導(dǎo)讀:
POE交換機(jī)在安防行業(yè)的應(yīng)用,給視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶來了質(zhì)的改變,POE交換機(jī)
可通過網(wǎng)線為無線AP、網(wǎng)路攝像頭等PoE終端設(shè)備供電,傳送距離可達(dá)100m,安裝簡單,即插即用。非常適合無線城市、安防監(jiān)控等行業(yè)使用。
一、POE供電標(biāo)準(zhǔn)
看要一臺(tái)PoE交換機(jī)能同時(shí)給多少攝像頭供電,要考慮兩個(gè)方面:PoE交換機(jī)的供電標(biāo)準(zhǔn)和PoE交換機(jī)的總供電功率。

PoE交換機(jī)的供電功率可以理解為PoE交換機(jī)的單端口供電功率。 市場上流行的PoE交換機(jī)有兩種標(biāo)準(zhǔn),IEEE802.3af和IEEE802.3at。IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)定義了供電功率為15.4W,IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)定義了供電功率可達(dá)30W,由于供電標(biāo)準(zhǔn)不同其單端口供電功率也不同。比如攝像頭功率為9W,使用af標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機(jī)即可;若攝像頭功率為20W,需使用at標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機(jī);若攝像頭功率為30W以上,就需要使用專用PoE供電模塊供電了。

802.3af標(biāo)準(zhǔn):
供電電壓:44-57V
供電電流:10~350mA
最大供電功率:15.4W
最大受電功率:12.95W
802.3at標(biāo)準(zhǔn):
供電電壓:50-57V
供電電流:10~600mA
最大供電功率:30W
最大受電功率:25.5W
一般來說,一個(gè)同時(shí)支持af和at供電標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機(jī),它的供電功率是自適應(yīng)的。比如,它連接的是5W的設(shè)備,那么提供5W的電力;如果連接的是20W的設(shè)備,那么就提供20W的電力。
af和at標(biāo)準(zhǔn)能通用嗎?
at是向下兼容af的。也就是說,如果你的交換機(jī)支持at標(biāo)準(zhǔn),最大可供30W電,那他完全可以給支持af標(biāo)準(zhǔn)的需要7W的攝像機(jī)供電的。
但是如果攝像機(jī)支持at,需要20W的電,只支持af的交換機(jī)就無法正常向這個(gè)攝像機(jī)供電啦。

二、、POE交換機(jī)功率
PoE交換機(jī)的總功率是一個(gè)非常重要的指標(biāo),直接關(guān)系到可以帶多少攝像頭。以電源功率是400W的、24端口的PoE交換機(jī)來說,除去損耗后PoE交換機(jī)總功率大概為370W。
在IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)下,它能夠供滿24個(gè)端口(370/15.4=24),即可以同時(shí)給24個(gè)攝像頭供電,也就是滿載供電。但如果是按照IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)的單口最大供電功率30W計(jì)算,同時(shí)最多就只能給12個(gè)端口供電了(370/30=12)。
實(shí)際使用中,很多普通網(wǎng)絡(luò)攝像頭的最大功耗較低,基本不超過15W,如果這時(shí)每個(gè)PoE端口按照最大功率(比如30W)去預(yù)留供電功率的話,就會(huì)出現(xiàn)有的端口PoE功率用不完,而有的端口卻分不到功率的情況。比如,有些PoE交換機(jī)均支持動(dòng)態(tài)功率分配,可以避免這種情況。在選購PoE交換機(jī)時(shí),要看交換機(jī)是否支持動(dòng)態(tài)功率分配,這樣每個(gè)端口只分配實(shí)際使用的功率,這樣就能更高效地利用PoE交換機(jī)的供電功率。

三、POE供電的好長

1)簡化布線,節(jié)約成本
許多帶電設(shè)備,例如監(jiān)控?cái)z像機(jī)等都需要安裝在難以部署AC電源的地方,POE使其不再需要昂貴電源和安裝電源所耗費(fèi)的時(shí)間,節(jié)省了費(fèi)用和時(shí)間。
2)便于遠(yuǎn)程管理
像數(shù)據(jù)傳輸一樣,POE可以通過使用簡單網(wǎng)管協(xié)議(SNMP)來監(jiān)督和控制該設(shè)備。這個(gè)功能可以提供諸如夜晚關(guān)機(jī)、遠(yuǎn)端重啟之類的功能。
3)安全可靠
POE供電端設(shè)備只會(huì)為需要供電的設(shè)備供電,只有連接了需要供電的設(shè)備,以太網(wǎng)電纜才會(huì)有電壓存在,因而消除了線路上漏電的風(fēng)險(xiǎn)。用戶可以安全地在網(wǎng)絡(luò)上混用原有設(shè)備和POE設(shè)備,這些設(shè)備能夠與現(xiàn)有以太網(wǎng)電纜共存。

四、POE供電穩(wěn)定性
從技術(shù)角度來講,PoE的技術(shù)發(fā)展多年,目前已經(jīng)處于非常成熟的階段。但由于目前監(jiān)控市場迫于成本壓力,選用的PoE交換機(jī)或者線材品質(zhì)過于低劣,再或者方案設(shè)計(jì)本身就不合理,導(dǎo)致采用PoE供電的項(xiàng)目維護(hù)的工作量特別大,所以工程商普遍存在PoE供電不穩(wěn)定的觀點(diǎn)。

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控項(xiàng)目,不同于普通的網(wǎng)絡(luò)綜合布線,數(shù)據(jù)傳輸量非常大,功率高,且要求全天候不間斷工作,采用有品質(zhì)保證的PoE設(shè)備和線材是整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定的保證。
五、POE供電在安防系統(tǒng)中的應(yīng)用
安防行業(yè)應(yīng)用PoE組網(wǎng)主要有簡化布線、節(jié)能靈活、安全方便等優(yōu)勢。眾所周知,一般的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)除了需要通過網(wǎng)線來傳輸視頻信號(hào)外,還必須全天候?yàn)槠涮峁┳銐虻碾娏Α6诂F(xiàn)實(shí)施工中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因?yàn)闊o法提供穩(wěn)定的電源,而不得不重新設(shè)計(jì)攝像頭的安裝地點(diǎn)的情況。如此一來,重新設(shè)計(jì)安裝地點(diǎn)額可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)監(jiān)控死角,使監(jiān)控失去意義。

1、靈活性,PoE只需要安裝和支持一條電纜,簡單而且節(jié)省空間,并且設(shè)備可隨意移動(dòng);
2、節(jié)約成本,視頻監(jiān)控?cái)z像機(jī)等,都需要安裝在難以部署AC電源的地方,PoE使其不再需要昂貴電源和安裝電源所耗費(fèi)的時(shí)間,節(jié)省了費(fèi)用和時(shí)間;
3、供電智能化,DC電源像數(shù)據(jù)傳輸一樣,PoE可以通過使用簡單網(wǎng)管協(xié)議(SNMP)來監(jiān)督和控制設(shè)備;
4、消除供電安全隱患,PoE供電端設(shè)備只會(huì)為需要供電的設(shè)備供電,只有連接了需要供電的設(shè)備,以太網(wǎng)電纜才會(huì)有電壓存在,因而消除了線路上漏電的風(fēng)險(xiǎn);
5、集中供電優(yōu)勢,一個(gè)單一的UPS就可以提供相關(guān)所有設(shè)備在斷電時(shí)的供電;
6、設(shè)備兼容性優(yōu)勢,用戶可以自動(dòng)、安全地在網(wǎng)絡(luò)上混用原有設(shè)備和PoE設(shè)備,這些設(shè)備能夠與現(xiàn)有以太網(wǎng)電纜共存;
7、使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備便于管理,當(dāng)遠(yuǎn)端設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)相連后,能夠遠(yuǎn)程控制、重配或重設(shè);
8、在網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)局域網(wǎng)中,PoE可以簡化測試任務(wù),接入點(diǎn)能夠被輕松地移動(dòng)和接入。
六、PoE供電在無線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
PoE交換機(jī)可以部署在匯聚交換機(jī)和無線AP之間,或者PON網(wǎng)絡(luò)中ONU和無線AP之間的位置。通過選擇8口、16口、24口不同端口密度的PoE交換機(jī),可以部署在不同用戶密度的熱點(diǎn)區(qū)域。其中匯聚交換機(jī)+PoE交換機(jī)的組網(wǎng)模式非常適合部署在用戶密集的區(qū)域,目前在高校的WLAN項(xiàng)目建設(shè)中,多采用此方式。PoE交換機(jī)解決方案應(yīng)用范圍廣、部署數(shù)量大,是目前很多工程商的主流選擇。被廣泛運(yùn)用在無線AP和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組網(wǎng)中,方案采用AP+AC的方式便于集中管理,并使用PoE供電節(jié)省人力成本。

七、PoE供電哪些劣勢
1)功率不足,受電端帶不動(dòng):
802.3af標(biāo)準(zhǔn)(PoE)輸出功率小于15.4W,對于一般IPC來說足夠了,但對于球機(jī)等大功率的前端設(shè)備而言,輸出的功率達(dá)不到要求。
2)風(fēng)險(xiǎn)過于集中:
通常來說,一臺(tái)PoE交換機(jī)同時(shí)會(huì)給多個(gè)前端IPC進(jìn)行供電,交換機(jī)的POE供電模塊任何故障都會(huì)導(dǎo)致所有的攝像機(jī)無法工作,風(fēng)險(xiǎn)過于集中。
3)設(shè)備、維護(hù)成本高:
相對于其他供電方式,PoE供電技術(shù)會(huì)增加售后維護(hù)工作量,從安全穩(wěn)定的意義上來說,單獨(dú)供電的穩(wěn)定性、安全性最好。
八、PoE供電線纜選擇
POE供電的安全傳輸距離100米,建議使用超五類全銅網(wǎng)線以上線纜。
POE供電網(wǎng)線要求這個(gè)問題只在中國等假貨便宜貨橫行的國家是個(gè)問題,在很多發(fā)達(dá)國家不是問題。POE IEEE 802.3af標(biāo)準(zhǔn)要求PSE輸出端口的輸出功率為15.4W或者15.5W, 傳輸100米后的PD設(shè)備接受功率必須不小于12.95W,按照802.3af典型電流值為350ma計(jì)算,100米網(wǎng)線的電阻必須為(15.4-12.95W)/350ma = 7歐姆或者(15.5-12.95)/350ma = 7.29歐姆。
而標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線是天然就滿足這個(gè)要求的,IEEE 802.3af poe供電標(biāo)準(zhǔn)本身就是以標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線測定的。而只所以會(huì)產(chǎn)生POE供電網(wǎng)線要求這個(gè)問題,是因?yàn)槭忻嫔系暮芏嗑W(wǎng)線都是非標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線,不是嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線的要求來生產(chǎn)的。市面的非標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線材質(zhì)主要有銅包鋼、銅包鋁、銅包鐵等,這些網(wǎng)線的阻值大,都不適合POE供電。POE供電必須使用無氧銅材質(zhì)的網(wǎng)線,即標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)線。
PoE供電技術(shù)對線材的要求高,建議在監(jiān)控項(xiàng)目中,千萬不要在線材上省成本,得不償失。
九、如何選擇POE交換機(jī)

1)需要給多大功耗的設(shè)備供電:
PoE交換機(jī)采用的標(biāo)準(zhǔn)不同,輸出功率也會(huì)不同,比如:IEEE802.3af最大不超過15.4W,由于傳輸線材的損耗,能給最大功耗不超過12.95W的設(shè)備供電。遵循IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機(jī),能給最大功耗不超過25W的設(shè)備供電。
2)最多能給多少個(gè)設(shè)備供電:
PoE交換機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo),就是PoE供電的總功率。在IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)下,如果一臺(tái)24口PoE交換機(jī)的PoE供電總功率達(dá)到了370W,那么就能夠供滿24個(gè)端口(370/15.4=24),但如果是按照IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)的單口最大供電功率30W計(jì)算,同時(shí)最多就只能給12個(gè)端口供電了(370/30=12)。
3)需要接口數(shù):
是否帶光纖口、帶不帶網(wǎng)管、速率選擇(10/100/1000M)。
12、POE交換機(jī)可以二級交換嗎
PoE只是解決供電問題,不會(huì)影響信號(hào)的,(一般供電是用的4、5、7、8四根線,而信號(hào)是1、2、3、6四根線),如果要使用多層交換機(jī),只需要讓離攝像機(jī)最近的交換機(jī)給攝像機(jī)供電就好了,后面的交換機(jī)則無需跟PoE有任何關(guān)系。
十、POE交換機(jī)有哪些工程問題
為了在施工前就能將些注意事項(xiàng)考慮到位,減少后續(xù)工程的維護(hù)量,在此給大家羅列出幾點(diǎn)PoE交換機(jī)常見的工程問題,掌握以下幾點(diǎn),能幫助大家更好的建設(shè)與維護(hù)無線網(wǎng)絡(luò)工程:
1、供電距離
大家知道PoE交換機(jī)的供電距離一般是100米,其實(shí)PoE供電距離是由數(shù)據(jù)信號(hào)和傳輸距離決定的,數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸距離是由網(wǎng)線決定的。
1、網(wǎng)線要求
網(wǎng)線的阻抗越低傳輸距離越遠(yuǎn),所以首先要保證網(wǎng)線的質(zhì)量,購買正品,推薦使用超五類網(wǎng)線數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸距離大概是100米左右。
由于PoE標(biāo)準(zhǔn)有兩種:IEEE802.af和IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)。它們對超五類網(wǎng)線要求不同,不同主要體現(xiàn)在等效阻抗上。如100米的超五類網(wǎng)線,IEEE802.3at的等效阻抗須小于12.5歐姆,IEEE802.3af則須小于20歐姆。
2、PoE標(biāo)準(zhǔn)
保障PoE交換機(jī)的傳輸距離,就看PoE供電的輸出電壓,在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)(44-57V DC)盡量高,PoE交換機(jī)端口輸出電壓必須符合IEEE802.3af/at標(biāo)準(zhǔn)。
2、選擇標(biāo)準(zhǔn)型的POE交換機(jī)
如何判斷哪些是假的PoE設(shè)備?
假PoE設(shè)備只是通過一個(gè)PoE合路器將DC電源合并到網(wǎng)線中,不能通過標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機(jī)來供電,否則設(shè)備會(huì)燒壞。所以在工程應(yīng)用中,不僅要選擇標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機(jī),還要選擇標(biāo)準(zhǔn)的PoE終端 。
標(biāo)準(zhǔn)PoE交換機(jī)的安全措施:
1、供電端(PSE)與受電端(PD)可動(dòng)態(tài)感知并調(diào)整供電電壓。
2、有效保護(hù)受電端(通常是IPC)不被電擊燒壞(其它方面還有短路、浪涌防護(hù)等)。
3、可智能檢測終端是否支持PoE,在接入非PoE終端時(shí)不會(huì)供電。
非標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機(jī)通常為了節(jié)省成本,并沒有以上安全措施。
3、交換機(jī)級聯(lián)問題
交換機(jī)級聯(lián)的層數(shù)涉及到帶寬的計(jì)算,簡單舉例:
如果采用100M網(wǎng)口交換機(jī)級聯(lián)到中心,有效帶寬即45Mbps(帶寬利用率≈45%),如果每臺(tái)交換機(jī)分別連接了共15Mbps的監(jiān)控設(shè)備,即占單臺(tái)交換機(jī)帶寬15M,則45/15≈3,可級聯(lián)3臺(tái)交換機(jī)。
帶寬利用率為什么約等于45%?
實(shí)際以太網(wǎng)IP分組報(bào)頭約占總流量的25%,實(shí)際可利用鏈路帶寬為75%,實(shí)際應(yīng)用中考慮預(yù)留帶寬30%,所以保險(xiǎn)估認(rèn)帶寬利用率為45%。
4、注意交換機(jī)的功率
使用設(shè)備的功率是多大,再對應(yīng)選擇多大功率的PoE交換機(jī)。如果你的設(shè)備的功率是在15W以下的,那選擇支持802.3af標(biāo)準(zhǔn)的PoE交換機(jī)就可以了。如果功率是大于15W的,則需要選擇802.3at標(biāo)準(zhǔn)的大功率交換機(jī),否則帶不動(dòng)。當(dāng)然要您的設(shè)備是支持PoE的,不支持PoE則需要準(zhǔn)備一個(gè)PoE分離器。
