摘要：文章详细阐述了网线在机电工程弱电项目中的优势及巧妙应用以及制作网线的标准、工艺要点。网线在机电工程弱电项目中的巧妙运用，能够缩短施工工期、节省项目开支，取得了良好的经济效益和社会效益，无论是新建工程、改建工程或系统升级，都具有良好的推广价值。
关键词：机电工程；弱电项目；双绞线；网线分类；网线用途；网线制作
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、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600MHz，最高速率为10Gbps。最常使用网线的传输速率分别为：5类线（最高带宽100MHz，最高速率100Mbps）、超5类（最高带宽为100MHz，最高速率为100Mbps）、6类线（最高带宽250MHz，最高速率1Gbps）、超6类（最高带宽500MHz，最高速率10Gbps），以及最新的7类线（最高带宽600MHz，最高速率10Gbps）。
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1920×1080@60Hz18b来算，带宽需求为1920×1080×60/100×18＝2239.488Mbps。超5类1Gbps是不够的，6类2500Mbps勉强胜任，不过超6类设计考虑了10G需求，最大支持长度55m，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1000BASE-T的4对双绞线为全双工，能完成双向1000Mbps带宽的数据传输。再次，网线的传输距离长，对于大于80m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20m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100m的选择室内网线，大于100m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80m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100m以上的IT设备上，使得USB协议规定的5m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100m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1~20m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15m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120m。在30m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30m以内的设备上。超过30m，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30~120m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。
作者:武圣山 薛德华 单位:扬州华科智能科技有限公司 江苏扬建集团有限公司