工過程中,必須使用電纜測試儀及時做好電纜的測試工作,發現問題隨時糾正,以保證所完成的每個連接的正確性,為工程的合格驗收打下良好的基礎。