網(wǎng)線在機電工程弱電項目中的巧妙運用

武圣山 薛德華

（1.揚州華科智能科技有限公司，江蘇 揚州 225002；2.江蘇揚建集團有限公司，江蘇 揚州 225002）

網(wǎng)線是智能化弱電工程中最常見的傳輸線纜，包括雙絞線、同軸電纜和光纖。施工過程中使用最多的是雙絞線，一般統(tǒng)稱網(wǎng)線（遵照此約定，本文中的網(wǎng)線專指雙絞線），是由兩條相互絕緣的導線按照逆時針纏繞在一起而制成的一種線纜，不但可以傳輸模擬信號，而且可以傳輸數(shù)字信號。包括屏蔽雙絞線和非屏蔽雙絞線兩種，屏蔽雙絞線主要應(yīng)用于傳輸帶寬高、傳輸速率快的場合。

我們通過揚州多個機電工程弱電系統(tǒng)的信息發(fā)布、智能教學、會議等系統(tǒng)的工程實踐，發(fā)現(xiàn)了屏蔽雙絞線在機電工程弱電項目中的很多應(yīng)用，解決了機電工程弱電項目中上述存在的問題。既滿足現(xiàn)場系統(tǒng)的實際要求，又縮短了施工時間、減少了施工成本。

1 網(wǎng)絡(luò)分類

目前可將網(wǎng)絡(luò)分為9類：1類線（CAT1）、2類線（CAT2）、3類線（CAT3）、4類線（CAT4）、5類線（CAT5）、超5類線（CAT5e））、6類線（CAT3）、超6類線（CAT6e）、7類線（CAT7）。

其中傳輸速率最高的是7類線，可以達到最高帶寬為600 MHz，最高速率為10 Gbps。最常使用網(wǎng)線的傳輸速率分別為：5類線（最高帶寬100 MHz，最高速率100 Mbps）、超5類（最高帶寬為100 MHz，最高速率為100 Mbps）、6類線（最高帶寬250 MHz，最高速率1 Gbps）、超6類（最高帶寬500 MHz，最高速率10 Gbps），以及最新的7類線（最高帶寬600 MHz，最高速率10 Gbps）。

2 網(wǎng)線優(yōu)勢

首先，縱觀機電工程弱電項目中的計算機網(wǎng)絡(luò)、視頻監(jiān)控等18個弱電智能化系統(tǒng)，每個系統(tǒng)都需要使用網(wǎng)線來構(gòu)建相應(yīng)智能化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，這是網(wǎng)線在弱電系統(tǒng)中的最主要用途。項目上使用的量大，備份的也多。因此，為代替其他信號線創(chuàng)造了條件。

其次，影響信號傳輸?shù)闹饕蛩赜袃蓚€：信號干擾、信號傳輸帶寬，這兩個是影響信號傳輸?shù)年P(guān)鍵因素。

信號干擾短距離不易顯現(xiàn)，干擾會隨著距離增加而不斷增強，最終導致信號傳輸質(zhì)量嚴重下降，甚至無法接收。最顯著的例子：VGA的紅綠藍三色信號為非平衡信號，信號傳輸過程中會對外產(chǎn)生電波，導致信號間相互串擾。造成的結(jié)果是信號傳輸距離縮短。此類線的解決辦法只有增加濾波器進行濾波，使得VGA線纜的接口與線徑增加，布管需要相應(yīng)增加，造成施工成本上升和施工難度增加。如果使用網(wǎng)線，屬于平衡信號，傳輸過程不會產(chǎn)生串擾信號，解決了遠距離傳輸?shù)男盘柛蓴_問題。

信號傳輸帶寬對于沒有傳輸速率限制的場合，網(wǎng)線應(yīng)該都能夠滿足系統(tǒng)要求。對于視頻線，對信號傳輸帶寬要求最高的是HDMI線，屬于高清視頻信號。按照常用的1 920×1 080@60 Hz 18b來算，帶寬需求為1 920×1 080×60/100×18＝2 239.488 Mbps。超5類1 Gbps是不夠的，6類2 500 Mbps勉強勝任，不過超6類設(shè)計考慮了10 G需求，最大支持長度55 m，所以按這個數(shù)據(jù)超6類就可以滿足目前的需求，而7類已經(jīng)上萬兆，可以代替HDMI的。由于1 000BASE-T的4對雙絞線為全雙工，能完成雙向1 000 Mbps帶寬的數(shù)據(jù)傳輸。

再次，網(wǎng)線的傳輸距離長，對于大于80 m的超長距離，借助光纖、無源/有源接口轉(zhuǎn)換器/延長器，可以保證信號傳輸距離更長。

3 網(wǎng)線巧用

相對于電話線、視頻線、電源線、音頻線、USB線、VGA線、HDMI線、串口線等，網(wǎng)線在上述幾個方面具有明顯的優(yōu)勢，使得網(wǎng)線在機電工程弱電項目中得到更多的應(yīng)用。

使用網(wǎng)線替代下面的信號線，主要基于網(wǎng)線具有以下幾個方面的優(yōu)勢：傳輸信號帶寬門類多、信號傳輸距離遠、信號傳輸抗干擾性好、可擴展性強、施工方便。

當然，網(wǎng)線的巧妙運用，能夠達到預(yù)期效果的前提是網(wǎng)線的準確制作。不按照標準排序和加工工藝不到位都會影響網(wǎng)線的使用，產(chǎn)生網(wǎng)速慢或網(wǎng)絡(luò)不通的現(xiàn)象，影響現(xiàn)場工期，造成成本增加。特別是對信號抗干擾與傳輸帶寬有要求的場合，必須按照EIA/TIA568A或EIA/TIA568B標準進行網(wǎng)線的制作，否則即使網(wǎng)線兩端的信號一一對應(yīng)，也會出現(xiàn)長距離信號傳輸不穩(wěn)定的故障。

使用網(wǎng)線進行高清監(jiān)控視頻傳輸時，由于現(xiàn)場人員在網(wǎng)線制作時沒有按照標準的要求排序，結(jié)果20 m不到，就出現(xiàn)搜索不到信號。后來通過排查才發(fā)現(xiàn)這個問題，但已經(jīng)影響工期1周，給業(yè)主留下了不專業(yè)的印象。

特別需要說明以下幾點：

首先，如果現(xiàn)場的施工條件滿足電話線、視頻線、電源線、音頻線、USB線、VGA線、HDMI線、串口線等的施工條件，杜絕為了施工方便而采用網(wǎng)線替代上述信號傳輸線。在施工不存在困難的情況下，在電纜使用上應(yīng)根據(jù)信號種類使用適合的專用電纜和附件，弱電系統(tǒng)的安裝應(yīng)符合國際或國內(nèi)的相關(guān)規(guī)范。

其次，如果現(xiàn)場的施工不滿足施工要求，雖然可以根據(jù)本文的說明，使用網(wǎng)線對電話線、視頻線、電源線、音頻線、USB線、VGA線、HDMI線、串口線等進行替代，但是，必需按照設(shè)計更改的流程進行審批，在取得建設(shè)單位和監(jiān)理的同意后，由設(shè)計單位進行圖紙更改。

最后，使用網(wǎng)線替代需要正確選用網(wǎng)線，不同型號的網(wǎng)線的傳輸帶寬與傳輸速率不同，對有傳輸帶寬與傳輸速率特殊要求的場所，需要選用符合要求的網(wǎng)線。否則，就達不到網(wǎng)線替代的效果。

（1）替代模擬電話線。模擬電話線通常是兩芯平行線，網(wǎng)線一般為八芯雙絞線。通常一根網(wǎng)線只使用其中兩對雙絞線，保留兩對雙絞線可以為電話使用。

事實上，八芯網(wǎng)線的任意兩芯都可當電話線使用，但是工程規(guī)范通常要求使用棕白棕網(wǎng)線。通過RJ45-RJ11轉(zhuǎn)接頭，完成網(wǎng)絡(luò)口轉(zhuǎn)電話口，實現(xiàn)電話交換機或網(wǎng)線轉(zhuǎn)電話的即插即用，信號穩(wěn)定可靠。

（2）替代視頻線。模擬攝像頭的視頻使用網(wǎng)線可以達到相同的傳輸效果，況且網(wǎng)線可以1帶4，甚至1帶7。小于100 m的選擇室內(nèi)網(wǎng)線，大于100 m的就要使用純銅的室外專用網(wǎng)線。

數(shù)字攝像頭的視頻使用至少5類網(wǎng)線來傳輸信號的，當然傳輸距離超過80 m時，一般使用光纖中繼。光纖中繼通常使用光纖收發(fā)器或帶光口的交換機，一般選用千兆的，以滿足視頻傳輸?shù)男枰?。對于多路視頻信號傳輸，如果選用百兆光纖收發(fā)器或帶光口的交換機，可能會出現(xiàn)視頻圖像卡的故障。

（3）替代電源線。這里的電源是安全電壓下的低壓電源，杜絕使用非安全電壓的電源，防止維修出現(xiàn)觸電事故。施工過程中需要處理好接口，并進行信號標注，以防短路，以利于以后維修。

（4）替代音頻線。使用普通網(wǎng)線代替音頻線，音響效果同樣能夠滿足音頻系統(tǒng)的要求。當然，網(wǎng)線的品質(zhì)越好，音響的效果會越好。

（5）替代USB線。使用網(wǎng)線替代USB線，結(jié)合USB延長器，通過USB-RJ45轉(zhuǎn)接頭，采用單根網(wǎng)線能夠?qū)㈦娔X的USB信號傳輸?shù)?00 m以上的IT設(shè)備上，使得USB協(xié)議規(guī)定的5 m長度大大延長。

（6）替代串口線。對于使用串口進行控制的電子顯示屏、拼接屏等設(shè)備的控制，使用網(wǎng)線替代串口線，通過串口-RJ45轉(zhuǎn)接器，采用單根網(wǎng)線能夠?qū)T設(shè)備的串口信號傳輸?shù)?00 m以上的電腦上，完成串口通信。

（7）替代VGA線。使用網(wǎng)線替代VGA線，結(jié)合VGA延長器，通過VGA-RJ45轉(zhuǎn)接頭，采用單根網(wǎng)線將電腦的VGA信號傳輸在1～20 m距離內(nèi)的顯示設(shè)備。該方法主要適用于已經(jīng)裝修的工程，使用多余的網(wǎng)線替代VGA線，網(wǎng)線分別接在兩個VGA-RJ45轉(zhuǎn)接頭的網(wǎng)線接口上即可。

在使用VGA延長器時，選擇的網(wǎng)線最好是屏蔽網(wǎng)線，這樣既減少了自身信號的串擾，又避免了對其他信號產(chǎn)生干擾。

（8）替代HDMI線。對于超過15 m的距離，使用網(wǎng)線代替HDMI線，借助有源/無源HDMI-LAN轉(zhuǎn)接器，不挑網(wǎng)線實時傳輸高清視頻信號120 m。

在30 m范圍內(nèi)，使用網(wǎng)線替代HDMI線，采用無源HDMI-LAN轉(zhuǎn)接器，通過HDMI-RJ45轉(zhuǎn)接頭，采用單根網(wǎng)線將電腦的HDMI信號傳輸30 m以內(nèi)的設(shè)備上。

超過30 m，使用網(wǎng)線替代HDMI線，采用HDMI有源HDMI-LAN轉(zhuǎn)接器，通過HDMI-RJ45轉(zhuǎn)接頭，采用單根網(wǎng)線將電腦的HDMI信號傳輸30～120 m設(shè)備上。

在選擇HDMI-LAN轉(zhuǎn)接器時，需要注意HDMI接口的方向，以保證每側(cè)HDMI-LAN轉(zhuǎn)接器使用一個，不至于因方向調(diào)整而額外增加HDMI直通轉(zhuǎn)接器。畢竟每增加一個轉(zhuǎn)接器，就存在可靠性下降的風險，同時也增加了造價成本。

4 網(wǎng)線制作

由于網(wǎng)線使用有兩種方式：直通線纜和交叉線纜，因此對應(yīng)網(wǎng)線制作的國際標準就相應(yīng)有兩種：T568A標準、T568B標準。

其中，T568A標準對應(yīng)的線序從左到右依次為：白綠、綠、白橙、藍、白藍、橙、白棕、棕。T568B標準對應(yīng)的線序從左到右依次為：白橙、橙、白綠、藍、白藍、綠、白棕、棕。

網(wǎng)線的制作工藝依次為：選線、剪斷、剝皮、排序、剪齊、插入、壓制、測試，其中關(guān)鍵工序為：選線、排序、測試。

（1）選線。根據(jù)項目傳輸帶寬的要求，結(jié)合上述網(wǎng)線分類的說明，綜合考慮項目成本，在滿足項目要求的情況下，選用性價比最好的網(wǎng)線。當然，如果考慮到后續(xù)網(wǎng)絡(luò)擴容與升級改造，可以選用檔次高一級的網(wǎng)線。

（2）排序。排序的目的是發(fā)揮網(wǎng)線的抗干擾優(yōu)勢，盡可能保證同一類信號使用同一對雙絞線，以保證信號傳輸通暢。

直通線的兩頭必須同時選用568A或568B標準進行排序，兩個水晶頭對應(yīng)腳的顏色應(yīng)相同。交叉線的兩頭必須分別選用568A和568B標準進行排序，兩個水晶頭對應(yīng)腳的顏色不一定相同。

（3）測試。測試環(huán)節(jié)是網(wǎng)線制作的檢驗工序，也是安裝前的最后一道工序。測試應(yīng)該分為兩個步驟進行：目測和儀器檢測，這兩個步驟是相輔相成，缺一不可的。

5 結(jié)語

在施工不存在困難的情況下，在電纜使用上應(yīng)根據(jù)信號種類使用適合的專用電纜和附件，弱電系統(tǒng)的安裝應(yīng)符合國際或國內(nèi)的相關(guān)規(guī)范。

在施工存在困難的情況下，從工程施工的角度，USB線、VGA線、HDMI線、串口線等存在重大的施工難點。況且，和網(wǎng)線相比，其傳輸距離受限也是現(xiàn)場難以解決的問題，造成現(xiàn)場施工的實際效果往往無法滿足系統(tǒng)需要。

網(wǎng)線在機電工程弱電系統(tǒng)中的巧妙運用，不但解決了信號長距離傳輸問題，而且讓現(xiàn)場綜合布線施工方便，省去了類似于VGA、HDMI線纜接口對施工的麻煩，節(jié)省了施工工期，工程費用也大大降低。