前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的網線在機電工程弱電項目中的運用,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
摘要:文章詳細闡述了網線在機電工程弱電項目中的優勢及巧妙應用以及制作網線的標準、工藝要點。網線在機電工程弱電項目中的巧妙運用,能夠縮短施工工期、節省項目開支,取得了良好的經濟效益和社會效益,無論是新建工程、改建工程或系統升級,都具有良好的推廣價值。
關鍵詞:機電工程;弱電項目;雙絞線;網線分類;網線用途;網線制作
網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,一般統稱網線(遵照此約定,本文中的網線專指雙絞線),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的信息、智能教學、會議等系統的工程實踐,發現了屏蔽雙絞線在機電工程弱電項目中的很多應用,解決了機電工程弱電項目中上述存在的問題。既滿足現場系統的實際要求,又縮短了施工時間、減少了施工成本。
1網絡分類
目前可將網絡分為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600MHz,最高速率為10Gbps。最常使用網線的傳輸速率分別為:5類線(最高帶寬100MHz,最高速率100Mbps)、超5類(最高帶寬為100MHz,最高速率為100Mbps)、6類線(最高帶寬250MHz,最高速率1Gbps)、超6類(最高帶寬500MHz,最高速率10Gbps),以及最新的7類線(最高帶寬600MHz,最高速率10Gbps)。
2網線優勢
首先,縱觀機電工程弱電項目中的計算機網絡、視頻監控等18個弱電智能化系統,每個系統都需要使用網線來構建相應智能化系統中的數據網絡,這是網線在弱電系統中的最主要用途。項目上使用的量大,備份的也多。因此,為代替其他信號線創造了條件。其次,影響信號傳輸的主要因素有兩個:信號干擾、信號傳輸帶寬,這兩個是影響信號傳輸的關鍵因素。信號干擾短距離不易顯現,干擾會隨著距離增加而不斷增強,最終導致信號傳輸質量嚴重下降,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生電波,導致信號間相互串擾。造成的結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,布管需要相應增加,造成施工成本上升和施工難度增加。如果使用網線,屬于平衡信號,傳輸過程不會產生串擾信號,解決了遠距離傳輸的信號干擾問題。信號傳輸帶寬對于沒有傳輸速率限制的場合,網線應該都能夠滿足系統要求。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1920×1080@60Hz18b來算,帶寬需求為1920×1080×60/100×18=2239.488Mbps。超5類1Gbps是不夠的,6類2500Mbps勉強勝任,不過超6類設計考慮了10G需求,最大支持長度55m,所以按這個數據超6類就可以滿足目前的需求,而7類已經上萬兆,可以代替HDMI的。由于1000BASE-T的4對雙絞線為全雙工,能完成雙向1000Mbps帶寬的數據傳輸。再次,網線的傳輸距離長,對于大于80m的超長距離,借助光纖、無源/有源接口轉換器/延長器,可以保證信號傳輸距離更長。
3網線巧用
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,網線在上述幾個方面具有明顯的優勢,使得網線在機電工程弱電項目中得到更多的應用。使用網線替代下面的信號線,主要基于網線具有以下幾個方面的優勢: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,網線的巧妙運用,能夠達到預期效果的前提是網線的準確制作。不按照標準排序和加工工藝不到位都會影響網線的使用,產生網速慢或網絡不通的現象,影響現場工期,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標準進行網線的制作,否則即使網線兩端的信號一一對應,也會出現長距離信號傳輸不穩定的故障。使用網線進行高清監控視頻傳輸時,由于現場人員在網線制作時沒有按照標準的要求排序,結果20m不到,就出現搜索不到信號。后來通過排查才發現這個問題,但已經影響工期1周,給業主留下了不專業的印象。特別需要說明以下幾點:首先,如果現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,在電纜使用上應根據信號種類使用適合的專用電纜和附件,弱電系統的安裝應符合國際或國內的相關規范。其次,如果現場的施工不滿足施工要求,雖然可以根據本文的說明,使用網線對電話線、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,必需按照設計更改的流程進行審批,在取得建設單位和監理的同意后,由設計單位進行圖紙更改。最后,使用網線替代需要正確選用網線,不同型號的網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線。否則,就達不到網線替代的效果。(1)替代模擬電話線。模擬電話線通常是兩芯平行線,網線一般為八芯雙絞線。通常一根網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,八芯網線的任意兩芯都可當電話線使用,但是工程規范通常要求使用棕白棕網線。通過RJ45-RJ11轉接頭,完成網絡口轉電話口,實現電話交換機或網線轉電話的即插即用,信號穩定可靠。(2)替代視頻線。模擬攝像頭的視頻使用網線可以達到相同的傳輸效果,況且網線可以1帶4,甚至1帶7。小于100m的選擇室內網線,大于100m的就要使用純銅的室外專用網線。數字攝像頭的視頻使用至少5類網線來傳輸信號的,當然傳輸距離超過80m時,一般使用光纖中繼。光纖中繼通常使用光纖收發器或帶光口的交換機,一般選用千兆的,以滿足視頻傳輸的需要。對于多路視頻信號傳輸,如果選用百兆光纖收發器或帶光口的交換機,可能會出現視頻圖像卡的故障。(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。使用普通網線代替音頻線,音響效果同樣能夠滿足音頻系統的要求。當然,網線的品質越好,音響的效果會越好。(5)替代USB線。使用網線替代USB線,結合USB延長器,通過USB-RJ45轉接頭,采用單根網線能夠將電腦的USB信號傳輸到100m以上的IT設備上,使得USB協議規定的5m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、拼接屏等設備的控制,使用網線替代串口線,通過串口-RJ45轉接器,采用單根網線能夠將IT設備的串口信號傳輸到100m以上的電腦上,完成串口通信。(7)替代VGA線。使用網線替代VGA線,結合VGA延長器,通過VGA-RJ45轉接頭,采用單根網線將電腦的VGA信號傳輸在1~20m距離內的顯示設備。該方法主要適用于已經裝修的工程,使用多余的網線替代VGA線,網線分別接在兩個VGA-RJ45轉接頭的網線接口上即可。在使用VGA延長器時,選擇的網線最好是屏蔽網線,這樣既減少了自身信號的串擾,又避免了對其他信號產生干擾。(8)替代HDMI線。對于超過15m的距離,使用網線代替HDMI線,借助有源/無源HDMI-LAN轉接器,不挑網線實時傳輸高清視頻信號120m。在30m范圍內,使用網線替代HDMI線,采用無源HDMI-LAN轉接器,通過HDMI-RJ45轉接頭,采用單根網線將電腦的HDMI信號傳輸30m以內的設備上。超過30m,使用網線替代HDMI線,采用HDMI有源HDMI-LAN轉接器,通過HDMI-RJ45轉接頭,采用單根網線將電腦的HDMI信號傳輸30~120m設備上。在選擇HDMI-LAN轉接器時,需要注意HDMI接口的方向,以保證每側HDMI-LAN轉接器使用一個,不至于因方向調整而額外增加HDMI直通轉接器。畢竟每增加一個轉接器,就存在可靠性下降的風險,同時也增加了造價成本。
4網線制作
由于網線使用有兩種方式:直通線纜和交叉線纜,因此對應網線制作的國際標準就相應有兩種:T568A標準、T568B標準。其中,T568A標準對應的線序從左到右依次為:白綠、綠、白橙、藍、白藍、橙、白棕、棕。T568B標準對應的線序從左到右依次為:白橙、橙、白綠、藍、白藍、綠、白棕、棕。網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,其中關鍵工序為:選線、排序、測試。(1)選線。根據項目傳輸帶寬的要求,結合上述網線分類的說明,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線。當然,如果考慮到后續網絡擴容與升級改造,可以選用檔次高一級的網線。(2)排序。排序的目的是發揮網線的抗干擾優勢,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,兩個水晶頭對應腳的顏色應相同。交叉線的兩頭必須分別選用568A和568B標準進行排序,兩個水晶頭對應腳的顏色不一定相同。(3)測試。測試環節是網線制作的檢驗工序,也是安裝前的最后一道工序。測試應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結語
在施工不存在困難的情況下,在電纜使用上應根據信號種類使用適合的專用電纜和附件,弱電系統的安裝應符合國際或國內的相關規范。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,和網線相比,其傳輸距離受限也是現場難以解決的問題,造成現場施工的實際效果往往無法滿足系統需要。網線在機電工程弱電系統中的巧妙運用,不但解決了信號長距離傳輸問題,而且讓現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,節省了施工工期,工程費用也大大降低。
作者:武圣山 薛德華 單位:揚州華科智能科技有限公司 江蘇揚建集團有限公司