布線工程中線纜檢驗案例
作為網(wǎng)絡建設的基礎設施,布線系統(tǒng)的功能是非常重要的。銅質(zhì)雙絞線以價格適中、安裝簡單和調(diào)整靈活的特點廣泛應用于數(shù)據(jù)和語音系統(tǒng),成為綜合布線系統(tǒng)中最主要的部分,因此對這部分性能的檢測也就變得至關重要。對此,國際上和國家都制定了嚴格的標準進行質(zhì)量和性能上的把關。
通過對大量的測試結(jié)果進行分析后我們發(fā)現(xiàn),測試結(jié)果合格與否主要與以下三方面有關:布線產(chǎn)品質(zhì)量、施工工藝和環(huán)境電磁干擾。通過選擇信譽良好的國際知名品牌得到高品質(zhì)產(chǎn)品的保障;聘請技術專業(yè)、經(jīng)驗豐富的布線商求得優(yōu)良的施工質(zhì)量;選擇最合理的設計方案避免外界的干擾,我們似乎已經(jīng)很好地解決了這三個方面的問題而只等待又一個優(yōu)秀布線工程的誕生。但實際上這中間有一個重要的環(huán)節(jié)被忽略了,那就是線纜的到場檢驗,缺少了這一環(huán)節(jié)一個本應合格布線工程卻變得問題重重。
2003年3月,我們應邀為某市規(guī)劃設計院辦新公大樓的超五類布線系統(tǒng)進行認證測試。該辦公大樓共12層,總共有2000多個信息點,整個局域網(wǎng)采用以太網(wǎng)技術,數(shù)據(jù)線路遵循光纖主干,超五類雙絞線以太網(wǎng)接入到桌面的原則。開始幾天我們測試工作進行的非常順利,測試結(jié)果表現(xiàn)良好。雖然偶爾出現(xiàn)斷路、線序錯誤等物理接線問題,但通過故障定位和現(xiàn)場修復最終也通過了國際標準的嚴格測試。但在測試辦公大樓第4層第一個房間的布線時出現(xiàn)了問題,測試儀報告在線纜的中間位置出現(xiàn)回波損耗測試不合格的情況(見圖1)。在雙絞線鏈路中,回波損耗出現(xiàn)問題會嚴重影響數(shù)據(jù)傳輸,尤其是全雙工傳輸性能。
但接下來對4層所有房間布線的測試,以及對1~3層房間信息點的抽測結(jié)果卻出乎我們的意外,因為在總共將近250個點的測試結(jié)果中回波損耗項目幾乎都不合格,即使有個別合格的其數(shù)值也處于臨界狀態(tài),最好情況只高于標準值0.5dB,而且所有故障發(fā)生的位置都與測試4層第一個點的情況類似,不在測試跳線與模塊的連接點處,由此可以基本排除線纜和連接器特性阻抗不匹配造成回波損耗的可能。那么究竟是什么原因使得這幾層幾乎所有點的回波損耗測試出問題呢?是不是測試儀器出現(xiàn)故障造成誤判斷呢?出于本能我們首先想到了這一點。為了檢驗測試儀器是否工作正常,我們將美國福祿克公司的DSP-4000數(shù)字電纜測試儀的主機和遠端通過校準模塊連接起來,利用儀器具有的“Self Test”功能進行主機和遠端的自檢測試,結(jié)果顯示測試儀一切正常。為了進一步驗證測試儀的好壞,我們選取了5層幾個已經(jīng)測試過合格的信息點再次進行測試,結(jié)果仍為合格,就連所有測試項目的數(shù)值也與前一次的測試值相差無幾。這足以證明我們的測試儀是工作正常的,其給出的測試結(jié)果是準確可信的。
既然測試儀沒有問題,測試結(jié)果是準確的,那么問題會不會出在施工上,在電纜走線安裝的過程中引起電纜某部分的特性阻抗發(fā)生變化造成故障呢?我們與施工方進行簡單交流后覺得他們在技術上比較專業(yè),也曾經(jīng)完成過幾個比較大的布線工程,有著豐富的施工經(jīng)驗,不會犯這樣低級的錯誤。在查看了施工圖紙后我們發(fā)現(xiàn),2層至12層的房間布局完全一樣,因此線纜鋪設的路徑是相同的,在設計上沒有任何問題。為慎重起見,我們又實際查看了4層和5層吊頂內(nèi)的線纜走線情況,路徑完全一樣,且在施工工藝上沒有足以引起上述故障的缺陷。由此因施工造成故障的可能性也被排除了。
現(xiàn)在問題的焦點集中在了線纜的質(zhì)量上了。我們提出的假設立刻遭到用戶的置疑。因為線纜是國外的名牌產(chǎn)品,質(zhì)量在國內(nèi)有著很好的口碑,供貨商是正規(guī)的渠道銷售并與用戶是朋友關系,況且即使線纜有質(zhì)量問題,為什么鋪設在5~12層樓沒事,只在1~4層樓出問題?為了尋求答案,我們說服用戶提供了該工程中所使用的剩余的半箱線進行檢查。從線的外觀上我們發(fā)現(xiàn)一些問題:首先它與我們所接觸過的該品牌超五類線纜的表皮顏色不同;其次該線纜比我們所接觸的同型號線纜直徑要粗些,且表皮沒有緊密包裹住內(nèi)部的線對,容易造成四個線對之間相對位置的變化,影響傳輸性能;第三線纜表皮上噴印的字符不甚規(guī)整。隨后我們從這半箱線中剪下近30米長的一段,兩邊端接好連接模塊并連接到DSP-4000測試儀進行測試,結(jié)果顯示在距離主機13.8米和23.9米兩處出現(xiàn)回波損耗不合格的故障點(見圖2),與四層得到的故障現(xiàn)象完全一樣。通過對測試結(jié)果進行HDTDX(高精度時域反射)分析(圖3)發(fā)現(xiàn),整條線纜的特性阻抗很不均勻,造成很多小的反射信號,特別是在13.8米處的信號反射值高達原始信號強度的6%。
1.選擇正規(guī)的進貨渠道,必要時可咨詢原廠商印證供貨商的真?zhèn)危?
2.進貨時要求供貨商提供原廠商針對該型號產(chǎn)品的測試數(shù)據(jù),并經(jīng)得起與國際標準要求的參數(shù)和指標進行一一對比;
3.要求供貨商提供原廠商針對該型號產(chǎn)品的國內(nèi)外第三方實驗室或官方機構的測試證明;
4.分批進貨時,注意產(chǎn)品的型號和批號是否相同;
5.對進貨產(chǎn)品按照一定比例進行現(xiàn)場抽檢;
而解決第二個方面的問題,就需要加強工程監(jiān)理中的進場檢驗。進場檢驗是工程監(jiān)理的一個重要工作環(huán)節(jié)。以前由于沒有有效的手段,監(jiān)理人員只能采用目測的檢驗方法,很難達到理想的效果,現(xiàn)在則可以使用線軸電纜測試的解決方案,對到場的整箱線纜進行快速、無損檢驗。安恒網(wǎng)絡測試中心已為多個大型工程提供了這種測試服務。測試時,只需在DSP-4000電纜測試儀上安裝一個特殊的適配器即可依據(jù)TIA的超五類和六類以及ISO/IEC的五類和六類標準中的規(guī)定,測試整箱線的關鍵電氣指標,包括:線對之間的NEXT損耗、 綜合NEXT損耗、回波損耗、傳輸時延、時延差等,為電纜安裝之前的質(zhì)量評估提供翔實的數(shù)據(jù),幫助你把握住進場檢驗這一重要環(huán)節(jié),為工程驗收的順利通過奠定基礎。
注: 回波損耗(RL-Return Loss)是測量電纜系統(tǒng)中傳輸信號受到阻抗不匹配因素影響而產(chǎn)生的反射信號的能量?;夭〒p耗及其對原信號的影響情況可由圖5示意表示。其中上半部分表示為原始信號輸入雙絞線的一個線對并沿著線對傳輸,一部分信號被反射回發(fā)送端,這些反射是由于線對的阻抗不連續(xù)而引起的。阻抗不連續(xù)可能有幾方面的原因,比如連接器不匹配、不正確的安裝操作或者是質(zhì)量有問題的產(chǎn)品。任何能量的反射都會引起傳輸信號功率的減少。圖2的下半部分顯示了回波信號被傳送到右端接收器產(chǎn)生的影響情況。回波信號與經(jīng)過衰減的原始數(shù)據(jù)信號相混合,形成拖尾的失真信號使接收器分辨起來更加困難。因此回波損耗測試不合格是比較嚴重的問題。
通過對大量的測試結(jié)果進行分析后我們發(fā)現(xiàn),測試結(jié)果合格與否主要與以下三方面有關:布線產(chǎn)品質(zhì)量、施工工藝和環(huán)境電磁干擾。通過選擇信譽良好的國際知名品牌得到高品質(zhì)產(chǎn)品的保障;聘請技術專業(yè)、經(jīng)驗豐富的布線商求得優(yōu)良的施工質(zhì)量;選擇最合理的設計方案避免外界的干擾,我們似乎已經(jīng)很好地解決了這三個方面的問題而只等待又一個優(yōu)秀布線工程的誕生。但實際上這中間有一個重要的環(huán)節(jié)被忽略了,那就是線纜的到場檢驗,缺少了這一環(huán)節(jié)一個本應合格布線工程卻變得問題重重。
2003年3月,我們應邀為某市規(guī)劃設計院辦新公大樓的超五類布線系統(tǒng)進行認證測試。該辦公大樓共12層,總共有2000多個信息點,整個局域網(wǎng)采用以太網(wǎng)技術,數(shù)據(jù)線路遵循光纖主干,超五類雙絞線以太網(wǎng)接入到桌面的原則。開始幾天我們測試工作進行的非常順利,測試結(jié)果表現(xiàn)良好。雖然偶爾出現(xiàn)斷路、線序錯誤等物理接線問題,但通過故障定位和現(xiàn)場修復最終也通過了國際標準的嚴格測試。但在測試辦公大樓第4層第一個房間的布線時出現(xiàn)了問題,測試儀報告在線纜的中間位置出現(xiàn)回波損耗測試不合格的情況(見圖1)。在雙絞線鏈路中,回波損耗出現(xiàn)問題會嚴重影響數(shù)據(jù)傳輸,尤其是全雙工傳輸性能。

圖1. 回波損耗
但接下來對4層所有房間布線的測試,以及對1~3層房間信息點的抽測結(jié)果卻出乎我們的意外,因為在總共將近250個點的測試結(jié)果中回波損耗項目幾乎都不合格,即使有個別合格的其數(shù)值也處于臨界狀態(tài),最好情況只高于標準值0.5dB,而且所有故障發(fā)生的位置都與測試4層第一個點的情況類似,不在測試跳線與模塊的連接點處,由此可以基本排除線纜和連接器特性阻抗不匹配造成回波損耗的可能。那么究竟是什么原因使得這幾層幾乎所有點的回波損耗測試出問題呢?是不是測試儀器出現(xiàn)故障造成誤判斷呢?出于本能我們首先想到了這一點。為了檢驗測試儀器是否工作正常,我們將美國福祿克公司的DSP-4000數(shù)字電纜測試儀的主機和遠端通過校準模塊連接起來,利用儀器具有的“Self Test”功能進行主機和遠端的自檢測試,結(jié)果顯示測試儀一切正常。為了進一步驗證測試儀的好壞,我們選取了5層幾個已經(jīng)測試過合格的信息點再次進行測試,結(jié)果仍為合格,就連所有測試項目的數(shù)值也與前一次的測試值相差無幾。這足以證明我們的測試儀是工作正常的,其給出的測試結(jié)果是準確可信的。
既然測試儀沒有問題,測試結(jié)果是準確的,那么問題會不會出在施工上,在電纜走線安裝的過程中引起電纜某部分的特性阻抗發(fā)生變化造成故障呢?我們與施工方進行簡單交流后覺得他們在技術上比較專業(yè),也曾經(jīng)完成過幾個比較大的布線工程,有著豐富的施工經(jīng)驗,不會犯這樣低級的錯誤。在查看了施工圖紙后我們發(fā)現(xiàn),2層至12層的房間布局完全一樣,因此線纜鋪設的路徑是相同的,在設計上沒有任何問題。為慎重起見,我們又實際查看了4層和5層吊頂內(nèi)的線纜走線情況,路徑完全一樣,且在施工工藝上沒有足以引起上述故障的缺陷。由此因施工造成故障的可能性也被排除了。
現(xiàn)在問題的焦點集中在了線纜的質(zhì)量上了。我們提出的假設立刻遭到用戶的置疑。因為線纜是國外的名牌產(chǎn)品,質(zhì)量在國內(nèi)有著很好的口碑,供貨商是正規(guī)的渠道銷售并與用戶是朋友關系,況且即使線纜有質(zhì)量問題,為什么鋪設在5~12層樓沒事,只在1~4層樓出問題?為了尋求答案,我們說服用戶提供了該工程中所使用的剩余的半箱線進行檢查。從線的外觀上我們發(fā)現(xiàn)一些問題:首先它與我們所接觸過的該品牌超五類線纜的表皮顏色不同;其次該線纜比我們所接觸的同型號線纜直徑要粗些,且表皮沒有緊密包裹住內(nèi)部的線對,容易造成四個線對之間相對位置的變化,影響傳輸性能;第三線纜表皮上噴印的字符不甚規(guī)整。隨后我們從這半箱線中剪下近30米長的一段,兩邊端接好連接模塊并連接到DSP-4000測試儀進行測試,結(jié)果顯示在距離主機13.8米和23.9米兩處出現(xiàn)回波損耗不合格的故障點(見圖2),與四層得到的故障現(xiàn)象完全一樣。通過對測試結(jié)果進行HDTDX(高精度時域反射)分析(圖3)發(fā)現(xiàn),整條線纜的特性阻抗很不均勻,造成很多小的反射信號,特別是在13.8米處的信號反射值高達原始信號強度的6%。

圖2. 故障定位 
圖3. HDTDR分析

圖4
1.選擇正規(guī)的進貨渠道,必要時可咨詢原廠商印證供貨商的真?zhèn)危?
2.進貨時要求供貨商提供原廠商針對該型號產(chǎn)品的測試數(shù)據(jù),并經(jīng)得起與國際標準要求的參數(shù)和指標進行一一對比;
3.要求供貨商提供原廠商針對該型號產(chǎn)品的國內(nèi)外第三方實驗室或官方機構的測試證明;
4.分批進貨時,注意產(chǎn)品的型號和批號是否相同;
5.對進貨產(chǎn)品按照一定比例進行現(xiàn)場抽檢;
而解決第二個方面的問題,就需要加強工程監(jiān)理中的進場檢驗。進場檢驗是工程監(jiān)理的一個重要工作環(huán)節(jié)。以前由于沒有有效的手段,監(jiān)理人員只能采用目測的檢驗方法,很難達到理想的效果,現(xiàn)在則可以使用線軸電纜測試的解決方案,對到場的整箱線纜進行快速、無損檢驗。安恒網(wǎng)絡測試中心已為多個大型工程提供了這種測試服務。測試時,只需在DSP-4000電纜測試儀上安裝一個特殊的適配器即可依據(jù)TIA的超五類和六類以及ISO/IEC的五類和六類標準中的規(guī)定,測試整箱線的關鍵電氣指標,包括:線對之間的NEXT損耗、 綜合NEXT損耗、回波損耗、傳輸時延、時延差等,為電纜安裝之前的質(zhì)量評估提供翔實的數(shù)據(jù),幫助你把握住進場檢驗這一重要環(huán)節(jié),為工程驗收的順利通過奠定基礎。
注: 回波損耗(RL-Return Loss)是測量電纜系統(tǒng)中傳輸信號受到阻抗不匹配因素影響而產(chǎn)生的反射信號的能量?;夭〒p耗及其對原信號的影響情況可由圖5示意表示。其中上半部分表示為原始信號輸入雙絞線的一個線對并沿著線對傳輸,一部分信號被反射回發(fā)送端,這些反射是由于線對的阻抗不連續(xù)而引起的。阻抗不連續(xù)可能有幾方面的原因,比如連接器不匹配、不正確的安裝操作或者是質(zhì)量有問題的產(chǎn)品。任何能量的反射都會引起傳輸信號功率的減少。圖2的下半部分顯示了回波信號被傳送到右端接收器產(chǎn)生的影響情況。回波信號與經(jīng)過衰減的原始數(shù)據(jù)信號相混合,形成拖尾的失真信號使接收器分辨起來更加困難。因此回波損耗測試不合格是比較嚴重的問題。


圖5. 回波損耗的圖解
本文標簽:布線工程中線纜檢驗案例
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