浅谈综合布线系统的现场测试技术

摘要：本文阐述了综合布线系统验收测试、电气性能测试以及工程中的常见故障和相应的检测方法，针对几项重要的电气性能参数进行了分析，指出严格执行设计规范、施工规范是确保布线工程质量的根本所在。

关键词：综合布线，现场，测试，电气性能

1、引言

综合布线系统是一个模块化、灵活性极高的建筑物或建筑群内的信息传输系统，是建筑物内的“信息高速公路”。它既使语音、数据、图像通信设备和交换设备与其他信息管理系统彼此相连，又使这些设备与外部通信网络相连接，是智能建筑工程的重要组成部分。

综合布线的测试是一项非常系统的工作，依据测试的阶段可以分为工前检测、随工检测、隐蔽工程签证和竣工检测。检测的内容涉及了施工环境、材料质量、设备安装工艺、电缆的布放、线缆的终接、电气性能测试等诸多方面。而对于用户来说，应该说最能反映工程质量的数据来自最终的电气性能测试。这样的测试能够通过链路的电气性能指标综合反映工程的施工质量，其中涵盖了产品质量、设计质量、施工质量、环境质量等。几年来，为很多市重点工程的综合布线系统提供了验收测试，积累了一定的现场测试经验。下面就简要介绍一下在综合布线工程中的一些常见故障以及相应的检测方法。

2、测试方法

根据综合布线工程现场施工和验收的需要，通常将综合布线系统的测试方式分为验证测试、认证测试两类。

验证测试通常是指通过简单的测试手段来判断链路的物理特性是否正确。由于这类测试仅仅是通过简单的测试设备来确认链路的通断、长度及接线图等物理性能，而不能对复杂的电气特性进行分析，因此这类测试仅适用于随工检测。也就是说，在施工的过程中为了确保布线工程的施工质量，及时发现物理故障，可以利用测试设备进行“随布随测”。这样的测试对仪器的要求相对较低。

认证测试对链路的物理性能和电气性能都进行测试。认证测试要以国家标准GB50312-2007《综合布线系统工程验收规范》为依据，只有优于标准的才是合格的链路。这样的测试对仪器的精度要求是非常高的。认证测试往往是在布线工程全部完工后，由建设单位或者业主委托有检测资质的第三方实验室进行测试，这也是内容最全面的测试。

3、故障分析

综合布线系统的故障大体可以分为物理故障和电气性能故障两大类。

3.1物理故障

物理故障主要是指由于主观因素造成的可以直接观察的故障，如：模块、接头的线序错误，链路的开路、短路、超长等。对于此类故障，通常利用具有时域反射技术（TDR）的设备进行定位。它的原理是通过在链路一端发送脉冲信号，同时监测反射信号的相位变化及时间，从而确认故障点的距离和状态。精度高的仪器距离误差可控制在2%左右。物理故障中最常见的要数线序错误。反接、跨接等都属于这类故障中最典型的。我们知道标准的接线方式（T568A或T568B）能够保证正确的双绞线序，从而使链路的电气性能符合国家标准要求。而在我以往测试过的很多布线系统中，由于施工人员或用户不了解打线标准，导致了很多接线故障。这些故障利用一般的通断型测试仪就能轻易的检测出来。

3.2电气性能故障

电气性能故障主要是指链路的电气性能指标未达到测试标准的要求。诸如近端串扰、衰减、回波损耗等。随着网络传输速率的不断提高，不同编码技术对带宽需求的不断增加，网络传输对线路的电气性能要求也越来越高。在10BASE-T时代，其编码带宽仅用到了10 MHz，并且只用到了4对双绞线中的2对，而当以太网发展到现在的1000BASE-T，最大编码带宽已飞升到100 MHz，并且用到了全部4个双绞对进行全双工传输。因此对电气性能测试的标准也越来越高，项目也越来越多。

以TIA的标准为例，其测试CAT5的标准仅规定了4个基本测试项目，其中电气性能参数仅有近端串扰和衰减两项，而CAT5E的标准测试项目增加到了8项，其中与串扰有关的参数就占到了1/2。下面针对几项重要的电气性能参数来分析一下。

3.2.1 近端串音

“串扰”是指线缆传输数据时线对间信号的相互泄漏，它类似于噪声，严重影响信号的正确传输。“近端串音”是指串扰的测量是在测量信号发送端进行的。这个参数在标准中是要求双向测试的。导致串扰过大的原因主要有两类：（1）选用的元器件不符合标准，如：购买了伪劣产品；不同标准的硬件混用等。（2）施工工艺不规范，常见的如：电缆牵引力过大，破坏了电缆的绞距；接线图错误；跳线接头处或模块处双绞对打开过长等。目前对串扰定位的最好技术应属FLUKE DSP系列电缆测试仪中提供的时域串扰分析技术。以往发现串扰不合格时，仅能获得频域的结果，即仅知道在多少兆赫兹时串扰不合格，但这样的结果并不能帮助在现场去解决故障。而串扰定位技术可以非常准确的告诉我们串扰故障发生的物理距离，不管是一个接头还是一段电缆。

3.2.2 综合近端串音

由于1000BASE-T的应用突破了原有的2对线应用模型，而采用4对线全双工传输模式，因此很多与串扰有关的测试参数也变得复杂了。原来仅关心一个线对对另一个线对的影响，而现在不得不同时考虑3个线对对同一线对的影响。

3.2.3 衰减

衰减是指信号在链路中传输时能量的损耗程度。在现场测试中发现衰减不通过往往与两个原因有关：（1）链路超长，就像一个人在向距离很远的另一个人喊话，如果距离过远，声音衰竭过大导致对方无法听清。信号传输衰减也是同样的道理。它可以导致网络速度缓慢甚至无法互联；（2）链路阻抗异常，过高的阻抗消耗了过多的信号能量，致使接收方无法判断信号。对于衰减故障可以通过前面提到的时域反射技术（TDR）来进行精确定位。

3.2.4 回波损耗

回波损耗是指信号在电缆中传输时被反射回来的信号能量强度。这个参数是在CAT5E链路测试标准中出现的，测试该参数是出于1000BASE-T全双工传输的需要。因为在同一线对内被反射回来的信号会干扰同向传输的正常信号。这就像山谷中相距很远的两个人在互相喊话，一方喊话的回声会影响其收听对方的声音。回波损耗的故障在CAT5E 链路测试中是比较高的。这类故障主要同链路的阻抗变化有关，因此我们同样可以采用TDR技术进行定位。还有一点值得注意的是因为该项测试技术非常复杂，对测试仪器的精确度要求非常高，因此测试仪器本身及其接插件的磨损都有可能成为导致回波损耗失败的原因。

4、结语

综上所述，在众多的综合布线故障中，除了一部分是元件质量问题引起的，绝大部分都是由人为因素造成的。因此严格遵循设计规范，施工规范是确保布线工程质量的根部所在。同时应掌握一定的测试技术，配备必不可少的测试工具，为综合布线工程质量提供有力的保障。

参考文献

[1] 黎连业.网络综合布线系统与施工技术（第2版） [J].北京：机械工业出版社，2003

[2] 张言荣.综合布线系统工程测试技术探讨[J].电工技术，2002，No.7：32-34