陆佳
(福建上若工程技术有限公司 福建省厦门市 361000)
综合布线系统是信息化时代智能建筑物内部的“信息高速公路”,是智能建筑实现建筑设备监控系统(BA)、办公自动化系统(OA)和通信网络系统(CA)的基础,它将数据、语言、图像等设备彼此相连,使智能建筑群或智能建筑内硬件设备与外部信息网络相连接,满足高传输速度以及高度的灵活性的传输要求,是信息化系统建设的重要组成部分。要保证综合布线工程的质量务必在整个工程施工过程中进行严格的测试,而实践证明,绝大多数的信息网络故障是由于综合布线工程电缆布线系统电气性能质量问题引起的。
目前国外使用较多的有《商业建筑电信布线标准》EIA/TIA 568、《商业建筑电信布线安装标准》EIA/TIA 569 等系列北美标准,《信息系统通用布线标准》EN 50173、《信息系统布线安装标准》EN 50174 等系列欧盟标准和《用户建筑综合布线》ISO/IEC 11801 等国际标准,我国使用比较少。我国广泛使用的最新国家标准为《综合布线系统工程设计规范》GB 50311-2016、《综合布线系统工程验收规范》GB/T 50312-2016 等,该类标准包括了目前使用最广泛的6 类电缆、6A 类电缆及7 类电缆、7A 类电缆和光缆的测试方法。国内外的测试标准的测试方法、测试模型差别不大,主要的区别在于对不同等级电缆的参数命名与测试内容选择不同。如表1所示。
电气性能测试内容与选用的测试标准有关,我们选用国家标准《综合布线系统工程验收规范》(GBT/T 50312-2016)为依据,采用国内外现通用的美国FLUCK 公司的DSX CableAnalyzer 系列线缆测试仪进行测试,具体的测试内容见表2。
由于综合布线工程对测试的实际需求存在一定的差别,为了保证测试结果的准确性和可靠性,需要设计不同的测试模型,最常见的两种测试模型为永久链路模型与信道模型,具体表现为:
永久链路连接方式由水平电缆和链路中相关接头(必要时增加一个可选的转接/汇接头)组成,永久链路不包括现场测试仪插接线、插头,以及两端2m 测试电缆,电缆总长度不得大于90m。适用于测试固定链路(水平电缆及相关连接器件性能)。
在永久链路模型的基础上,包括了工作区、交接间的设备缆线和跳线在内的整体通道的性能。信道包括最长90m 的水平线缆、信息插座、可选的转接/汇接点、交接间的配线设备、跳线、设备缆线在内,总长度不得大于 100m。
表1:[1]电缆布线系统的分级与类别
表2:对绞电缆水平布线系统电气性能测试内容
表3:线缆测试仪软件分析报告
图1:测试结果曲线图
为了保证8 芯电缆所有线对都能够准确、精准的连接,需要进行接线图测试,即通过检测连接器件与电缆性能的稳定性,能够保证所有对线能够可靠、稳定的运行。8 芯电缆接线图检测的内容相对较多,主要有反接问题、短路问题、开路问题以及错对问题等,为了验证检测结果,可以通过线缆测试仪直接查看接线图(Wire Map)测试结果。
长度测试指的是电缆的实际长短,在进行长度测量过程中,需要做好所有链路电缆长度数据的记录工作。现阶段,根据链路的传输延迟和电缆的标称传播相速度(NVP)值来确定,计算公式表示为:NVP=2×L/(T×c),由此可知,电缆长度和标称传播相对速度、链路传输延迟、传送端与接收端的时间差存在密切的关联。可以通过线缆测试仪直接查看长度测试结果。
所谓传播时延,具体指的是信号在链路传输过程中会产生一定的时间差,公式表示为:传播时延=终点时间-起点时间。传播时延的作用是进行电缆中信号的传递速度进行评估,延时越低,表明信号传递速度越快,保证信号传递的时效性,可以通过线缆测试仪直接查看传播时延测试结果。
传播时延偏差计算以传播时延为前提,指的是信号在不同电缆中传输速度不同,传播时延也不同,计算公式表示为:传播时延偏差=延时最大的线缆时延-时延最小的线缆时延,可以通过线缆测试仪直接查看传播时延偏差测试结果。
所谓插入衰减,指的是在众多因素(例如电阻、阻抗、损耗等)的综合影响下,导致信号在电缆传递的过程中出现一定的能量损耗,损耗量的总和称之为插入衰减。插入衰减和信号频率存在密切的关联,若频率越小,则衰减越小,反之,随着频率的增高,则衰减量越高。插入衰减的作用是对所有线缆中信号传递过程中产生的损耗量,并且能够准确的查找衰减损耗值最大的线缆,如果衰减值超过允许的最大衰减值,则需要进行替换,避免对信号传递产生严重的负面影响。插入衰减量由三部分组成,即布线电缆造成的衰减量、设备造成的衰减量、所有连接器造成的衰减量。按照国际EIA/TIA568B 标准,将信号衰减定义为插入损耗,在进行链路插入损耗量计算时,需要考虑布线衰减量与电缆衰减量,曲线经软件分析得出的最终报告见表3。
简称Return Loss,其作用是对信道特性阻抗的统一性进行评价,回波损耗的值与频率和电缆构造有关,回波损耗=发送信号/反射信号。曲线经软件分析得出的最终报告见表3。
简称NEXT,串音是双绞线在传输信号时是多发的一种干扰,串音本身类似噪声干扰,干扰信号会分别向两个方向进行传输,串音的出现会对我们线缆中传输的正常信号会产生非常大的影响。近端串音是在信号发送端(近端)进行测量,近端串音是指在一条双绞电缆中一对线对另一对线的信号耦合,也就是说当一条线对发送信号时在另一条相邻的线对接收到的信号能量。近端串音测试结果曲线见图1,曲线经软件分析得出的最终报告见表3。
简称PS NEXT:近端串音功率和的值是电缆中3 个相邻线对对某线对产生的近端串音之和,近端串音功率和测试结果曲线见图1,曲线经软件分析得出的最终报告见表3。
简称ACR-N,ACR-N(dB)=NEXT(dB)-Attenuation (dB);衰减近端串音比测试结果曲线见图1,曲线经软件分析得出的最终报告见表3。
简称ACR-F:定义:ACR-F(dB)=FEXT(dB)-Attenuation (dB);衰减远端串音比测试结果曲线见图1,曲线经软件分析得出的最终报告见表3。
和PSNEXT 一样,测试结果曲线见图1,曲线经软件分析得出的最终报告见表3。
此外,依据国家标准GB/T 50312-2016 的要求,关于外部近端串音功率和(PS ANEXT)、外部远端串音比功率和(PSAACR-F)等参数,只在现场条件允许时,才对 EA 级、FA 级电缆进行抽测。
通过测试结果曲线图,可见测试结果与极限值(红线)之间的距离越大越好,当接近极限值这个临界点的时候DSX CableAnalyzer 系列线缆测试仪对应测试项就会显示“!”符号。
综合布线工程电缆布线系统电气性能质量将直接影响网络能否正常工作,是信息化系统建设的重要环节。综合布线工程电气性能测试不仅是对一段电缆的测试,而是对整个链路的测试,包括电缆,配线架线和信 息插座等。只有严格通过国家有关标准规范,来确保综合布线工程电气性能的各项测试参数的正常,后期的信息化系统才能可靠稳定的运行,为用户提供了一个高效、高速的信息化应用服务平台。