网线在机电工程弱电项目中的巧妙运用

武圣山 薛德华

（1.扬州华科智能科技有限公司，江苏 扬州 225002；2.江苏扬建集团有限公司，江苏 扬州 225002）

网线是智能化弱电工程中最常见的传输线缆，包括双绞线、同轴电缆和光纤。施工过程中使用最多的是双绞线，一般统称网线（遵照此约定，本文中的网线专指双绞线），是由两条相互绝缘的导线按照逆时针缠绕在一起而制成的一种线缆，不但可以传输模拟信号，而且可以传输数字信号。包括屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线两种，屏蔽双绞线主要应用于传输带宽高、传输速率快的场合。

我们通过扬州多个机电工程弱电系统的信息发布、智能教学、会议等系统的工程实践，发现了屏蔽双绞线在机电工程弱电项目中的很多应用，解决了机电工程弱电项目中上述存在的问题。既满足现场系统的实际要求，又缩短了施工时间、减少了施工成本。

1 网络分类

目前可将网络分为9类：1类线（CAT1）、2类线（CAT2）、3类线（CAT3）、4类线（CAT4）、5类线（CAT5）、超5类线（CAT5e））、6类线（CAT3）、超6类线（CAT6e）、7类线（CAT7）。

其中传输速率最高的是7类线，可以达到最高带宽为600 MHz，最高速率为10 Gbps。最常使用网线的传输速率分别为：5类线（最高带宽100 MHz，最高速率100 Mbps）、超5类（最高带宽为100 MHz，最高速率为100 Mbps）、6类线（最高带宽250 MHz，最高速率1 Gbps）、超6类（最高带宽500 MHz，最高速率10 Gbps），以及最新的7类线（最高带宽600 MHz，最高速率10 Gbps）。

2 网线优势

首先，纵观机电工程弱电项目中的计算机网络、视频监控等18个弱电智能化系统，每个系统都需要使用网线来构建相应智能化系统中的数据网络，这是网线在弱电系统中的最主要用途。项目上使用的量大，备份的也多。因此，为代替其他信号线创造了条件。

其次，影响信号传输的主要因素有两个：信号干扰、信号传输带宽，这两个是影响信号传输的关键因素。

信号干扰短距离不易显现，干扰会随着距离增加而不断增强，最终导致信号传输质量严重下降，甚至无法接收。最显著的例子：VGA的红绿蓝三色信号为非平衡信号，信号传输过程中会对外产生电波，导致信号间相互串扰。造成的结果是信号传输距离缩短。此类线的解决办法只有增加滤波器进行滤波，使得VGA线缆的接口与线径增加，布管需要相应增加，造成施工成本上升和施工难度增加。如果使用网线，属于平衡信号，传输过程不会产生串扰信号，解决了远距离传输的信号干扰问题。

信号传输带宽对于没有传输速率限制的场合，网线应该都能够满足系统要求。对于视频线，对信号传输带宽要求最高的是HDMI线，属于高清视频信号。按照常用的1 920×1 080@60 Hz 18b来算，带宽需求为1 920×1 080×60/100×18＝2 239.488 Mbps。超5类1 Gbps是不够的，6类2 500 Mbps勉强胜任，不过超6类设计考虑了10 G需求，最大支持长度55 m，所以按这个数据超6类就可以满足目前的需求，而7类已经上万兆，可以代替HDMI的。由于1 000BASE-T的4对双绞线为全双工，能完成双向1 000 Mbps带宽的数据传输。

再次，网线的传输距离长，对于大于80 m的超长距离，借助光纤、无源/有源接口转换器/延长器，可以保证信号传输距离更长。

3 网线巧用

相对于电话线、视频线、电源线、音频线、USB线、VGA线、HDMI线、串口线等，网线在上述几个方面具有明显的优势，使得网线在机电工程弱电项目中得到更多的应用。

使用网线替代下面的信号线，主要基于网线具有以下几个方面的优势：传输信号带宽门类多、信号传输距离远、信号传输抗干扰性好、可扩展性强、施工方便。

当然，网线的巧妙运用，能够达到预期效果的前提是网线的准确制作。不按照标准排序和加工工艺不到位都会影响网线的使用，产生网速慢或网络不通的现象，影响现场工期，造成成本增加。特别是对信号抗干扰与传输带宽有要求的场合，必须按照EIA/TIA568A或EIA/TIA568B标准进行网线的制作，否则即使网线两端的信号一一对应，也会出现长距离信号传输不稳定的故障。

使用网线进行高清监控视频传输时，由于现场人员在网线制作时没有按照标准的要求排序，结果20 m不到，就出现搜索不到信号。后来通过排查才发现这个问题，但已经影响工期1周，给业主留下了不专业的印象。

特别需要说明以下几点：

首先，如果现场的施工条件满足电话线、视频线、电源线、音频线、USB线、VGA线、HDMI线、串口线等的施工条件，杜绝为了施工方便而采用网线替代上述信号传输线。在施工不存在困难的情况下，在电缆使用上应根据信号种类使用适合的专用电缆和附件，弱电系统的安装应符合国际或国内的相关规范。

其次，如果现场的施工不满足施工要求，虽然可以根据本文的说明，使用网线对电话线、视频线、电源线、音频线、USB线、VGA线、HDMI线、串口线等进行替代，但是，必需按照设计更改的流程进行审批，在取得建设单位和监理的同意后，由设计单位进行图纸更改。

最后，使用网线替代需要正确选用网线，不同型号的网线的传输带宽与传输速率不同，对有传输带宽与传输速率特殊要求的场所，需要选用符合要求的网线。否则，就达不到网线替代的效果。

（1）替代模拟电话线。模拟电话线通常是两芯平行线，网线一般为八芯双绞线。通常一根网线只使用其中两对双绞线，保留两对双绞线可以为电话使用。

事实上，八芯网线的任意两芯都可当电话线使用，但是工程规范通常要求使用棕白棕网线。通过RJ45-RJ11转接头，完成网络口转电话口，实现电话交换机或网线转电话的即插即用，信号稳定可靠。

（2）替代视频线。模拟摄像头的视频使用网线可以达到相同的传输效果，况且网线可以1带4，甚至1带7。小于100 m的选择室内网线，大于100 m的就要使用纯铜的室外专用网线。

数字摄像头的视频使用至少5类网线来传输信号的，当然传输距离超过80 m时，一般使用光纤中继。光纤中继通常使用光纤收发器或带光口的交换机，一般选用千兆的，以满足视频传输的需要。对于多路视频信号传输，如果选用百兆光纤收发器或带光口的交换机，可能会出现视频图像卡的故障。

（3）替代电源线。这里的电源是安全电压下的低压电源，杜绝使用非安全电压的电源，防止维修出现触电事故。施工过程中需要处理好接口，并进行信号标注，以防短路，以利于以后维修。

（4）替代音频线。使用普通网线代替音频线，音响效果同样能够满足音频系统的要求。当然，网线的品质越好，音响的效果会越好。

（5）替代USB线。使用网线替代USB线，结合USB延长器，通过USB-RJ45转接头，采用单根网线能够将电脑的USB信号传输到100 m以上的IT设备上，使得USB协议规定的5 m长度大大延长。

（6）替代串口线。对于使用串口进行控制的电子显示屏、拼接屏等设备的控制，使用网线替代串口线，通过串口-RJ45转接器，采用单根网线能够将IT设备的串口信号传输到100 m以上的电脑上，完成串口通信。

（7）替代VGA线。使用网线替代VGA线，结合VGA延长器，通过VGA-RJ45转接头，采用单根网线将电脑的VGA信号传输在1～20 m距离内的显示设备。该方法主要适用于已经装修的工程，使用多余的网线替代VGA线，网线分别接在两个VGA-RJ45转接头的网线接口上即可。

在使用VGA延长器时，选择的网线最好是屏蔽网线，这样既减少了自身信号的串扰，又避免了对其他信号产生干扰。

（8）替代HDMI线。对于超过15 m的距离，使用网线代替HDMI线，借助有源/无源HDMI-LAN转接器，不挑网线实时传输高清视频信号120 m。

在30 m范围内，使用网线替代HDMI线，采用无源HDMI-LAN转接器，通过HDMI-RJ45转接头，采用单根网线将电脑的HDMI信号传输30 m以内的设备上。

超过30 m，使用网线替代HDMI线，采用HDMI有源HDMI-LAN转接器，通过HDMI-RJ45转接头，采用单根网线将电脑的HDMI信号传输30～120 m设备上。

在选择HDMI-LAN转接器时，需要注意HDMI接口的方向，以保证每侧HDMI-LAN转接器使用一个，不至于因方向调整而额外增加HDMI直通转接器。毕竟每增加一个转接器，就存在可靠性下降的风险，同时也增加了造价成本。

4 网线制作

由于网线使用有两种方式：直通线缆和交叉线缆，因此对应网线制作的国际标准就相应有两种：T568A标准、T568B标准。

其中，T568A标准对应的线序从左到右依次为：白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕。T568B标准对应的线序从左到右依次为：白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕。

网线的制作工艺依次为：选线、剪断、剥皮、排序、剪齐、插入、压制、测试，其中关键工序为：选线、排序、测试。

（1）选线。根据项目传输带宽的要求，结合上述网线分类的说明，综合考虑项目成本，在满足项目要求的情况下，选用性价比最好的网线。当然，如果考虑到后续网络扩容与升级改造，可以选用档次高一级的网线。

（2）排序。排序的目的是发挥网线的抗干扰优势，尽可能保证同一类信号使用同一对双绞线，以保证信号传输通畅。

直通线的两头必须同时选用568A或568B标准进行排序，两个水晶头对应脚的颜色应相同。交叉线的两头必须分别选用568A和568B标准进行排序，两个水晶头对应脚的颜色不一定相同。

（3）测试。测试环节是网线制作的检验工序，也是安装前的最后一道工序。测试应该分为两个步骤进行：目测和仪器检测，这两个步骤是相辅相成，缺一不可的。

5 结语

在施工不存在困难的情况下，在电缆使用上应根据信号种类使用适合的专用电缆和附件，弱电系统的安装应符合国际或国内的相关规范。

在施工存在困难的情况下，从工程施工的角度，USB线、VGA线、HDMI线、串口线等存在重大的施工难点。况且，和网线相比，其传输距离受限也是现场难以解决的问题，造成现场施工的实际效果往往无法满足系统需要。

网线在机电工程弱电系统中的巧妙运用，不但解决了信号长距离传输问题，而且让现场综合布线施工方便，省去了类似于VGA、HDMI线缆接口对施工的麻烦，节省了施工工期，工程费用也大大降低。