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关于POE你知道多少?
发布日期:2018-12-08    作者:申欧通信   点击:0
 
 

一个典型的以太网供电系统,在配线柜里保留以太网交换机设备,用一个带电源供电集线器(Midspan HUB)给局域网的双绞线提供电源。在双绞线的末端,该电源用来驱动电话、无线接入点、相机和其他设备。为避免断电,可以选用一个UPS。
可通过网线为无线AP、网路摄像头、网路电话机、掌上电脑等PoE终端设备供电,传送距离可达100m,安装简单,即插即用。非常适合无线城市、安防监控等行业使用。

 
 

 

 
 

一、什么是POE

 

 

1、POE的由来

 

POE(Power Over Ethernet)是有源以太网供电的简称,指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下,在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据信号的同时,还能为此类设备提供直流供电的技术。POE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作,最大限度地降低成本。

 

 

2、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。
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。


3、POE的供电过程


1)检测
供电前,供电方会输出一个很小的电压来检测受电设备是否支持PoE,如果不支持,则不供电;如果支持,进行下一步。
2)分类
确定受电方支持PoE后,供电方会进行进一步检测,确定受电方需要的功率,进行对受电方的分类。
3)开始供电

 

 

 

4、POE交换机的总功率


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。

 

 

5、POE的技术优势


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。

 

6、POE供电稳定吗


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。

 

 

7、POE在安防行业中的应用


得益于POE技术得天独厚的优势,目前安防监控领域已经出现了很多支持POE供电的设备,包括POE网络摄像机、POE网络半球、POE网络球机、POE网络硬盘录像机等。
这些设备拥有POE受电设备端的功能,利用以太网供电的供电端设备(PSE)提供的直流电,通过双绞线传输至受电端(PD)。当然,需要注意的是,POE标准支持最大15.4W,对常见的网络摄像机是足够的。然而,对于可以检测移动物体的动作、转向和进行放大的PTZ摄像机而言,其需要20-30W的电力来正常工作,PTZ摄像机需要具有高达30W的电力输出的POE+新标准的支持。当然,现在已经有许多最新的POE交换机支持POE+标准。

 

8、PoE供电技术在工程应用中存在哪些风险或劣势?


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。


10、PoE供电的安全传输距离?网线的选择有哪些建议?


POE供电的安全传输距离100米,建议使用超五类全铜网线。
POE供电网线要求这个问题只在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。POE IEEE 802.3af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,IEEE 802.3af poe供电标准本身就是以标准网线测定的。而只所以会产生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。


11、如何选择POE交换机


1)需要给多大功耗的设备供电:
PoE交换机采用的标准不同,输出功率也会不同,比如:IEEE802.3af最大不超过15.4W,由于传输线材的损耗,能给最大功耗不超过12.95W的设备供电。遵循IEEE802.3at标准的PoE交换机,能给最大功耗不超过25W的设备供电。
2)最多能给多少个设备供电:
PoE交换机的一个重要指标,就是PoE供电的总功率。在IEEE802.3af标准下,如果一台24口PoE交换机的PoE供电总功率达到了370W,那么就能够供满24个端口(370/15.4=24),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)。
3)需要接口数:
是否带光纤口、带不带网管、速率选择(10/100/1000M)。

 

12、POE交换机可以二级交换吗


PoE只是解决供电问题,不会影响信号的
一,(一般供电是用的4、5、7、8四根线,而信号是1、2、3、6四根线),如果要使用多层交换机,只需要让离摄像机最近的交换机给摄像机供电就好了,后面的交换机则无需跟PoE有任何关系。

 

 

 
 

二、POE交换机有哪些工程问题

 


PoE交换机在无线网络覆盖或无线监控工程中扮演着重要的角色。虽然不像无线AP、网桥等设备这么起眼,但在实际应用的过程中如若出现了问题,也会直接影响到整个无线工程。


为了在施工前就能将些注意事项考虑到位,减少后续工程的维护量,在此给大家罗列出几点PoE交换机常见的工程问题,掌握以下几点,能帮助大家更好的建设与维护无线网络工程:


1、供电距离


大家知道PoE交换机的供电距离一般是100米,其实PoE供电距离是由数据信号和传输距离决定的,数据信号的传输距离是由网线决定的。


2、网线要求


网线的阻抗越低传输距离越远,所以首先要保证网线的质量,购买正品,推荐使用超五类网线,普通的5类线数据信号传输距离大概是100米左右。
由于PoE标准有两种:IEEE802.af和IEEE802.3at标准。它们对超五类网线要求不同,不同主要体现在等效阻抗上。如100米的超五类网线,IEEE802.3at的等效阻抗须小于12.5欧姆,IEEE802.3af则须小于20欧姆。

 

3、PoE标准


保障PoE交换机的传输距离,就看PoE供电的输出电压,在标准之内(44-57V DC)尽量高,PoE交换机端口输出电压必须符合IEEE802.3af/at标准。

 

 

 

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