布線系統(tǒng)的測(cè)試與布線工程的驗(yàn)收 - 無(wú)圖版
精密模具 --- 2006-07-02 07:46:21
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今天已經(jīng)沒(méi)有人會(huì)說(shuō)布線工程結(jié)束后不需要進(jìn)行測(cè)試了，人們都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到布線系統(tǒng)的測(cè)試與驗(yàn)收是保障工程質(zhì)量， 保護(hù)投資利益的重要環(huán)節(jié)。從我們大量的為用戶進(jìn)行服務(wù)的案例中，也發(fā)現(xiàn)這的確是用戶在意識(shí)上的進(jìn)步。 但是我們也看到，有關(guān)布線測(cè)試和布線工程的實(shí)施對(duì)用戶來(lái)說(shuō)仍然是個(gè)太概念化的問(wèn)題， 很少有涉及布線系統(tǒng)工程的實(shí)際驗(yàn)收文章和技術(shù)介紹可以參考的，在用戶制訂測(cè)試方案時(shí)，這些知識(shí)卻是很重要的。 我們?cè)诒疚闹袑⒍嗄攴e累的技術(shù)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)介紹一下，借此來(lái)幫助用戶完成對(duì)自己布線系統(tǒng)的測(cè)試與驗(yàn)收工作。
布線主要涉及的標(biāo)準(zhǔn)與發(fā)展
布線的測(cè)試首先是與布線的標(biāo)準(zhǔn)緊密相關(guān)的。近幾年來(lái)布線的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的很快， 主要是由于有像千兆以太網(wǎng)這樣的應(yīng)用需求在推動(dòng)著布線性能的提高，由此導(dǎo)致了對(duì)新的布線標(biāo)準(zhǔn)的要求加快。 在參考布線的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，主要可以從以下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系來(lái)入手：美洲標(biāo)準(zhǔn)、歐洲標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。 在對(duì)布線系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和測(cè)試時(shí)，如果不了解相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)出現(xiàn)差異。布線的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試是布線測(cè)試的依據(jù)， 它與布線的其它標(biāo)準(zhǔn)息息相關(guān)，我們?cè)诖藢?duì)這些標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行逐一的簡(jiǎn)介，更詳細(xì)的資料可以直接參考標(biāo)準(zhǔn)原件。
1. 美洲標(biāo)準(zhǔn)：
成立有八十年歷史的美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局 ANSI 是 ISO (the International Organization for Standardization) 與 IEC (the International Electrotechnical Commission) 主要成員，在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化方面是很重要的角色。 ANSI 自己不制訂美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(ANS)，而是通過(guò)組織有資質(zhì)的工作組來(lái)推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的建立。 布線的美洲標(biāo)準(zhǔn)主要由 TIA/EIA 制訂：
①ANSI/TIA/EIA 568-A 到 A5：Commercial Building Telecommunications Cabling Standard （商業(yè)建筑通信布線標(biāo)準(zhǔn)），1995/10/25
該標(biāo)準(zhǔn)定義了語(yǔ)音與數(shù)據(jù)通信布線系統(tǒng)，它適用于多個(gè)廠家和多種產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境。 它為商業(yè)布線系統(tǒng)提供了設(shè)備和布線產(chǎn)品設(shè)計(jì)的指導(dǎo)。也制訂了不同類型電纜與連接硬件的性能與技術(shù)條款， 這些條款可以用于布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安裝。
在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)后，有五個(gè)增編。
增編1（A1）：Propagation Delay and Delay Skew Specifications for 100 ohm 4-pair Cable （100歐姆 4 對(duì)電纜的傳輸延遲和延遲偏移規(guī)范），1997/9/25
在最初的 568-A 標(biāo)準(zhǔn)中，傳輸延遲和延遲偏離沒(méi)有定義，這是因?yàn)樵诋?dāng)時(shí)的系統(tǒng)應(yīng)用中這兩個(gè)指標(biāo)并不重要。 但到了 100VGAnyLAN 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用出現(xiàn)后，由于它是在 3類雙絞線的布線中使用所有的 4 個(gè)線對(duì)實(shí)現(xiàn) 100Mbps 的傳輸， 所以就對(duì)傳輸延遲和延遲偏離這兩個(gè)參數(shù)提出了要求。此時(shí)，TIA 同意定義一個(gè) 50ns 的延遲偏離作為最小要求， 而當(dāng)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀器(如：Fluke DSP 系列數(shù)字式電纜測(cè)試儀)是可以實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)測(cè)試的，所以該標(biāo)準(zhǔn)就自然被引入了。
增編2(A2)：Corrections and Additions to TIA/EIA-568-A（TIA/EIA-568-A標(biāo)準(zhǔn)修正與增編），1998/8/14
該增編對(duì) 568-A 進(jìn)行了修正。其中有在水平采用62.5/125 μm光纖的集中光纖布線的定義； 增加了 TSB-67 作為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法等項(xiàng)。
增編3(A3)：Corrections and Additions to TIA/EIA-568-A（TIA/EIA-568-A標(biāo)準(zhǔn)修正與增編），1998/12/28
為滿足開(kāi)放式辦公室結(jié)構(gòu)的布線要求，本增編修訂了混合電纜的性能規(guī)范。
增編4(A4)：Production Modular Cord NEXT Loss Test Method and Requirements for Unshielded Twisted-Pair Cabling
該增編所定義的測(cè)試方法不是由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀來(lái)完成的。并且只覆蓋了 5類纜的 NEXT。
增編5(A5)：Transmission Performance Specifications for 4-Pair 100 Ohm Category 5e Cabling （100歐姆 4 對(duì) 增強(qiáng) 5 類布線傳輸性能規(guī)范），2000/2/1
1998年起在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上開(kāi)發(fā)成功了在 4個(gè)非屏蔽雙絞線線對(duì)間同時(shí)雙向傳輸?shù)木幋a系統(tǒng)和算法， 這就是 IEEE 千兆以太網(wǎng)中的 1000Base-T。為此 IEEE 請(qǐng)求 TIA 對(duì)現(xiàn)有的 5 類指標(biāo)加入一些參數(shù)以保證布線系統(tǒng)對(duì)這種雙向傳輸?shù)馁|(zhì)量。 TIA 接受了這個(gè)請(qǐng)求，并于 1999年11月完成了這個(gè)項(xiàng)目。
與 TSB-95 不同的是這個(gè)文件的所有測(cè)試參數(shù)都是強(qiáng)制性的，而不是象 TSB-95 那樣推薦性的。 要注意的是這里的新的性能指標(biāo)要比過(guò)去的 5 類系統(tǒng)嚴(yán)格的多。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中也包括了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀的精度要求， 即：IIe級(jí)精度的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試儀。
這里還要注意的是：由于在測(cè)試中經(jīng)常出現(xiàn)回波損耗失敗的情況，所以在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中就引入了 3dB 的原則。
②ANSI/TIA/EIA 568-B.1：Commercial Building Telecommunications Cabling Standard（商業(yè)建筑通信布線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)）, 第一部分：一般要求
該標(biāo)準(zhǔn)目前還在草案階段，它最終將取代ANSI/TIA/EIA-568-A。
這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)集合了 TIA/EIA TSB67, TIA/EIA TSB72, TIA/EIA TSB75, TIA/EIA TSB95, ANSI/TIA/EIA-568-A-1, A-2, A-3, A-4, A-5，TIA/EIA/IS-729 等標(biāo)準(zhǔn)中的內(nèi)容。
注意：由于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)以永久鏈路（permanent link）定義取代了基本鏈路的定義（basic link）， 所以在指標(biāo)的數(shù)值上與ANSI/TIA/EIA 568-A5 是不同的。
③ANSI/TIA/EIA 568-B.2：Commercial Building Telecommunications Cabling Standard
（商業(yè)建筑通信布線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)），第二部分：平衡雙絞線布線系統(tǒng)
該標(biāo)準(zhǔn)目前還在草案階段，它最終將取代ANSI/TIA/EIA-568-A
④ANSI/TIA/EIA 568-B.2.1：ANSI/TIA/EIA 568-B.2 的增編
雖然ANSI/TIA/EIA 568-B.2 還處在草案階段，就有了增編會(huì)讓人們很困惑， 但它是為了將目前的 6 類問(wèn)題單獨(dú)地拿出來(lái)對(duì)待，也是由于6類的標(biāo)準(zhǔn)還有很多的工作要做。
⑤ANSI/TIA/EIA 568-B.3：Commercial Building Telecommunications Cabling Standard （商業(yè)建筑通信布線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)），第三部分：光纖布線部件標(biāo)準(zhǔn)
這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義光纖布線系統(tǒng)的部件和傳輸性能指標(biāo)。該標(biāo)準(zhǔn)將取代ANSI/TIA/EIA-568-A 中的相應(yīng)內(nèi)容。
總的來(lái)說(shuō) ANSI/TIA/EIA 568-B 將是自1991年以來(lái)公布ANSI/EIA/TIA-568標(biāo)準(zhǔn)后的第三個(gè)版本。
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2. 歐洲標(biāo)準(zhǔn)
①EN 50173: Information technology - Generic cabling systems
該標(biāo)準(zhǔn)至今經(jīng)歷了三個(gè)版本：
EN50173: 1995
EN50173A1: 2000
EN50173: 2001 (目前是草案)
EN 50173的第一版是1995年發(fā)布的，今天它已經(jīng)在很多方面沒(méi)有什么實(shí)際意義了。 它沒(méi)有定義 ELFEXT 和 PSELFEXT，因此它也不能用于支持千兆以太網(wǎng)。因此這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就必須修改， 而最新發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)是增編1。它支持千兆以太網(wǎng)和ATM155，也制訂了測(cè)試布線系統(tǒng)的規(guī)范。 但它沒(méi)有涉及新的 Class E 和 Class F 電纜及其布線系統(tǒng)。下一個(gè)版本將會(huì)在 2001 年中期發(fā)布， 并命名為EN50173:2001。
有一點(diǎn)要注意的是 Class D:2000A1 的定義沒(méi)有將要發(fā)布的 Class D:2001 指標(biāo)嚴(yán)格， 所以 Class D:2000A1 是不能等同于 TIA的 Cat 5e 的。
②EN50174 - Part 1，Information Technology - Cabling Installation Specification and Quality Assurance
該標(biāo)準(zhǔn)由三部分組成。它包括了 it 布線中的平衡雙絞線和光纖布線的定義，實(shí)現(xiàn)和實(shí)施等規(guī)范。 第一部分是作為布線商與用戶簽署合同的參考。EN50174 不包括某些布線部件的性能， 鏈路設(shè)計(jì)和安裝性能的定義，所以在應(yīng)用時(shí)需要參考 EN 50173。
③EN50174 - Part 2， Information technology - Cabling Installation Part 2: Installation Planning and Practices Inside Buildings
④EN50174 - Part 3 (目前是草案)Information Technology - Cabling Installation Part 3: Installation Planning and Practices for Outside Buildings
⑤Project 50xxx: Information technology - Cabling installation Testing of installed cabling
該標(biāo)準(zhǔn)定義了布線系統(tǒng)（包括光纜布線）測(cè)試要求。它定義了測(cè)試過(guò)程和選用的參數(shù)，以保證測(cè)試結(jié)果的可重復(fù)性和可靠性。
對(duì)于歐洲標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，它是由一系列的標(biāo)準(zhǔn)相互結(jié)合構(gòu)成的，其中：
在設(shè)計(jì)上使用EN 50173
在參考標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)現(xiàn)與實(shí)施上采用 EN 50174 -1, EN 50174-2, EN 50174-3
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3. 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
①I(mǎi)EC 61935 (目前是草案)： Generic cabling systems specification for the testing of balanced communication cabling in accordance with ISO/IEC 11801
它定義了實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的比對(duì)方法，這一點(diǎn)上與美洲的 TSB-67 標(biāo)準(zhǔn)相同。它還定義了布線系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法， 以及跳線和工作區(qū)電纜的測(cè)試方法。 該標(biāo)準(zhǔn)還定義了布線參數(shù)參考測(cè)試過(guò)程以及用于測(cè)量 ISO/IEC 11801 中定義的布線參數(shù)所使用的測(cè)試儀器的精度要求。
②ISO/IEC 11801
目前該標(biāo)準(zhǔn)有三個(gè)版本：ISO 11801:1995、ISO 11801:2000、ISO 11801:2000+（目前是草案）
4. 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)
多數(shù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都定義了物理層的規(guī)范，其中就有布線性能的要求。有時(shí)我們也需要參考應(yīng)用中的需求來(lái)決定布線的性能是否夠用。
布線現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的參數(shù)
在布線的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參數(shù)問(wèn)題上，主要要注意測(cè)試的參數(shù)項(xiàng)目是隨布線測(cè)試所選定的標(biāo)準(zhǔn)不同而變化的。 對(duì)于 5 類鏈路的測(cè)試來(lái)說(shuō)就相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)單、而對(duì) 5e 的鏈路和 6 類鏈路的測(cè)試參數(shù)指標(biāo)來(lái)說(shuō)就多了。 布線的參數(shù)和參數(shù)的意義我們已經(jīng)有不少的介紹，并且在我們的專業(yè)培訓(xùn)課程中也有深入的探討， 在此我們對(duì)這個(gè)問(wèn)題不多花費(fèi)篇幅。
布線故障的分析與診斷
無(wú)論是對(duì)于布線系統(tǒng)的驗(yàn)收測(cè)試還是對(duì)于布線系統(tǒng)的維護(hù)測(cè)試來(lái)說(shuō)， 測(cè)試儀器能否具有真正精確的電氣故障分析與定位能力都是其價(jià)值的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。 我們測(cè)試的最終目的不是為了判斷哪個(gè)鏈路不合格，而是要通過(guò)先進(jìn)的手段認(rèn)證布線系統(tǒng)全部能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。 當(dāng)發(fā)生某個(gè)鏈路有故障而不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，我們需要能有效地分析故障情況，迅速地定位故障。
我們這里介紹一個(gè)用戶的親身經(jīng)歷：這個(gè)用戶所使用的網(wǎng)絡(luò)布線是基于 5 類的布線系統(tǒng)， 在該系統(tǒng)上他們運(yùn)行 100M 快速以太網(wǎng)已經(jīng)有近一年的時(shí)間了， 有一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)自己內(nèi)部系統(tǒng)的服務(wù)器訪問(wèn)慢得不可容忍， 于是就開(kāi)始進(jìn)行故障查找。在將其它方面故障排除在外之后， 他們將故障集中在與服務(wù)器連接的電纜上。 他們使用 Fluke DSP-4000數(shù)字式電纜測(cè)試儀對(duì)布線進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn)在 31.5 幾米處有一個(gè)極強(qiáng)的 NEXT 故障點(diǎn)； 經(jīng)過(guò)實(shí)地分析最初覺(jué)得不可能有問(wèn)題，此處位置是墻的中間， 但為了證實(shí)是否有故障， 該用戶決定在該點(diǎn)前后0.50 米范圍內(nèi)打開(kāi)墻壁，讓他們驚異的是， 居然這個(gè)點(diǎn)上電纜是接上去的。經(jīng)過(guò)調(diào)查才知道， 不久前該單位安裝空調(diào)時(shí)，電工將該線打斷了， 他們怕用戶知道后有意見(jiàn)，就自行將電纜接上并用絕緣膠布纏上， 沒(méi)想到這竟成了影響用戶網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的源泉。 這個(gè)經(jīng)驗(yàn)讓我們認(rèn)識(shí)到， 對(duì)于布線測(cè)試儀器來(lái)說(shuō)， 真正精確的故障分析與診斷能力對(duì)于測(cè)試者的重要意義， 這一點(diǎn)對(duì)很多選擇測(cè)試儀器的人來(lái)說(shuō)都是很重要的參看因素， 有時(shí)為了驗(yàn)證測(cè)試儀器的故障分析能力， 用戶還自己現(xiàn)場(chǎng)制作有故障的鏈路，以此檢驗(yàn)測(cè)試儀器在故障分析方面的能力�！�
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TDX 技術(shù)是利用數(shù)字測(cè)試技術(shù)實(shí)現(xiàn)的對(duì)布線中串?dāng)_故障的精確分析與定位。 在右上圖中我們可以看到在22.2m 處和28.2m 處精確的兩個(gè)故障點(diǎn)，而不是一段故障線。 在右下圖中我們看到的是從 21.6m 處開(kāi)始的一段故障線 （即連續(xù)的故障區(qū)域一定是由一段線造成的）。
我們還可以從這兩個(gè)圖中發(fā)現(xiàn)，測(cè)試儀有 Scanning的開(kāi)關(guān) On|Off ，這個(gè)功能可以讓測(cè)試者對(duì)一條鏈路進(jìn)行持續(xù)不斷的分析， 此時(shí)，測(cè)試者可以調(diào)整被測(cè)鏈路觀察測(cè)試的故障點(diǎn)的變化， 從而找出潛在的故障。目前， 這種TDX技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在布線的故障查找中。
布線系統(tǒng)的標(biāo)識(shí)
大多數(shù)人認(rèn)為布線施工結(jié)束后的工作就只有測(cè)試驗(yàn)收了，然而，對(duì)于布線系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，標(biāo)記管理是日漸突出的問(wèn)題， 也是施工驗(yàn)收中要引起重視的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題會(huì)影響到布線系統(tǒng)能否有效地管理和運(yùn)用的問(wèn)題， 有效的布線管理對(duì)于布線系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的有效運(yùn)作與維護(hù)具有重要意義。
美國(guó)商業(yè)建筑電信基礎(chǔ)設(shè)施管理標(biāo)準(zhǔn)TIA/EIA-606 定義了相關(guān)的標(biāo)記規(guī)范。 TIA/EIA-606標(biāo)準(zhǔn)的是為了提供一套獨(dú)立于系統(tǒng)應(yīng)用之外的統(tǒng)一管理方案。與布線系統(tǒng)一樣， 布線的管理系統(tǒng)必須獨(dú)立于應(yīng)用之外，這是因?yàn)樵诮ㄖ锏氖褂脡勖鼉?nèi)，應(yīng)用系統(tǒng)大多會(huì)有多次的變化。 布線系統(tǒng)的標(biāo)簽與管理可以使系統(tǒng)移動(dòng)、增添設(shè)備以及更改更加容易、快捷。
對(duì)于布線的標(biāo)記系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，標(biāo)簽的材質(zhì)是關(guān)鍵，標(biāo)簽處了要滿足TIA／EIA 606標(biāo)準(zhǔn)要求的標(biāo)識(shí)中的分類規(guī)定外； 還要通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)中要求的UL969認(rèn)證，這樣的標(biāo)簽可以保證15年不會(huì)脫落，而且防水、防撕、防腐，耐低溫、高溫， 可適用于不同環(huán)境及特殊惡劣戶外環(huán)境的應(yīng)用。
標(biāo)簽的制作可以有兩種方式：一種是預(yù)制，即由專用的軟件在特定的標(biāo)簽紙上由激光打印機(jī)一次大批量地制作； 另一種是使用手持式標(biāo)簽打印機(jī)(如：Brady 公司的I.D. Pro Plus)在現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)需要即時(shí)制作， 這對(duì)于日常的維護(hù)和調(diào)整十分有效。
布線工程的驗(yàn)收問(wèn)題
布線系統(tǒng)工程的驗(yàn)收是一項(xiàng)非常系統(tǒng)的工作，它不僅僅包含我們所上述的利用各類電纜測(cè)試儀進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)證測(cè)試， 同時(shí)還應(yīng)包括對(duì)施工環(huán)境，設(shè)備質(zhì)量及安裝工藝，電纜、光纜在樓內(nèi)及樓宇之間的布放工藝，纜線終接， 竣工技術(shù)文件等眾多項(xiàng)目的檢查。
驗(yàn)收工作實(shí)際上是貫穿了整個(gè)施工過(guò)程的，而不只是在工程完工后的工程電氣性能測(cè)試， 在驗(yàn)收完成后由驗(yàn)收方提供驗(yàn)收?qǐng)?bào)告中，我們所說(shuō)的電纜測(cè)試報(bào)告僅僅是驗(yàn)收?qǐng)?bào)告內(nèi)容的一部分。根據(jù)驗(yàn)收方式， 綜合布線系統(tǒng)工程的驗(yàn)收可分為：施工前檢查、隨工檢驗(yàn)、隱蔽工程簽證以及竣工檢驗(yàn)幾部分。 驗(yàn)收依據(jù)可參考中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 50312-2000《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 中描述的項(xiàng)目和測(cè)試過(guò)程進(jìn)行。
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