史上最全的PoE供电知识,认真看这一篇就够了!

史上最全的PoE供电知识,认真看这⼀篇就够了!
近年来,PoE供电技术的发展势头越来越强劲。凭借简化⽤电设备的安装和部署、节能,安全等⼀系列优势,PoE供电成为⽆线覆盖、安防监控、以及智能电⽹等场景的新宠。在技术交流中,⼯程商困惑最多的其中就有POE供电的问题,本⽂就汇总了⼤家最关注的问题,集中解答。
五王醉归图卷问题⼀:何为PoE技术?
PoE (Power Over Ethernet)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。⼀个完整的PoE系统包括供电端设备(PSE,Power Sourcing Equipment)和受电端设备(PD,Powered Device)两部分。
供电端设备(PSE):⽀持POE功能的以太⽹交换机、路由器、集线器或者其他⽹络交换设备。
受电端设备(PD):在监控系统中主要就是⽹络摄像机(IPC)
陈潇的剩余人生问题⼆: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12.95
W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(10/100/1000M)。
问题三: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,标准PoE供电⾜够稳定安全。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不合理,供电距离没安排好或者连接了过多⼤功率设备出现了供电不⾜(尤其是夜间监控设备开启加热模式时)。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。
问题四:PoE供电交换机节能吗?
众所周知,PoE供电的⼀⼤优势就是节能,但节能究竟体现在哪些⽅⾯呢?以MS系列标准PoE供电交换机为例为⼤家解疑。
PoE供电交换机会根据供电设备⾃动调整功率。例如某红外球机当⽓温较低,开启加热功能功率达到30Wmax,正常情况下功率24W max,PoE交换机会根据球机运⾏状况⾃动调整供电功率。
MS系列标准PoE交换机可设定PoE供电周期,在假期及夜间等时间可⾃动停⽌给指定端⼝的终端供电,不仅节省能源,还可在某些情景下设定灵活的使⽤⽅式。
MS系列标准PoE交换机会实时监测所有端⼝状态,如果端⼝状态为down,则系统会⾃动停⽌对该端⼝供电,进⼊节能模式,既节省能源,⼜保证正常设备的稳定运⾏。
问题五:PoE供电交换机功率越⼤越好吗?
由于⾼清球机,实时视频电话等⼤功率设备的出现,⽹络设备⼚商们争先研发出总功率更⾼的PoE交换机。然⽽很多产品只追求总功率的提升,忽略了功率和端⼝数量的关系,在功率⼤的同时,必然造成设备整体成本的提升,结果就是⽤户选择的PoE交换机实⽤性不强,性价⽐低。
因此,在实际部署时,应该⾸先确定好PD设备的功率和数量,选择最适合的PoE交换机。
问题六:PoE供电⽅案的优势?1.简化布线、节省⼈⼯成本⼀根⽹线同时传输数据和供电,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.安全⽅便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。3. 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
问题七: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:80
2.3af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。
问题⼋: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。
⽤标准以太⽹线缆传输直流电是可以传输很远的,那为什么传输距离会被限制在100⽶呢?
事实是PoE交换机最⼤传输距离主要取决于数据传输距离,当传输距离超过100⽶时可能会发⽣数据延迟、丢包等现象。因此在实际施⼯过程中传输距离最好不超过100⽶。
但如今已经有⼀些PoE交换机传输距离可以达到250⽶,满⾜远距离供电。也相信不久后随着PoE供电技术的发展,传输距离会延长⾄更远。
透传
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。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。
问题九:到底买⾮标的还是标准的PoE供电交换机?
要不⾮标还是标准的,这个主要看,要给供电的AP、IP Camera是⽀持48V、24V还是12V输⼊?如果是 48V的,写着⽀持⽀持IEEE802.3 AT或AF供电标准,⼀般都是标准的。如果是24V和12V的受电设备,就需要对应的12/24V⾮标的供电交换机,也可以买标准的,这时就需要买⼀个PD受电分离器,将PoE转化成DC供电和⽹线数据。珍肽
贝璐瑛那为什么还是更建议⼤家买标准的,因为有很多隐患!
⾮标PoE供电交换机的⼯作原理就是属于开关电源类,⽆PoE芯⽚,只是通过⼀个变压器将220V交流电降压成为48V直流电,不检测下端受电设备,直接在每个RJ45端⼝不间断输出电压和电流,可能导致电压过⾼,烧坏下端受电设备。这样的设备不能直接连其他⽹络设备,因为直连容易导致正在PoE供电⾥⾯的⽹线2对线,正极和负极相接形成短路,轻则端⼝损坏,重则冒烟起⽕,很容易造成事故的隐患。
总结来说,标准的PoE供电交换机内部有PoE控制芯⽚,在供电之前有检测的功能,当设备连接好之后,PoE供电器会向⽹络中发送⼀个信号,检测⽹络中的终端是否是⽀持PoE供电的PD设备。⽽⾮标准PoE产品是强供型⽹线供电装置,⼀通电即供电,没有检测步骤,不管终端是否是PoE受电设备都供电,极易烧毁接⼊设备。
问题⼗:怎么区分标准PoE和⾮标准PoE?
1、看规格参数,如果输出是12-24V的,那么肯定是⾮标的。
1、看规格参数,如果输出是12-24V的,那么肯定是⾮标的。
⽐如下图这台机器,某宝8⼝6⼝POE供电交换机;但是看规格参数写着,15V1A输出,19V1A超远距离输出。因为IEEE802.3 AT/AF协议规定,标准的PoE端⼝输出电压范围是44-57V之间,所以这个⼀看就知道是⾮标的,这么便宜就不奇怪了,因为⼚家为了省成本把PoE芯⽚也省掉了。但是如果端⼝输出48V,就⼀定是标准的PoE交换机嘛?不⼀定,我们还得⽤第⼆招。
2、⽤万⽤表检测端⼝或⽹线对应的线序,测试下⽹线上是不是⼀直在输出电压。
启动设备,将万⽤电表调⾄电压测量档位,⽤万⽤电表两表笔分别点触PSE设备供电脚(通常是RJ45端⼝的1/2,3/6或者4/5,7/8),如果测出有48V或其它电压值(12V、24V等)稳定输出的设备即是⾮标产品。因为在这个过程中,PSE 不对受电设备(这⾥为万⽤表)做检测,直接采⽤48V或其它电压值供电。
反之,如果测量不出电压,万⽤表表针在2~10V之间跳动,则为标准POE。因为在这个阶段,PSE在对PD端(这⾥为万⽤表)进⾏检测,⽽万⽤电表不是合法的PD,PSE不会供电,⽆稳定电压产⽣。
如果是标准的PoE供电设备,其在给下⾯的设备供电的时候,都会发⼀个很⼩的电压,先检测⼀下下
⾯是否有连接对应的受电设备;然后依据下⾯的设备需要的功率给其提供对应的电压和电流。下⾯图2这台PoE供电交换机虽然写着是
48V输出,但是其和其他⾮标的PoE交换机⼀样,其实属于开关电源类,⽆PoE芯⽚。
做过监控和⽆线⼯程的⼯程商朋友都知道,⼯程类产品的可靠性很重要;可靠性低,整个系统可靠性更低,这不仅影响公司业务发展,还会给⼯程商增加极⼤的系统维护成本,有的甚⾄⽆法验收,造成严重损失。
问题⼗⼀:那么只要是标准的PoE供电交换机,可靠性就⼀定⾼,⼀定稳定吗?
设备的可靠性和使⽤坏境存在密切关系,商⽤的交换机⼀般⽤在室内、⼯业的交换机⼀般是会使⽤在室外,其对可靠性也要求不⼀样,这⾥我们暂以商⽤交换机举例。商⽤POE交换机可靠性主要由两部分组成,⼀部分是交换部分,主要由(PCB、交换机芯⽚+PoE芯⽚、其他电⼦料),⼀部分是佩带内置、外置的给POE供电的电源。因为电源是负责整个的电⼒供应,其可靠性最为重要。这⾥我们也简答说下⼯程商朋友判断POE供电交换机电源可靠性三个⽐较简单的⽅案:
a.认真查看电源上⾯是否有3C认证和对应的制造商信息
我们还是以上图1设备的电源,下图三,我们来看,上⾯有好多的认证标⽰标⽰,这时熟悉电⼦设备
的⼈,可能会发现,这个电源居然没有3C认证,哇不多说了,这样不是知法犯法吗?不敢多说了,没有3C认证,也没有制造⼚家,不就是三⽆嘛。这样的电源马上就可以断定,质量是不可能好的,更别说长期24⼩时不间断给下⾯的设备供电使⽤了。
市场上很多PoE杂牌⼚家,明明是三⽆产品,却还是在电源上标⽰了3C、UL、GS这么多认证。这些都是⼚家乱标的,⾃⼰加上去的。那针对这类怎么办呢,我们怎么办呢?
b. 测试电源表⾯温度
实际测试满载稳定,如果机壳稳定超过50度,那就存在很⼤的风险。我们再来看电源上的规格,电源48V2A,换算应该是96W,但是电源居然是最⼤功耗却写120/240W,电源设计都有⼀个阀值,超过这个功率后电源将重启,长期超负荷运转,电源的寿命将变短吗,导致可靠性不断降低。所以配这样电源的交换机返修率会很⾼,更可怕的是这些电源居然都没有做任何防雷措施,遇到雷⾬天⽓,产品可能是⼀坏⼀⽚啊。
⼚家之所以使⽤这样的电源,是因为电源是POE交换机成本的主要部分,⼚家为了节省成本,选⽤劣质的电源,恶性竞争,完全不顾产品的质量。现在我们知道如何选择真正性⽐价⾼的PoE供电交换机了。
问题⼗⼆:怎么知道⼀款PoE供电交换机到底能带多少个AP和IP Camera使⽤呢?
⽐如下⾯这款5⼝百兆4⼝PoE供电交换机,下图TEF1105P-4-63W,可以在官⽹和规格书中查到其PoE最⼤输出功率为57W,到底能接多少个海康这款300W像素的⽇夜型半球⽹络摄像机?可以先去海康官⽹到对应DS-2CD2135F(D)-I(W)(S),下图在其详细参数⼀栏到功耗选项:5W MAX(当ICR切换时 7W),ICR就是夜晚红外的意思。
I(W)(S),下图在其详细参数⼀栏到功耗选项:5W MAX(当ICR切换时 7W),ICR就是夜晚红外的意思。
POE最⼤输出功率/摄像机最⼤消耗就得出最⼤⽀持个数了,57W/7W,就等于8个,因为POE供电⼝只有4个,所以就只⽀持4个了,其他的也类似。
细⼼的朋友可能会发现,不对,你没把⽹线上⾯的损耗算上啊。确实是,⽹线上⾯的损耗主要是电流*⽹线的电阻,所以⽹线质量越差,损耗越⼤,所以我们做的这款采⽤了⼋芯供电,51V输出,提⾼电压,⼋芯并联电路分流设计,降低⽹线上传输的电流来降低损耗,同时可以⽀持到更多的受电设备。就算是劣质的⽹线,也可以⽀持250⽶的远距离传输和供电,解决监控布线,部分超过百⽶需要部署延长器、光纤等成本⾼的布线。
问题⼗三:安防监控及⽆线覆盖如何选择PoE交换机?
PoE交换机种类⾮常多,从百兆到千兆,再到全千兆的,还有⾮⽹管和⽹管型的差别,各种不同端⼝数的差别,想要选择合适的交换机,需要全⾯综合的考虑。以需要⾼清监控的⼯程为例分析。
第⼀步:选择标准PoE交换机
第⼆步:选择百兆或千兆交换机
在实际⽅案中需要综合摄像机的路数,摄像机分辨率、码率、帧数等参数选取。像海康、⼤华等主流监控设备⼚商均提供专业的带宽计算⼯具,⽤户可利⽤⼯具计算所需带宽,从⽽选取适合的PoE交换机。
第三步:选择af或at标准的PoE交换机
根据监控设备功率选择。例如使⽤某知名品牌的摄像机,功率12W max,这种情况就需要选⽤af标准的交换机。某⾼清球机功率30W max,这种情况就需要选⽤at标准的交换机。
第四步:选择交换机的端⼝数量
肖尔铁茨PoE交换机按照端⼝数不同可分为4⼝、8⼝、16⼝和24⼝等⼏种,可以综合监控设备的功率、数量、位置,交换机供电功率以及价格选取。

本文发布于:2024-09-23 19:18:21,感谢您对本站的认可!

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