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弱电工程商必知POE知识,值得收藏学习!

FABUSHIJIAN:2021-06-21

  弱电监控系统中,前端摄像头供电方式可以采用单个小电源独立供电,或者采用集中供电,还可以采用POE交换机进行供电,独立供电和集中供电这2种方式,平时在弱电项目中接触的比较多,而POE供电可能大家在工程项目应用较少,不太熟悉,今天我们做一起来聊聊POE供电方面的知识!

1、POE定义

  POE指的是用现有的CAT5,CAT6布线基础架构不作任何改动的情况下,为一些IP终端,比如摄像头、无线AP等设备传输数据的同时,还能为此类设备提供直流供电技术。说白了就是在监控系统和无线AP系统中,用一根网线就能传输数据和电力,实现一线两用,最大程度的降低成本。


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一线两用同时传输数据和电力

2、POE系统

①系统组成

  一套完整的POE系统主要包括供电端设备PSE(Power Sourcing Equipment)和受电端设备PD(Powered Device)两部分组成,供电设备PSE是整个系统电源的提供者,同时也是POE以太网供电过程中的管理者,比如POE交换机、POE NVR等,受电端设备PD,是指接受PSE供电的设备,比如POE摄像头、无线AP等。


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POE交换机为摄像头供电


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POE交换机为无线AP供电


②POE的协议

  POE的协议主要有802.3af,802.3at,以及802.3bt3种,802.3af为2003年6月制定,对以太网设备供电方式进行了明确规定,标准中确定受电设备PD的最大POE功率为12.95w,这足够满足大部分受电设备的需求。但随着高功率网络摄像头以及PTZ球机产品的出现,802.3af这个协议的供电功率不能满足设备使用,IEEE在2005年7月批准了802.3at协议,这个协议标准就是人们常说的POE+,标准中确定受电设备PD的最大功率为25.5w,可以满足大部分PTZ球机的需求,到了2018年的时候IEEE又推出了最新的802.3bt协议,PD的最大功率为60w,也就是大家常说的HPOE,HPOE的功率最高,需要专门的Hi-Poe供电模块。


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POE供电标准

③Poe的供电方式

  标准的超五类网线包换4对双绞线,共8芯线,其中1,2,3,6芯为数据线,4,5,7,8为空闲线。802.3af协议中允许2种线序供电方式。


  数据线供电:在数据线1、2、3、6线芯上同时传输数据和电流,现在大部分PSE供电设备都是采用的这种方式。

  空闲线供电:在1、2、3、6线芯上传输数据,在数空闲线4、5、7、8线芯上传输电流。


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POE供电方式


④POE工作过程


  POE工作过程主要分为5个步骤,分别是检测、分级、供电、供电管理、断电。


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POE系统工作过程


  检测:供电设备PSE在端口输出很小的电压,直到检测到线缆终端的连接为一个802.3af和802.3at的标准的受电PD设备。


  分级:当供电设备PSE检测到符合要求的PD设备后,会把电压进一步提高,对PD设备进行分级。不同级别的设备对应不同的工作功率。


  供电:确认好分级后,供电设备PSE开始低电压向受电设备PD供电,直到受电设备PD提供稳定可靠的直流电。


  供电管理:供电设备PSE为受电设备PD提供可靠的直流电,同时也对POE供电持续监视的过程。


  断电:受电设备PD从网线上断开时,供电设备PSE就会快速断开供电,并重新检测线缆终端是否有新连接的受电设备PD。


⑤POE供电优势

  POE供电具有施工方便,节约成本,部署灵活,安全等特点。


  施工方便:只需要布置网线,不需要敷设电源线,省去部署供电系统需要的时间和精力,节省施工时间。


  节约成本:节省电源适配器和电源等材料,同时节省人工和时间成本。


  安全:不需要部署强电,施工安全提高,且无强电干扰。


  部署灵活:不需要受制于电源线,可以根据实际监控项目场景部署一根网线即可。

3、如何选择POE交换机

  对于弱电监控系统时,选择POE交换机非常重要,需要关注POE功率,供电是否稳定,以及是否支持远距离传输等功能。


①POE交换机协议

  POE采用的协议标准不同,对应输出的功率也是不同的,比如802.3af协议供电设备PSE输出功率为≤15,4w,由于线材损耗等因素,受电设备PD接收的功率为12.95w,遵循802.3at标准协议供电设备PSE输出功率为≤30w,受电设备PD接收的功率为25.5w。


②POE交换机端口带机量

  POE交换机带机量是选择交换机的重要因素,一个遵循802.3af和802.3at协议标准24口交换机,假设整机最大供电功率为370W,整机可以提供给24个接口15.4w的功率,单个端口最大支持功率为30w。现在大部分普通摄像头的功率为7W左右,这类交换机可以支持功率7W摄像头全端口接入,假设受电设备功率在30w,那这类交换机,通过计算可知最多支持12个端口接入。


③远距离供电

  一般POE供电距离为100米左右,但现在主流安防厂家的产品都可以通过技术手段可以把网络速率从100M降至10M,POE交换机的RJ45口电压振幅从0.98V提高至2.2V,通过超五类网线传输可以将摄像头供电和数据信号传输至250米。


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支持250米传输


④高防护


  POE交换机支持多重防护功能,包括端口具有4KV防浪涌、电源4KV防浪涌保护、POE过载保护、PSE短路保护和EMC 3级静电防护等功能。


  最后做个小结,在学习POE定义和POE系统时,可以帮助我们更好的理解POE产品,平时遇到监控POE供电项目需要选型POE交换机时,可以关注POE交换机整机功率、POE供电端口带机量、POE是否支持远距离传输以及是否具备高防护等功能。


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