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综合布线工程测试要求

一、电缆的两种测试
       局域网的安装是从电缆开始的,电缆是网络最基础的部分。据统计,大约50%的网络故障与电缆有关。所以电缆本身的质量以及电缆安装的质量都直接影响网络能否健康地运行。此外,很多布线系统是在建筑施工中进行的,电缆通过管道、地板或地毯敷设到各个房间。当网络运行时发现故障是电缆引起的时,就很难或根本不可能再对电缆进行修复。即使修复,其代价也相当昂贵。所以最好的办法就是把电缆故障消灭在安装之中。目前使用最广泛的电缆是同轴电缆和非屏蔽双绞线(通常叫作UTP)。根据所能传送信号的速度,UTP又分为3、4、5、5e、6类。那么如何检测安装的电缆是否合格,它能否支持将来的高速网络,用户的投资是否能得到保护,这些就成为关键问题。这也就是电缆测试的重要性,电缆测试一般可分为两个部分:电缆的验证测试和电缆的认证测试。
1、电缆的验证测试
       电缆的验证测试是测试电缆的基本安装情况。例如电缆有无开路或短路,UTP电缆的两端是按照有关规定正确连接,同轴电缆的终端匹配电阻是否连接良好,电缆的走向如何等。这里要特别指出的一个特殊错误是串绕。所谓串绕就是将原来的两对线分别拆开再重新组成新的绕对。因为这种故障的端与端连通性是好的,所以用万用表是查不出来的。只有用专线的电缆测试仪才能检查出来。串绕故障不易发现,因为当网络低速度运行或流量很低时其表现不明显,而当网络繁忙或高速运行时其影响极大。这是因为串绕会引起很大的近端串扰。电缆的验证测试要求测试仪器使用方便、快速。
2、电缆的认证测试
        所谓电缆的认证测试是指电缆除了正确的连接以外,还要满足有关的标准,即安装好的电缆的电气参数(例如衰减、NEXT等)是否达到有关规定所要求的指标。这类标准有TIA、IEC等。关于UTP5类线的现场测试指标已于1995年10月正式公布,即TIA568ATSB-67标准。该标准对UTP5类线的现场连接和具体指标都有规定,同时对现场使用的测试器也有相应的规定。
       认证测试是线缆可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。这些测试结果可以用于判断链路是否满足某类或某级(如超5类、6类、7级)的要求。对于网络用户和网络安装公司或电缆安装公司,都应对安装的电缆进行测试,并出具可供认证的测试报告。
二、 网络听证与故障诊断
       网络只要使用,就会出故障,除了电缆、网卡、集线器、服务器、路由器以及其他网络设备可能出现故障以外,网络还要经常调整和变更,例如增减站点、增加设备、网络重新布局直至增加网段等。网络管理人员应对网络有清楚的了解,有各种备案的数据,一旦出现故障,能立即定位排除。
1、网络听证
        网络听证就是对健康运行的网络进行测试和记录,建立一个基准,以便当网络发生异常时可以进行参数比较,也就是知道什么是正常或异常。这样做既可以防止某些重大故障的发生,又可以帮助迅速定位故障。网络听证包括对健康网络的备案和统计,例如,网络有多少站点,每个站点的物理地址(MAC)是什么,1P地址是什么,站点的连接情况等。对于大型网络还包括网段的很多信息,如路由器和服务器的有关信息。这些资料都应有文件记录以供查询。网络的统计信息有网络使用率、碰撞的分布等。这些信息是对网络健康状况的基本了解。以上这些信息总是在变化,所以要经常不间断地进行更新。
2、故障诊断
根据统计,大约72%的网络故障发生在OSI七层协议的下三层。据有关资料统计,网络故障的具体分布为:
□ 应用层3%;
□ 表示层7%;
□ 会话层8%;
□ 传输层10%;
□ 网络层12%;
□ 数据链路层25%;
□ 物理层35%。
       引起故障的原因包括电缆、网卡、交换机、集线器、服务器以及路由器等问题。另外3%左右的故障发生在应用层,应用层的故障主要是设置问题。网络故障造成的损失是相当大的,有些用户(例如银行、证券、交通管理、民航等)对网络健康运行的要求相当严格,遇到网络故障时,用户要求尽快找出问题所在。一些用户希望使用网管软件或网络协议分析仪解决故障,但事与愿违。这是因为,这些工具需要使用人员对网络协议有较深入的了解,仪器的使用难度大,需要设置协议过滤和进行解码分析等。此外,这些工具使用一般网卡,对某些故障不能不做出反应。Fluke公司的网络测试仪采用专门设计的网卡,具有很多专用测试步骤,不需编程解码,一般技术人员可迅速利用该仪器解决网络问题,并且其仪器为电池供电,用户可以携带到任何地方使用。网络测试仪还有电缆测试的选件,网络的常见故障都可用该仪器迅速诊断。
3、综合布线工程的电气测试要求
1.国家标准的规定
《综合布线系统工程验收规范XGB50312—2016)规定,为了提高布线工程的施工质量,确保系统的正常运行,布线工程的施工必须严格执行有关的标准、规范的规定。
1) 综合布线工程的电气测试包括电缆系统电气性能测试及光纤系统性能测试。
2) 电缆系统电气性能测试项目应根据布线信道或链路的设计等级和布线系统的类别要求制定。
3) 各项测试结果应有详细记录,作为竣工资料的一部分。测试记录内容和形式宜符合表8和表9的要求。
表8   综合布线系统工程的电缆(链路/信道)性能指标测试记录
综合布线系统工程的电缆(链路/信道)性能指标测试记录
 
表9   综合布线系统工程的光纤(链路/信道)性能指标测试记录
 综合布线系统工程的光纤(链路/信道)性能指标测试记录
4)测试仪表和工具应符合下列规定。
      ①应事先对工程中需要使用的仪表和工具进行测试或检查,缆线测试仪表应附有检测机构的证明文件。
      ②测试仪表应能测试相应布线等级的各种电气性能及传输特性,其精度应符合相应要求。测试仪表的精度应按相应的鉴定规程和校准方法进行定期检查和校准,经过计量部门校验取得合格证后,方可在有效期内使用,并应符合下列规定:
      □ 测试仪表应具有测试结果的保存功能并提供输出端口。
      □ 可将所有存储的测试数据输出至计算机和打印机,测试数据不应被修改。
      □ 测试仪表应能提供所有测试项目的概要和详细的报告。
      □ 测试仪表宜提供汉化的通用人机界面。
      □ 测试D、E、EA、F/FA布线等级的仪表精度应分别达到口e、HI、HIe和N级别。
      □ 电缆及光纤布线系统的现场测试仪表应符合表10的规定,并能向下兼容。
表10    测试仪表精度
测试仪表精度
5) 对绞电缆布线系统永久链路、CP链路及信道测试应符合下列规定。
       ①综合布线工程应对每一个完工后的信息点进行永久链路测试。主干缆线采用电缆时也可按照永久链路的连接模型进行测试。
       ②对包含设备缆线和跳线在内的拟用或在用电缆链路进行质量认证时,可按信道方式测试。
       ③3类和5类布线系统按照水平链路和信道进行测试。
       ④5e类和6类布线系统按照永久链路和信道进行测试。
       ⑤对跳线和设备缆线进行质量认证时,可进行元件级测试。
       ⑥对绞电缆布线系统链路或信道应测试长度、连接图、回波损耗、插入损耗、近端串扰、近端串扰功率和、衰减远端串扰比、衰减远端串扰比功率和、衰减近端串扰比、衰减近端串扰比功率和、环路电阻、时延、时延偏差等,指标参数应符合《综合布线系统工程验收规范)(GB50312—2016)的规定。
       ⑦现场条件允许时,宜对EA级、FA级对绞电缆布线系统的外部近端串扰功率和(PSANEXT)及外部远端串扰比功率和(PSAACR-F)指标进行抽测。
       ⑧屏蔽布线系统应符合《综合布线系统工程验收规范XGB50312—2016)的测试内容,还应检测屏蔽层的导通性能。屏蔽布线系统用于工业级以太网和数据中心时,还应排除虚接地的情况。
       ⑨对绞电缆布线系统应用于工业以太网、POE及高速信道等场景时,可检测TCL、ELTCTL.不平衡电阻、耦合衰减等屏蔽特性指标。
       ⑩永久链路性能测试连接模型应包括水平电缆及相关连接器件,如图1所示。对绞电缆两端的连接器件也可为配线架模块。
H是从信息插座至楼层配线设备(包括集合点)的水平电缆长度,HW90m,如图2所示。
        ⑪信道缆线长度应在测试连接图所要求的极限长度范围之内。
6) 光纤布线系统的性能测试应符合下列规定。
       ①光纤布线系统中每条光纤链路均应测试,信道或链路的衰减应符合规范附录C的规定,并应记录测试所得的光纤长度。
       ②当OM3、OM4光纤应用于lOGbps及以上链路时,应使用发射和接收补偿光纤进行双向OTDR测试。
永久链路方式
图1   永久链路方式
信道方式
图2  信道方式
A:工作区终端设备电缆长度;B:CP缆线长度;C:水平缆线长度;D:配线设备连接跳线长度;E:配线设备到测试设备连接的电缆长度;B+C≤90m,A+D+E ≤10m
       ③当光纤布线系统性能指标的检测结果不能满足设计要求时,宜通过OTDR测试曲线进行故障定位测试。
       ④光纤到用户单元系统工程中,应检测用户接入点至用户单元信息配线箱之间的每一条光纤链路,衰减指标宜采用插入损耗法进行测试。
       ⑤光纤链路测试前应对综合布线系统工程所有的光连接器件进行清洗,并应将测试接收器校准至零位。应根据工程设计的应用情况,按等级1或等级2测试模型与方法完成测试。
       等级1测试应符合下列规定:
       □ 测试内容应包括光纤信道或链路的衰减、长度与极性;
       □ 应使用光损耗测试仪OLTS测量每条光纤链路的衰减并计算光纤长度。
       等级2测试应符合下列规定:
       □ 等级2测试应包括等级1测试要求的内容,还应包括利用OTDR曲线获得信道或链路中各点的衰减、回波损耗值。
      ⑥光纤链路测试应符合下列规定:
       □在施工前进行光器材检验时,应检查光纤的连通性;也可采用光纤测试仪对光纤信道或链路的衰减和光纤长度进行认证测试。
       □当对光纤信道或链路的衰减进行测试时,可将光跳线的衰减值作为设备光缆的衰减参考值,整个光纤信道或链路的衰减值应符合设计要求。
      ⑦综合布线工程所采用光纤的性能指标及光纤信道指标应符合设计要求,并应符合下列规定:
       □不同类型的光缆在标称的波长下,每千米的最大衰减值应符合表11的规定。
表11   光纤衰减限值(dB/km)
光纤衰减限值(dB/km)
       □ 光缆布线信道在规定的传输窗口中测量出的最大光衰减不应大于表12规定的数值,该指标应已包括光纤接续点与连接器件的衰减在内。
表12 光缆信道衰减范围
光缆信道衰减范围
注:光纤信道包括的所有连接器件的衰减合计不应大于1.5dB。
        □光纤接续及连接器件损耗值的取定应符合表13的规定。
表13 光纤接续及连接器件损耗值(dB)
光纤接续及连接器件损耗值(dB)
        ①为采用预端接时含MPO-LC转接器件-
        ②针对高要求工程可选0.5dB。
 
     ⑧光纤到用户单元系统工程的光纤链路测试应符合下列规定:
     □光纤链路测试连接模型应包括两端的测试仪器所连接的光纤和连接器件,如图3所示。
     □工程检测中应对上述光纤链路采用1310nm波长进行衰减指标测试。
     □用户接入点用户侧配线设备至用户单元信息配线箱,光纤链路全程衰减限值可按下式计算:
β=afLmax+(N+2)aj
光纤链路衰减测试连接方式
图3   光纤链路衰减测试连接方式
式中:
β——用户接入点用户侧配线设备至用户单元信息配线箱光纤链路衰减(dB);
af——光纤衰减常数(dB/km),采用G.652光纤时为0.36dB/km,采用G.657光纤时为0.38〜0.40dB/km;
Lmax——用户接入点用户侧配线设备至用户单元信息配线箱的光纤链路最大长度(km);
N-—用户接入点用户侧配线设备至用户单元信息配线箱的光纤链路中熔接的接头数量;
2——光纤链路光纤端接数(用户光缆两端);
af—光纤接续点损耗系数,采用热熔接方式时为0.06dB/个,采用冷接方式时为0.1dB/个。
      □光纤到用户单元工程中,用户光缆布放路由中的光纤接续与光纤端接处均应采用光纤或尾纤熔接的方式。
     ⑨光纤测试连接模型。光纤信道和链路测试方法可采用“单跳线法”“双跳线法”和“三跳线法”。光纤测试连接模型如下:
      □“单跳线”测试方法:校准连接方式如图4所示,信道测试连接方式如图5所示。
单跳线测试校准连接方式
图4  单跳线测试校准连接方式
 
单跳线信道测试连接方式
图5  单跳线信道测试连接方式
      □“双跳线”测试方法:校准连接方式如图6所示,信道测试连接方式如图7所示。
双跳线测试校准连接方式
图6   双跳线测试校准连接方式
 
       □“三跳线”测试方法:校准连接方式如图9-8所示,链路测试连接方式如图9所示,信道测试连接方式如图10所示。
7)屏蔽布线系统电缆。
       ①屏蔽布线系统电缆对绞线对的传输性能要求应符合《综合布线系统工程验收规范》(GB50312—2016)的规定。
双跳线信道测试连接方式
图7  双跳线信道测试连接方式
三跳线测试校准连接方式
图8  三跳线测试校准连接方式
三跳线链路测试连接方式
图9     三跳线链路测试连接方式
三跳线信道测试连接方式
图10   三跳线信道测试连接方式
 
       ②电缆布线系统的屏蔽特性指标应符合设计要求。
8)布线系统各项测试结果应有详细记录,并应作为竣工资料的一部分。测试内容应按《综合布线系统工程验收规范》(GB50312—2016)的规定,测试结果可采用自制表格、电子表格或仪表自动生成的报告文件等方式记录,表格形式与内容宜符合表14和表15的规定。
表14   综合布线系统工程的电缆性能指标测试记录
综合布线系统工程的电缆性能指标测试记录