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。
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）[1]。
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[2]。
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[3]。
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。
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[4]。
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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]。
结束语
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。
参考文献：
[1]关于市政供水网线设计优化的研究[J].周翔.科技与创新.2015（02）
[2]基于电阻网络的网线故障检测装置研究[J].SuzhouAtlightTechnologyCo.，Ltd..电子技术.2012（06）
[3]CD4017在网线检测中的应用[J].司佑全.电子制作.2006（05）
[4]网线吸收和端口占用分析驱动的FPGA装箱算法[J].李鹏，兰巨龙，杨梅樾.计算机辅助设计与图形学学报.2011（09）
[5]数字网线测试仪PCB设计[J].温亮泉.科技视界.2016（27）
论文作者:张洋帆
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/2/3
标签：网线论文; 信号论文; 双绞线论文; 带宽论文; 速率论文; 弱电论文; 电话线论文; 《基层建设》2019年第28期论文;