智能化小区综合布线系统的测试

        综合布线系统工程是智能化小区内信息传输的基本通道，对其整个传输信道进行严格的工程测试及工程验收，确保工程质量，保护业主投资效益是极为重要的工程环节，是检验布线工程的重要保障措施。测试资料是工程验收重要组成部分，对维护、检修、管理、日后增容、提升系统，都有指导作用。

一、综合布线的发展和标准

      综合布线在我国的整个发展过程，大致可以经过四个阶段：

　　第一个阶段为引入、消化吸收、工程初探应用阶段，体现为1993～1995 年。

　　第二个阶段为广泛推广应用、注重工程质量的阶段，体现为1995～1997 年。

　　第三阶段体现为探索、创新型应用阶段，体现为1997～2000 年。

　　第四个阶段体现为2000 年至今。由于通信网络的发展和超五类、六类线缆的出现，相关的标准TIA/EIA-568-B、ISO/IEC11801∶2000相继出现，高速的以太网被广泛应用。

 

　　随着国内智能化工程的增多，布线工程施工质量显得越来越重要，建设部参照了国际和国内标准，于2003 年发布了《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003，作为检测机构进行检测的一个依据，它明确规定了综合布线系统的检测内容和验收规则。该标准是参照美洲标准--ANSI/EIA/TIA-568A和国际标准（如TSB67）制定的，仅适用五类布线工程，对于超五类、六类、七类并未涉及，因此超五类、六类、七类应参照国际标准执行。另一方面，对于五类及高于五类的综合布线在千兆位以太网、ATM等高速宽带场合使用时，电气性能测试方法和测试仪表的精度要求，应符合YD/T1013-1999《综合布线系统电气特性通用测试方法》。在实际测试中，应按照国家标准，参照国际标准、美洲标准要求进行。

 

　　国际标准主要有ANSI/EIA/TIA-568B《商业建筑通信电缆布线系统标准》、ANSI/EIA/TIA-568BB.3光纤布线部件标准，以及ISO/IECI1801:2000+《信息技术—用户建筑物综合布线》，国际标准定义了六类、七类电缆标准；将五类/D级布线系统按照五类+重新定义，以确保五类/D级布线系统可运行于千兆位以太网，还定义了实验室和现场测试对比方法，明确了现场测试方法，跳线工作区电缆测试方法参考测试过程以及相应的测试仪器的精度要求。

 

　　现行国内使用的综合布线系统检测标准如下：

　　《智能建筑工程质量验收规范》GB50339-2003

　　《综合布线系统电气特性通用测试方法》YD/T1013-1999

　　《商业建筑通信电缆布线系统标准》ANSI/EIA/TIA-568B

 

　　《光纤布线部件标准》ANSI/EIA/TIA-568BB.3

 

　　《信息技术—用户建筑物综合布线》ISO/IECI1801:2000+

二、综合布线系统测试的项目

　　综合布线系统的测试可以分为三类：验证测试、鉴定测试和认证测试。对于测试仪器的选用基本上也是这三类，它们之间在功能上虽会有些重叠，但每类测试所使用的测试仪器各有其特定目的

　　1、验证测试

　　验证测试是在施工过程中及验收之前，由施工者对所铺设的传输链路进行施工连通测试，测试重点检验传输链路连通性，发现问题及时处理和对施工后的链路参数进行预测，做到工程质量心中有数，以便验收顺利通过。例如每完成一个楼层后，对该水平线及信息插座进行测试。

　　验证测试仪器具有最基本的连通测试功能（如接线图测试），解决缆线连接是否正确，测试缆线及连接部件性能，包括开路、短路。有些测试仪器还有附加功能，测试缆线长度或对故障定位。验证测试仪器应在现场环境中随工使用，操作简便。

　　根据所使用的电缆测试仪（例如DSP40000）或用单端电缆测试仪（例如F620）进行随工测试及阶段施工情况测试，规范中指明了有基本链路和信道两种测试连接方法。

 

　　测试连接图可按基本链路测试连接方法连接，单端测试只连接测试仪主机，不需要接测试仪远端单元。

　　基本链路是指布线工程中固定链路部分，包括最长的90m水平电缆和在两端分别接有一个连接点。信道测试连接方式，用来测试端到端的链路，包括用户终端连接线在内的整体信道性能。

　　2、鉴定测试

　　鉴定测试仪不仅具有验证测试仪的那些功能，而且还要有所加强。鉴定测试仪最主要的一个能力就是判定被测试链路所能承载的网络信息量的大小。TIA-570-B 标准中规定，链路鉴定通过测试链路来判定布线系统所能够支持的网络应用技术（例如100Base-Tx，火线等）。例如有两根链路但不知道它们的传输能力，链路A和链路B都通过了接线图验证测试；然而，鉴定测试会告诉您链路A 最高只能支持10Base-T，链路B 却能支持千兆以太网。鉴定测试仪能生成测试报告，可用于安装布线系统时文档备案和管理。这类测试仪有一个独特的能力就是可以诊断常见的可导致布线系统传输能力受限制的线缆故障，该功能远远超出了验证测试仪的基本连通性测试。

 

　　鉴定测试仪的功能介于验证测试仪和认证测试仪的功能之间。相比验证测试仪功能强大许多，他们的设计目的是操作者只需要较少的培训就可以判断布线系统是否可以“工作”？如果不能“工作”原因是什么？但无论如何它们在功能上与认证测试仪都是无法相比的，也是不可能替代认证测试仪的。

      3、认证测试

　　认证测试是线缆置信度测试中最严格的。认证测试仪在预设的频率范围内进行许多种测试，并将结果同TIA 或ISO 标准中的极限值相比较。这些测试结果可以判断链路是否满足某类或某级（例如超5类，6类，D级）的要求。此外，验证测试仪和鉴定测试仪通常是以通道模型进行测试，认证测试仪还可以测试永久链路模式。永久链路模型是综合布线时最常用的安装模式。另外，认证测试仪通常还支持光缆测试，提供先进的图形终端能力并提供内容更丰富的报告。一个重要的不同点是只有认证测试仪能提供一条链路是“通过”或“失败”判定能力。

　　认证测试的测试内容主要包括：

　　① 对缆线传输信道包括布线系统工程的施工、安装操作、缆线及连接硬件质量等方面综合布线系统的整体指标，按标准所要求的各项参数、指标进行逐项测试和比较判断是否达到某类或某级（例如超五类、六类、D级）和国家或国际标准的要求。认证测试是缆线置信度测试中最严格的。

　　② 认证测试分为基本测试项目和任选测试项目，对于五类线系统基本测试项目有：长度、接线图、衰减、近端串音损耗。任选项目有衰减对串扰比、环境噪声干扰强度、传播时延、回波损耗、特性阻抗、直流环路电阻等。这些内容根据工程的规模、用户的要求及测试的功能条件进行选择。

　　③ 超五类/D级系统、六类以上布线系统测试内容应按照ANSI/EIA/TIA-568B和ISO/IEC11801：2000+标准要求的测试内容进行测试。

　　④ 三类大对数电缆（垂直主干线）的测试内容，按照GB/T50312-2000中规定执行。

　　⑤ 屏蔽布线系统的测试：

　　应在现场进行对屏蔽电缆屏蔽层两端通导测试，检验屏蔽层连接性是否完好，全屏蔽的直流电阻应小于下式计算值：

　　R(D)=62.5/D

　　式中：R(D)——总屏蔽电阻（Ω/km）

　　D——总屏蔽外径（mm）

三、　测试过程及结果的判定

　　1、测试模型

　　在进行布线链路测试时，应该按照线缆级别不同选择不同的链路模型。在测试三、四、五类双绞线缆时选择基本链路，在进行超五类、六类测试时，应按照永久链路模型进行。

　　双绞线水平测试模型

　　（1）永久链路和基本链路（见图1）

图1 永久链路和基本链路模型示意图

　　由TIA/EIA568-B重新对测试链路定义，在进行超五类、六类双绞线缆测试时，使用永久链路代替基本链路。在进行测试时，应选用永久链路测试模块，该模块和测试跳线合成一起，测试完后，测试仪能自动将测试跳线长度减掉，显示的是永久链路的实际长度。

　　（2）通道（见图2）

图2 通道链路模型示意图

       由于测试时包括了用户的跳线在内，通道测试一般用于检测布线链路故障时使用。

　　光缆布线测试模型

图3 光纤链路模型示意图

　　光缆布线系统安装完成之后需要对链路传输特性进行测试，其中最主要的几个测试项目是链路的衰减特性、连接器的插入损耗、回波损耗等。光纤网络的测试测量设备主要有光纤识别器、故障定位器以及光损耗测试设备。

　　通常，我们需要测量两个方向上的损耗，这是因为存在有向连接损耗或者说是由于光缆传输损耗的非对称性所致。这时，技术人员就必须相互交换设备并再进行另一个方向的测量。可是，当他们相隔十几层楼或是几十千米时该怎么办呢？很明显，如果这两个人每人都有一个光源和一个光功率计，那么他们就可以在两边同时测量了，如图所示，现在的用于认证测试的高级光缆测试套机是可以实现双向双波长的测试的。

　　2、测试结果评定判据

　　首先，进行检测前先要完成对测试仪主机、辅机充电工作；其次要熟悉布线现场和布线图，制定一个详细的检测方案；然后是测试仪触摸屏的校准；最后是测试仪校准。现场测试的每条链路的测试数据报告是自动生成的，因此在每项工程测试前应首先对测试仪进行设置，将仪器的所有项目设置好后，将进行实际的现场检测，按预先设计好的检测方案，逐一地对每条链路进行。检测时由两个人分别持测试仪的主机和副机在链路的两边，将待测链路和测试仪连接好，按自动测试并等待完成，完成后保存测试结果。当天完成测试后，应及时将所有检测结果转存电脑，并对测试仪充电备用。

　　个体合格判据

　　（1）对绞电缆布线，若某一链路有一项内容不合格则该链路判为不合格；

　　（2）光缆布线检测时，如果系统中有一条光纤链路光衰减值不合格，则该光纤链路判为不合格；

　　（3）允许未通过检测的信息点、线对、光纤链路经修复后复检。

　　综合合格判据

　　（1）光缆布线检测时，如果系统中有一条光纤链路无法修复，则判为不合格；

　　（2）对绞电缆布线抽样检测时，被抽样检测点（线对）不合格比例不大于1%，则视为抽样检测通过；不合格点（线对）必须予以修复并复检；

　　（3）对缆布线全部检测时，如果有下面两种情况之一时则判为不合格：

　　无法修复的信息点数目超过信息点总数的1% ；

　　不合格线对数目超过线对总数的1% ；

　　（4）检测或抽样检测的结论为合格，则系统检测合格；否则为不合格。

　　3、强电部分对智能化(弱电)布线的干扰和影响

　　整个小区内不只有弱电布线，还有强电布线，强电还包括：照明电和动力电。强电对弱电在一定范围内具有电磁干扰。弱电一般是指网络、电话、电视、监控、报警等一系列在低压环境下工作的子系统，它不是某一个或者某几个系统的组合，所以在进行布线方案设计的时候，要综合考虑、统筹安排。不仅弱电系统内部需要统筹考虑，强电和弱电系统之间也要一起考虑，同步协调进行，这样才不会造成顾此失彼。既要考虑它们之间可能造成的干扰，又要从整体上把握两条线路对建筑外观的影响。

　　强电布线和弱电布线如果靠的过近或者交叉布线，往往由于强电的电磁辐射和干扰，对弱电信号产生强干扰，致使弱电信号有较大噪音或信号失真。一般情况下，强电管线和弱电管线之间的距离不小于500mm。远离弱电的还应包括大功率用电设备如空调机、水泵、风机、电焊机、冰柜等。一般情况下，建议设置“井”状主干通道，并在交叉处预留弱电井。弱电井大小在1000mm×1000mm左右。

       因此，我们要强调以下强电与弱电布线中的注意事项：

　　强电和弱电的布线路径要避免紧挨着平行布线，弱电管线和强电管线平行布线间距应不小于500mm距离，如果实在条件不允许这样布线，可用专用屏蔽线以及用钢管来代替PVC管。

　　强电、弱电的插座相隔距离应大于300mm。

　　强电和弱电交叉布线时，交叉角应垂直。

　　4、综合布线失败的原因分析

　　凡是经过测试认定为不合格的综合布线系统，其失败的原因主要有：

　　通常是由于使用不合格的线缆、插座引起的；

　　线缆和插座，阻抗不匹配引起的回波损耗而不合格；

　　面板连接不紧的配线或接头连接不规范引起的近端串扰过大；

　　错误的连接；

　　电缆的长度问题，如开路、短路、超长等。

　　5、对检测环境的要求

　　综合布线测试现场应无电焊、电钻和产生强磁干扰的设备作业，被测综合布线系统应该是无源网络，测试时应断开与之相连的有源、无源通信设备。综合布线测试现场的温度在20～30℃左右，湿度宜在30%～85%之间，由于衰减指标的测试受测试环境影响较大，因此当测试环境温度超出上述范围时，需要按相关规定测试标准进行修正。

　　6、综合布线系统测试中应注意的问题

　　系统测试中容易出现的问题，包括是否正确使用测试仪器和发现测试参数是否正常（通过或未通过）的原因及其故障排除。

　　（1）首先正确选择仪器，正确使用仪器。例如通过仪器可以迅速判定出开路、短路，查明故障，测试结果必须编号储存，测试仪器提供的报告是不可修改的文件，并打印存档。

　　（2）屏蔽对绞电缆测试

　　通常进行屏蔽电缆屏蔽层两端导通现场的测试，并结合全屏蔽直流电阻的要求，确保良好屏蔽。如果施工中未做到所有屏蔽接地点的可靠接地，不但不能发挥屏蔽作用，而且屏蔽可能造成更大的干扰。所以一般电缆系统多使用UTP系统。

　　（3）关于工程测试中，怎样把握超五类、六类、七类电缆系统的测试标准。

　　虽然现场测试具体内容不包括在GB/T50312-2000之中，但它明确五类以上电缆系统现场测试具体内容不包括应在原五类布线测试项目基本上增测的几个项目，并明确了参照YD/T1013-1999《综合布线系统电气特性通用测试方法》所规定的内容和测试要求进行。

　　（4）大对数主干（垂直）电缆系统的测试内容

　　关于三类大对数电缆及超五类垂直干线电缆系统的测试内容和标准，应选择上述相应标准执行，注意区分测试结果及分析。100m以内五类布线的大对数主干电缆及所连接的配线模块可按布线系统的类别，以4对线为组进行长度、接线图、衰减的测试；对于近端串音，所测结果不得低于五类4对对绞电缆布线系统所规定的数值。

四、结语

　　综合布线系统是智能化小区的重要组成部分，是关系到智能化小区实现信息化、网络化、智能化的基础桥梁，因此，对综合布线工程开展第三方竣工测试验收是全面、科学地检验工程质量各个环节的最有效手段，呼吁广大工程业主重视第三方测试验收环节，并把此项议程在招标时列在正式工程合同中，并明确验收测试的标准，在工程规模大的情况下，可以采用按比例抽样点进行测试的方法。随着智能化综合布线的推广应用普及化，市场对网络传输速度要求的不断提高，质量问题日益受到人民的关注，有资质的第三方检测必将成为综合布线系统验收的一种重要手段。