背景

華東的某醫療機器人公司，主要從事醫療相關的機器人的研發和生產。在研發和調試某型號手術機器人過程中出現卡頓故障、通信傳輸丟包、誤碼率較高等問題。在排除其他因素后，懷疑是機器人的內部通信線纜出現了故障。

全新的通信線纜都通過了導通儀、萬用表的導通測試，但在更換上這些線纜后，故障依然存在。客戶邀請福祿克工程師對線纜進行排障和故障原因分析。

研判

福祿克工程師到達該公司現場后了解到，該公司研發的機器人自身帶有伺服電機，會產生靜電、電磁和射頻噪聲，使得機器人內部的通信線纜處于強電磁干擾的環境中。因此除了常測試的信號衰減、串擾、回波損耗等用以衡量線纜質量的參數外，還需要著重考慮線纜的屏蔽完整性和抗電磁干擾能力。

產線的穩定運行和產品的標準品質與底層通訊線纜的可靠性息息相關，通訊線纜的可靠性受線纜本身性能以及周邊環境因素等多方位影響。萬用表和導通儀僅能用于判斷線纜的通斷，并不能判定線纜的傳輸性能和抗干擾性能。

測試

針對客戶現場情況，福祿克工程師使用DSX2-5000CH銅纜認證儀進行測試，發現該批次線纜存在兩方面問題：

1、屏蔽層連通性不合格

此款手術機器人使用的是七類線，帶有雙層屏蔽結構。使用DSX2-5000CH檢測后發現該線纜屏蔽層未連通，而之前萬用表檢測結果為連通，據此判斷線纜存在屏蔽層虛接地的情況。這會導致纜間干擾（外部干擾）等測試參數明顯劣化，拉高傳輸數據的誤碼率。

屏蔽層未連通

2、抗干擾能力不合格

考慮到手術機器人自帶伺服電機，會有一定的電磁干擾。因此，需要對該線纜做平衡參數測試。這是一個抗干擾指標，對應電磁干擾（EMI）等級測試，用于判定其抗干擾能力。

在使用DSX2-5000CH內置的工業標準進行測試后，發現衡量抗電磁干擾的平衡參數指標TCL低于E3的測試標準要求。由此判別被測線纜更容易受到電磁干擾而產生通信故障。

知識點

在《ANSI/TIA-1005-A 工業電信基礎設施標準》 和《ISO/IEC 11801 信息技術-用戶基礎設施結構化布線標準》中，使用“MICE”環境分級規則為建造工業網絡選擇各種組件進行了分類。MICE中M為機械、I為侵入、C為氣候和化學、E是電磁干擾。

其中，針對電磁干擾（EMI）等級測試劃分位E1、E2和E3級

E1適用車間非生產區

E2適用于生產區

E3適用于強電磁干擾的區域及生產區的設備島和設備里的通訊線束

E值越高，對平衡參數的要求越嚴格，以屏蔽更多會破壞數據包的電磁干擾。

MICE環境分級

解決

工業自動化用戶想要獲得高可靠性的設備性能時，也需要考慮布線系統的可靠性。

基本需要做到兩點：

1、適時檢測

規范布線系統質量檢測的周期和時間節點，對布線系統在規劃設計、選型采購、來料驗收、隨工檢測、竣工驗收、運行維護等生命周期內不同時間節點進行適時檢測。

2、適當備份