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poe交换机在安防行业的应用,给视频监控系统带来了质的改变,poe交换机可通过网线为无线ap、网路摄像头等poe终端设备供电,传送距离可达100m,安装简单,即插即用。非常适合无线覆盖、安防监控等行业使用。
1、poe供电标准
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。
2、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。
3、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。
4、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,因此我们在选择poe交换机设备及网线时,建议采用国际一线品牌或者国内一线品牌产品,确保整个系统的稳定性。
5、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,重新设计安装地点额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。
6、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pg电子试玩入口的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。
7、poe供电哪些劣势
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。
8、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。
9、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)。
4)poe交换机是否可以二级交换:poe只是解决供电问题,不会影响信号的,(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。
10、poe交换机有哪些工程问题
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。
1)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,购买一线正品,推荐使用超五类网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。
2)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(44-57vdc)尽量高,poe交换机端口输出电压必须符合ieee802.3af/at标准。
2、选择标准型的poe交换机
如何判断哪些是假的poe设备?假poe设备只是通过一个poe合路器将dc电源合并到网线中,不能通过标准的poe交换机来供电,否则设备会烧坏。所以在工程应用中,不仅要选择标准的poe交换机,还要选择标准的poe终端。
标准poe交换机的安全措施:
1)供电端(pse)与受电端(pd)可动态感知并调整供电电压。
2)有效保护受电端(通常是ipc)不被电击烧坏(其它方面还有短路、浪涌防护等)。
3)可智能检测终端是否支持poe,在接入非poe终端时不会供电。
非标准的poe交换机通常为了节省成本,并没有以上安全措施。
3、交换机级联问题
交换机级联的层数涉及到带宽的计算,简单举例:
如果采用100m网口交换机级联到中心,有效带宽即45mbps(带宽利用率≈45%),如果每台交换机分别连接了共15mbps的监控设备,即占单台交换机带宽15m,则45/15≈3,可级联3台交换机。
带宽利用率为什么约等于45%?
实际以太网ip分组报头约占总流量的25%,实际可利用链路带宽为75%,实际应用中考虑预留带宽30%,所以保险估认带宽利用率为45%。
4、注意交换机的功率
使用设备的功率是多大,再对应选择多大功率的poe交换机。如果你的设备的功率是在15w以下的,那选择支持802.3af标准的poe交换机就可以了。如果功率是大于15w的,则需要选择802.3at标准的大功率交换机,否则带不动。当然要您的设备是支持poe的,不支持poe则需要准备一个poe分离器。
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