網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發布、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600 MHz，最高速率為10 Gbps。最常使用網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類設計考慮了10 G需求，最大支持長度55 m，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帶寬的數據傳輸。

再次，網線的傳輸距離長，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20 m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100 m的選擇室內網線，大于100 m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80 m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100 m以上的IT設備上，使得USB協議規定的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100 m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1～20 m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15 m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120 m。

在30 m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30 m以內的設備上。

超過30 m，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30～120 m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。