Čo je napájanie POE v kamerách IP

Akákoľvek digitálna videokamera vyžaduje na svoju činnosť napájanie. K prenosu signálu dochádza aj po drôtoch. PoE napájací zdroj pre IP kamery bol vyvinutý s cieľom znížiť náklady na vedenie a pohodlné pripojenie. Existuje niekoľko typov pripojenia, o ktorých by ste sa mali dozvedieť pred zakúpením zariadenia a zahájením inštalačných prác.

PoE technologický koncept

Skratka „PoE“ je odvodená od prvých písmen slov anglického výrazu Power over Ethernet alebo power over a local area network.

Na napájanie kamier sa používa jeden kábel PoE na sledovanie videa, pozdĺž ktorého sa vysiela aj videosignál.

Napájanie PoE sa používa v IP telefónii (telefóny VoIP), vytváraní miestnych sietí v domácnostiach a podnikoch, keď sa pripájajú zariadenia pripojené k sieti Wi-Fi.

Výhody metódy

Používanie bežného kábla má niekoľko výhod:

• náklady na nákup spojovacích drôtov sa znižujú;
• montážne práce sú zjednodušené;
• kamery nepotrebujú v mieste inštalácie zásuvky a napájacie zdroje;
• elektrická bezpečnosť je zabezpečená úrovňou napätia prechádzajúceho skrúteným párom (do 48 V);
• vykonáva sa centralizované riadenie činnosti všetkých pripojených zariadení a núdzové vypnutie;
• vzhľad priestorov sa zhoršuje menej.

Použitie kábla krúteného páru zjednodušuje boj proti indukovanému napätiu a znižuje účinok elektromagnetického rušenia v dôsledku štruktúry drôtov s rôznym stúpaním krútenia.

Nevýhody metódy

Pri dĺžke drôtu viac ako 100 metrov sa odpor drôtov zvyšuje, preto klesá napätie na kamere. Môže to spôsobiť vypnutie zariadenia.

PoE zariadenie je nákladnejšie, čo so sebou nesie zvýšené finančné náklady na nákup videorekordérov alebo smerovačov na šírenie signálu do siete.

Maximálny výkon zariadenia v jednom kanáli nemôže prekročiť 15 alebo 25 W pre najbežnejšie štandardy IEEE 802.3af a IEEE 802.3at. Toto obmedzuje výber zariadení. Toto kritérium je dôležité pre vonkajšie kamery, ktoré v chladnom období spotrebúvajú dodatočnú energiu na infračervené osvetlenie a kúrenie.

Pre rekordéry budete potrebovať výkonný zdroj napájania, ktorý je tiež drahší ako analógové.

Pri výbere zariadenia je potrebné zvoliť modely fotoaparátov a rekordérov, ktoré podporujú štandard pripojenia.

Odrody napájania PoE pre fotoaparáty

Existujú dva spôsoby pripojenia.

V prvom prípade je napätie dodávané cez krútené dvojlinky, ktoré sa nepoužívajú na prenos video signálu. K tomu sú v kábli 4 voľné vodiče.

Pri fantómovom napájaní prechádza napätie aj signál rovnakým párom vodičov. Na izoláciu a zabránenie rušeniu sa používajú vysokofrekvenčné transformátory inštalované na oboch stranách kábla UTP.

Princíp napájania PoE

PoE robí nielen napájanie UTP kábla. Algoritmus dodávania napätia do kamery pozostáva z niekoľkých etáp:

• určenie dostupnosti vybavenia;
• klasifikácia zariadenia;
• napájanie prevádzkového napätia;
• vypnúť.

Každý krok vám umožňuje zistiť poruchu zariadení, znížiť spotrebu energie a znížiť poruchu systému.

Definícia spojenia

V prvom stupni napája PoE napájací zdroj napätie od 2,8 do 10 V. Vstupný odpor pripojeného zariadenia sa počíta z prúdiaceho prúdu. Ak je parameter v rozmedzí 19-25,6 kOhm, zariadenie prejde k ďalšiemu kroku.

Pri absencii "odozvy" nie je na vodič dodávané napätie.

Proces sa opakuje po danom časovom období.

Klasifikácia zariadenia

V štádiu testovania sa určuje spotreba energie videokamery. Na vodič sa privádza napätie 14,5 až 25,5 V a meria sa prúd.

Ak dôjde k prekročeniu parametrov, napájanie z fotoaparátu sa odpojí. Taktiež je prerušené napájanie, ak je prúd menší ako parametre stanovené normami, čo môže naznačovať poruchu fotoaparátu alebo prerušenie kábla.

Výkonové triedy zariadení s pripojením PoE:

Na základe výsledkov merania je kamere priradená výkonová trieda od 0 do 8. Parameter sa uloží v nastaveniach napájacieho zariadenia. Pri ďalšej prevádzke, ak dôjde k prekročeniu prípustných hodnôt, dôjde k prerušeniu napájania.

Plné napájacie napätie

Po určení triedy prístroja sa spustí napájacie napätie 48 V. Úroveň stúpa postupne po 400 ms.

Počas práce sa nepretržite sleduje práca spotrebiteľa.

K odpojeniu dôjde, keď je prúd menší ako 5 mA, viac ako 400 mA, a tiež ak celkový odpor vedenia a prijímača presahuje 1980 kOhm.

Zmeny parametrov môžu naznačovať nehody:

• skrat;
• zalomenie riadku;
• poruchy kamkordéra.

Každá z možností môže nekontrolovateľne spôsobiť prudký nárast prúdu, ktorému zabráni výpadok prúdu.

Vypnúť

Ak si zariadenie určené na napájanie všimne v čase stanovenom normou, že je kamera odpojená od elektrickej siete, dôjde k prerušeniu napájania linky, kým sa obnoví spojenie.

Normy pripojenia

Pri kúpe venujte pozornosť štandardu, ktorým je PoE kamera prepojená.

Bežné sú tri typy:

1. IEEE 802.3af (Roe) - charakterizovaný prenosom jednosmerného prúdu s nominálnym napätím 48 V. V závislosti od zloženia zariadenia sa parameter môže pohybovať od 36 do 57 V. Maximálny prúd je 400 mA a výkon by nemala prekročiť 15,4 W pre každý kanál. Na prenos sa používajú oba páry bez signálu.
2. IEEE 802.3at-2009 (Roe +) podporuje výkon zariadenia až 25,5 W. V takom prípade sa napätie pre kamerové kamery dodáva aj cez 2 páry vodičov.
3. IEEE 802.3bt (Poe ++ alebo 4PPoE) je nový štandard, ktorý na napájanie využíva všetky 4 páry UTP káblov piatej kategórie. Maximálny výkon prijímača je 90 W.

Každý z týchto štandardov je aktívny - po pripojení prechádzajú všetky operácie: pripojenie, definícia triedy, napájanie a odpojenie.

Existuje variácia nazývaná pasívny PoE. V takom prípade sa nevykonáva žiadne pollingy, napájací zdroj sa priamo dodáva do prijímača zo samostatnej napájacej jednotky. Je potrebné mať na pamäti, že pasívny PoE nebude chrániť zariadenie v núdzových situáciách.

Metódy pripojenia kamkordéra

Digitálne fotoaparáty sa pripájajú dvoma spôsobmi: pomocou technológie PoE a bez nej. Za optimálne sa považuje použitie kompatibilného hardvéru.

Možnosti napájania PoE

Existuje niekoľko schém na organizovanie pripojení PoE. Skladba zariadenia závisí od konfigurácie zariadenia.

Pokiaľ vzdialenosť medzi DVR a IP kamerou nepresahuje 100 metrov, je zariadenie priamo spojené s UTP káblom.

Používa sa štandardný vývod Cross-over (zero-hub) 8-pinových konektorov RG-45.

Rekordér a kamera musia podporovať technológiu PoE.

Vzdialenosť viac ako 100 metrov si bude vyžadovať zakúpenie ďalšieho vybavenia. PoE opakovače sú schopné predĺžiť prenosové vedenie o 100 m. Na vzdialenosti od 300 do 500 metrov sa používajú prevodníky VDSL2.

Ak výkon portov rekordéra nie je dostatočný, na napájanie videokamier sa používajú injektory a rozdeľovače PoE.

Injektor je nainštalovaný v mieste registrátora alebo smerovača. Zariadenie má konektory na pripojenie externého zdroja prúdu, „LAN“ na pripojenie rekordéra a „PoE“ na UTP kábel.

Na bočnej strane videokamery je pripevnený rozdeľovač. Na jeho vstup je pripojený kábel od injektora. Zariadenie má tiež dva výstupy: „LAN“ na príjem videosignálu a pripojenie ku kamere.

Napájanie digitálnych fotoaparátov bez PoE

Ak rekordér alebo kamera nepodporuje technológie PoE, zariadenie je možné napájať zo samostatného zdroja napájania pomocou UTP kábla.

V tomto prípade sa používajú ďalšie zariadenia - rozdeľovače, ktoré majú tri konektory:

• elektrické pripojenie;
• LAN pripojenie;
• pripojenie vodičov UTP.

Rozdeľovače patria do triedy pasívnych zariadení, pretože kombinujú iba jednotlivé vodiče do jedného kábla. Vo vnútri zariadenia je prepojovacia skrinka, ktorá zaisťuje správne zapojenie.

Zariadenie umožňuje zaobísť sa bez rezania a spájkovania drôtov, čo je dôležité pri používaní vonkajších videokamier.

Technológia PoE na pripojenie vzdialených digitálnych videokamier výrazne znižuje náklady na inštaláciu v sieti. Ak sú dodržané všetky pravidlá, nie je potrebné žiadne ďalšie nastavenie hardvéru, kamera okamžite začne vysielať.