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POE網(wǎng)線供電方案、距離及優(yōu)勢(shì)
發(fā)表時(shí)間：2021年05月18日瀏覽量：
隨著安防網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控工程的迅猛發(fā)展，安防市場(chǎng)的PoE供電設(shè)備也是呈現(xiàn)百花齊放的姿態(tài)。在華強(qiáng)北、各地安防展、某寶等平臺(tái)上的PoE供電設(shè)備參差不齊，在實(shí)際工程項(xiàng)目使用中讓工程商朋友們困惑不已。
一、POE供電方案及優(yōu)勢(shì)
1、POE的由來(lái)
什么是POE——
POE(PowerOverEthernet)指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動(dòng)的情況下，在為一poe供電些基于IP的終端（如IP電話機(jī)、無(wú)線局域網(wǎng)接入點(diǎn)AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等）傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)，還能為此類(lèi)設(shè)備提供直流供電的技術(shù)。POE也被稱(chēng)為基于局域網(wǎng)的供電系統(tǒng)(POL,PoweroverLAN)或有源以太網(wǎng)(ActiveEthernet)，有時(shí)也被簡(jiǎn)稱(chēng)為以太網(wǎng)供電，這是利用現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)傳輸電纜的同時(shí)傳送數(shù)據(jù)和電功率的最新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并保持了與現(xiàn)存以太網(wǎng)系統(tǒng)和用戶(hù)的兼容性?！?/span>
POE的兩種供電方案——POE標(biāo)準(zhǔn)為使用以太網(wǎng)的傳輸電纜輸送直流電到POE兼容的設(shè)備定義了兩種方法：
一種稱(chēng)作“中間跨接法”(Mid-Span),使用以太網(wǎng)電纜中沒(méi)有被使用的空閑線對(duì)來(lái)傳輸直流電（即1236線序走數(shù)據(jù)，4578線序走電力),相應(yīng)的EndpointPSE支持POE功能的以太網(wǎng)交換機(jī)、路由器、集線器或其他網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。
另一種方法是“末端跨接法”(End-Span),是在傳輸數(shù)據(jù)所用的芯線上同時(shí)傳輸直流電,其輸電采用與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)信號(hào)不同的頻率（即1236線序同時(shí)走數(shù)據(jù)和電力）。MidspanPSE是一個(gè)專(zhuān)門(mén)的電源管理設(shè)備,通常和交換機(jī)放在一起。它對(duì)應(yīng)每個(gè)端口有兩個(gè)RJ45插孔,一個(gè)用短線連接至交換機(jī),另一個(gè)連接遠(yuǎn)端設(shè)備。可以預(yù)見(jiàn),End-Span會(huì)迅速得到推廣,這是由于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)與輸電采用公用線對(duì),因而省去了需要設(shè)置獨(dú)立輸電的專(zhuān)用線,這對(duì)于僅有8芯的電纜和相配套的標(biāo)準(zhǔn)RJ-45插座意義特別重大。
2、POE供電的工作過(guò)程
當(dāng)在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中布置PSE供電端設(shè)備時(shí),POE以太網(wǎng)供電工作過(guò)程如下所示。
1.檢測(cè)：一開(kāi)始,PSE設(shè)備在端口輸出很小的電壓,直到其檢測(cè)到線纜終端的連接為一個(gè)支持IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)的受電端設(shè)備。
2.PD端設(shè)備分類(lèi)：當(dāng)檢測(cè)到受電端設(shè)備PD之后,PSE設(shè)備可能會(huì)為PD設(shè)備進(jìn)行分類(lèi),并且評(píng)估此PD設(shè)備所需的功率損耗?！?/span>
3.開(kāi)始供電：在一個(gè)可配置時(shí)間(一般小于15μs)的啟動(dòng)期內(nèi),PSE設(shè)備開(kāi)始從低電壓向PD設(shè)備供電,直至提供48V的直流電源?！ ?/span>
4.供電：為PD設(shè)備提供穩(wěn)定可靠48V的直流電,滿(mǎn)足PD設(shè)備不越過(guò)15.4W的功率消耗?！?/span>
5.斷電：若PD設(shè)備從網(wǎng)絡(luò)上斷開(kāi)時(shí),PSE就會(huì)快速地(一般在300～400ms之內(nèi))停止為PD設(shè)備供電,并重復(fù)檢測(cè)過(guò)程以檢測(cè)線纜的終端是否連接PD設(shè)備。
3、使用以太網(wǎng)供電的優(yōu)勢(shì)
| POE供電的優(yōu)越性 |
對(duì)比項(xiàng) | POE模塊化產(chǎn)品 | 非POE模塊化產(chǎn)品 |
靈活性 | 自由組合，靈活選擇 | 比較單調(diào)，沒(méi)有選擇余地 |
施工難度 | 安裝簡(jiǎn)單，只需要布置一根雙絞線，不需要敷設(shè)電源線，可以省去昂貴的電源線，省去敷設(shè)電源線的工作量。 | 要敷設(shè)網(wǎng)絡(luò)線和電源線，增加施工量，增加成本，延長(zhǎng)工期。 |
點(diǎn)位設(shè)定的自由度 | 布置點(diǎn)位相對(duì)比較自由，不用考慮電源取電的難題，只要網(wǎng)絡(luò)線可以到達(dá)的地方都可以安裝，減少安裝過(guò)程中考慮的因素。 | 要根據(jù)電源線來(lái)布置網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，電源也是點(diǎn)位布置中要考慮的一個(gè)因素。 |
信號(hào)干擾度 | 因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)線容易受到強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾，我們?cè)赑OE供電時(shí)不用單獨(dú)敷設(shè)220V的電源，減少信號(hào)的干擾導(dǎo)致圖像不清晰、衰減大的因素。 | 電源線和網(wǎng)絡(luò)線單獨(dú)敷設(shè)，但是畢竟相隔的距離比較近，容易造成干擾。 |
節(jié)能程度 | POE供電的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用集中供電時(shí)，因?yàn)槭茈娔K具有支持功率識(shí)別電路的功能，不會(huì)造成電能的浪費(fèi)，有效的節(jié)約了能源。 | 采用固定功率的電源適配器供電，供電過(guò)程中造成電能的浪費(fèi)。 |
維護(hù)成本 | 維護(hù)簡(jiǎn)單，不用對(duì)電源適配器、電源線、電源插座維護(hù)，只需要管理好一根網(wǎng)線。 | 維護(hù)的成本高，需要維護(hù)的對(duì)象有電源線、網(wǎng)線、電源插座、電源適配器等。 |
集中供電難度 | 集中供電非常簡(jiǎn)單，只需要對(duì)交換機(jī)進(jìn)行集中供電，供電的范圍比較集中，容易管理，成本較低。 | 供電的范圍比較寬廣，要分散到各個(gè)攝像機(jī)。 |
安裝美觀度 | 前端安裝簡(jiǎn)潔，不用另外處理電源適配器而設(shè)置防水盒等影響美觀的設(shè)備。 | 前端要隱藏電源適配器等，影響美觀。 |
安全性能 | 通過(guò)POE供電，前端沒(méi)有強(qiáng)電，系統(tǒng)的安全性好，不會(huì)因?yàn)殡娫磫?wèn)題發(fā)生事故。尤其在安全性要求高的場(chǎng)所，優(yōu)勢(shì)更加明顯。 | 220的交流電到前端，分散到各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，都是造成事故的隱患。 |
防雷性能 | POE產(chǎn)品增加網(wǎng)絡(luò)防雷模塊就可以保證前端設(shè)備在雷雨天氣的安全，網(wǎng)絡(luò)線不超過(guò)100米，不容易形成感應(yīng)電勢(shì)擊壞攝像機(jī)的電子元器件。 | 由于有電源線，電源由室外引入室內(nèi)，容易將雷雨天氣時(shí)的感應(yīng)電勢(shì)帶入室內(nèi)，形成脈沖或者浪涌擊穿網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的電子元器件。 |
二、POE不能供電時(shí)，如何排查
1、首先確定受電設(shè)備是否支持POE供電
不是所有的設(shè)備都支持POE供電的，曾經(jīng)就接到過(guò)一起這樣的售后，一個(gè)客戶(hù)說(shuō)他的監(jiān)控?cái)z像頭在沒(méi)接電源的情況下通過(guò)網(wǎng)線接在我們的8口POE上燈不亮，攝像頭也不工作。接了攝像頭電源后就一切正常。聽(tīng)到客戶(hù)反映的情況，我首先就讓客戶(hù)查下他的攝像頭是否支持POE供電，果不其然，他的設(shè)備不支持POE供電。
2、檢查受電設(shè)備的功率是否超出了POE交換機(jī)端口供電的最大功率
POE交換機(jī)的端口供電功率有兩種，一種是15.4W，一種是30W。如果用的是15.4W的POE交換機(jī)，受電設(shè)備的功率卻大于15.4W，就會(huì)出現(xiàn)供電不穩(wěn)，或者供不了電的。
3、檢測(cè)POE交換機(jī)在滿(mǎn)負(fù)載的工作狀態(tài)下，供電功率是否超出了供電總功率。
POE交換機(jī)除了單個(gè)的端口供電功率，還有個(gè)總供電功率。市面上有的8口POE交換機(jī)總供電功率是90W，單個(gè)端口供電功率是15.4W。如果每個(gè)端口的供電功率都使用到頂峰，8個(gè)端口就是8×15.4=123.2W。這樣就超出了本臺(tái)交換機(jī)的總功率，供電自然就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。所以使用POE交換機(jī)要有個(gè)妥善的搭配，功率大的受電設(shè)備和功率小的搭配起來(lái)使用。
三、POE供電距離到底怎么算
有很多人購(gòu)買(mǎi)PoE產(chǎn)品的時(shí)候會(huì)問(wèn)能傳電多遠(yuǎn)？
今天為您解答下這個(gè)問(wèn)題，并且只針對(duì)符合IEEE802.3af/at 標(biāo)準(zhǔn)PoE設(shè)備,非標(biāo)的這里不做回復(fù)。
因?yàn)镮EEE組織的存在，大部分的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品都會(huì)符合IEEE的標(biāo)準(zhǔn)。
1、網(wǎng)線對(duì)供電距離的影響
首先我們先來(lái)看下表IEEE802.af和IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)Cat5e網(wǎng)線要求：
說(shuō)明：Type 1 value和Type 2 value 分別指IEEE802.3af和IEEE802.3at的要求。
從表中可以看出：100米cat5e網(wǎng)線的等效阻抗IEEE802.3at須小于12.5歐姆，而IEEE802.3af則需小于20歐姆。
結(jié)論一：PoE供電距離與網(wǎng)線是息息相關(guān)的，網(wǎng)線的阻抗越低傳輸距離越遠(yuǎn)，一切拋開(kāi)網(wǎng)線談PoE供電距離都是耍流氓！要想供電足夠遠(yuǎn)，網(wǎng)線首先要買(mǎi)正品。
2、IEEE 802.3af/at標(biāo)準(zhǔn)對(duì)PoE供電電壓要求
PoE輸出電壓范圍44-57V，PD受電電壓范圍36-57V，802.3af/at標(biāo)準(zhǔn)；參考如下：
結(jié)論二：PoE供電距離要求遠(yuǎn)，輸出的電壓就必須高。
當(dāng)然一個(gè)健壯的網(wǎng)絡(luò)不單單只看足夠長(zhǎng)的PoE供電距離，網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量要有保障。根據(jù)IEEE規(guī)定網(wǎng)線傳輸超過(guò)100米，就不保證傳輸質(zhì)量，但是在有的情況下（成本壓力下），例如安裝攝像頭時(shí)候，我們會(huì)超過(guò)了十幾米，這里教您一個(gè)小竅門(mén)：對(duì)超過(guò)不是太多的情況下，將攝像頭的連接速率手動(dòng)設(shè)置成10M，對(duì)于1個(gè)200萬(wàn)像素的槍機(jī)，10M速率足夠了，非常大的幾率解決問(wèn)題。
