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POE供电在弱电系统工程中的应用

POE供电在弱电系统工程中的应用

发布者不详  来源:互联网  发布时间:2017-10-20 11:57
一、POE供电标准
看要一台PoE交换机能同时给多少摄像头供电,要考虑两个方面:PoE交换机的供电标准和PoE交换机的总供电功率。
PoE交换机的供电功率可以理解为PoE交换机的单端口供电功率。市场上流行的PoE交换机有两种标准,IEEE802.3af和IEEE802.3at。IEEE802.3af标准定义了供电功率为15.4W,IEEE802.3at标准定义了供电功率可达30W,由于供电标准不同其单端口供电功率也不同。比如摄像头功率为9W,使用af标准的PoE交换机即可;若摄像头功率为20W,需使用at标准的PoE交换机;若摄像头功率为30W以上,就需要使用专用PoE供电模块供电了。
POE供电标准

802.3af标准:

  

供电电压:44-57V

  

供电电流:10~350mA

  

最大供电功率:15.4W

  

最大受电功率:12.95W

  

802.3at标准:

  

供电电压:50-57V

  

供电电流:10~600mA

  

最大供电功率:30W

  

最大受电功率:25.5W

  

一般来说,一个同时支持af和at供电标准的PoE交换机,它的供电功率是自适应的。比如,它连接的是5W的设备,那么提供5W的电力;如果连接的是20W的设备,那么就提供20W的电力。

 

af和at标准能通用吗?

  

at是向下兼容af的。也就是说,如果你的交换机支持at标准,最大可供30W电,那他完全可以给支持af标准的需要7W的摄像机供电的。但是如果摄像机支持at,需要20W的电,只支持af的交换机就无法正常向这个摄像机供电啦。

二、POE交换机功率
PoE交换机的总功率是一个非常重要的指标,直接关系到可以带多少摄像头。以电源功率是400W的、24端口的PoE交换机来说,除去损耗后PoE交换机总功率大概为370W。在IEEE802.3af标准下,它能够供满24个端口(370/15.4=24),即可以同时给24个摄像头供电,也就是满载供电。但如果是按照IEEE802.3at标准的单口最大供电功率30W计算,同时最多就只能给12个端口供电了(370/30=12)。
  

 

实际使用中,很多普通网络摄像头的最大功耗较低,基本不超过15W,如果这时每个PoE端口按照最大功率(比如30W)去预留供电功率的话,就会出现有的端口PoE功率用不完,而有的端口却分不到功率的情况。比如,有些PoE交换机均支持动态功率分配,可以避免这种情况。在选购PoE交换机时,要看交换机是否支持动态功率分配,这样每个端口只分配实际使用的功率,这样就能更高效地利用PoE交换机的供电功率。
三、POE供电的好处
1)简化布线,节约成本
许多带电设备,例如监控摄像机等都需要安装在难以部署AC电源的地方,POE使其不再需要昂贵电源和安装电源所耗费的时间,节省了费用和时间。
  
2)便于远程管理
像数据传输一样,POE可以通过使用简单网管协议(SNMP)来监督和控制该设备。这个功能可以提供诸如夜晚关机、远端重启之类的功能。
  
3)安全可靠
POE供电端设备只会为需要供电的设备供电,只有连接了需要供电的设备,以太网电缆才会有电压存在,因而消除了线路上漏电的风险。用户可以安全地在网络上混用原有设备和POE设备,这些设备能够与现有以太网电缆共存。
 
四、POE供电稳定性

 

从技术角度来讲,PoE的技术发展多年,目前已经处于非常成熟的阶段。但由于目前监控市场迫于成本压力,选用的PoE交换机或者线材品质过于低劣,再或者方案设计本身就不合理,导致采用PoE供电的项目维护的工作量特别大,所以工程商普遍存在PoE供电不稳定的观点。
网络监控项目,不同于普通的网络综合布线,数据传输量非常大,功率高,且要求全天候不间断工作,采用有品质保证的PoE设备和线材是整个系统稳定的保证。
 
五、POE供电在安防系统中的应用
安防行业应用PoE组网主要有简化布线、节能灵活、安全方便等优势。众所周知,一般的网络摄像机除了需要通过网线来传输视频信号外,还必须全天候为其提供足够的电力。而在现实施工中,经常会出现因为无法提供稳定的电源,而不得不重新设计摄像头的安装地点的情况。如此一来,重新设计安装地点可能会导致出现监控死角,使监控失去意义。
1、灵活性,PoE只需要安装和支持一条电缆,简单而且节省空间,并且设备可随意移动;
  
2、节约成本,视频监控摄像机等,都需要安装在难以部署AC电源的地方,PoE使其不再需要昂贵电源和安装电源所耗费的时间,节省了费用和时间;
  
3、供电智能化,DC电源像数据传输一样,PoE可以通过使用简单网管协议(SNMP)来监督和控制设备;
  
4、消除供电安全隐患,PoE供电端设备只会为需要供电的设备供电,只有连接了需要供电的设备,以太网电缆才会有电压存在,因而消除了线路上漏电的风险;
  
5、集中供电优势,一个单一的UPS就可以提供相关所有设备在断电时的供电;
  
6、设备兼容性优势,用户可以自动、安全地在网络上混用原有设备和PoE设备,这些设备能够与现有以太网电缆共存;
  
7、使网络设备便于管理,当远端设备与网络相连后,能够远程控制、重配或重设;
  
8、在网络摄像机局域网中,PoE可以简化测试任务,接入点能够被轻松地移动和接入。
 
六、PoE供电在无线网络中的应用
PoE交换机可以部署在汇聚交换机和无线AP之间,或者PON网络中ONU和无线AP之间的位置。通过选择8口、16口、24口不同端口密度的PoE交换机,可以部署在不同用户密度的热点区域。其中汇聚交换机+PoE交换机的组网模式非常适合部署在用户密集的区域,目前在高校的WLAN项目建设中,多采用此方式。PoE交换机解决方案应用范围广、部署数量大,是目前很多工程商的主流选择。被广泛运用在无线AP和网络摄像机组网中,方案采用AP+AC的方式便于集中管理,并使用PoE供电节省人力成本。
七、PoE供电有哪些劣势
1)功率不足,受电端带不动:802.3af标准(PoE)输出功率小于15.4W,对于一般IPC来说足够了,但对于球机等大功率的前端设备而言,输出的功率达不到要求。
  
2)风险过于集中:通常来说,一台PoE交换机同时会给多个前端IPC进行供电,交换机的POE供电模块任何故障都会导致所有的摄像机无法工作,风险过于集中。
  
3)设备、维护成本高:相对于其他供电方式,PoE供电技术会增加售后维护工作量,从安全稳定的意义上来说,单独供电的稳定性、安全性最好。
 
八、PoE供电线缆选择
POE供电的安全传输距离100米,建议使用超五类全铜网线以上线缆。
  
POE供电网线要求这个问题只在中国等假货、便宜货横行的国家是个问题,在很多发达国家不是问题。POEIEEE802.3af标准要求PSE输出端口的输出功率为15.4W或者15.5W,传输100米后的PD设备接受功率必须不小于12.95W,按照802.3af典型电流值为350ma计算,100米网线的电阻必须为(15.4-12.95W)/350ma=7欧姆或者(15.5-12.95)/350ma=7.29欧姆。
  
而标准网线是天然就满足这个要求的,IEEE802.3afpoe供电标准本身就是以标准网线测定的。而之所以会产生POE供电网线要求这个问题,是因为市面上的很多网线都是非标准网线,不是严格按照标准网线的要求来生产的。市面的非标准网线材质主要有铜包钢、铜包铝、铜包铁等,这些网线的阻值大,都不适合POE供电。POE供电必须使用无氧铜材质的网线,即标准网线。
  
PoE供电技术对线材的要求高,建议在监控项目中,千万不要在线材上省成本,得不偿失。