Co je napájení POE v IP kamerách

Jakákoli digitální videokamera vyžaduje pro svou činnost připojení napájení. K přenosu signálu dochází také prostřednictvím vodičů. PoE napájecí zdroj pro IP kamery byl vyvinut s cílem snížit náklady na zapojení a pohodlné připojení. Existuje několik typů připojení, o kterých byste se měli seznámit před zakoupením zařízení a zahájením instalačních prací.

Koncept technologie PoE

Zkratka „PoE“ je odvozena z prvních písmen slov anglického výrazu Power over Ethernet nebo power over a local area network.

K napájení kamer je použit jeden PoE kabel pro video dohled, podél kterého je také vysílán video signál.

Napájení PoE se používá v IP telefonii (telefony VoIP), vytváření místních sítí v soukromých domácnostech a podnicích, při připojování zařízení připojených k síti Wi-Fi.

Výhody metody

Použití běžného kabelu má několik výhod:

• náklady na nákup spojovacích vodičů jsou sníženy;
• instalační práce jsou zjednodušeny;
• kamery nepotřebují elektrické zásuvky a napájecí zdroje v místě instalace;
• elektrická bezpečnost je zajištěna úrovní napětí procházejícího krouceným párem (až 48 V);
• provádí se centralizované řízení provozu všech připojených zařízení a nouzové vypnutí;
• vzhled prostor se zhoršuje méně.

Použití kabelu se zkroucenou dvojicí zjednodušuje boj proti indukovaným napětím a snižuje účinek elektromagnetického rušení v důsledku struktury vodičů s různou roztečí zkroucení.

Nevýhody metody

S délkou vodiče větší než 100 metrů se odpor vodičů zvyšuje, proto napětí na kameře klesá. Mohlo by dojít k vypnutí zařízení.

Zařízení PoE je dražší, což s sebou nese zvýšené finanční náklady na nákup videorekordérů nebo směrovačů pro vysílání signálu do sítě.

Maximální výkon zařízení v jednom kanálu nesmí u nejběžnějších standardů IEEE 802.3af a IEEE 802.3at překročit 15 nebo 25 W. To ukládá omezení výběru zařízení. Kritérium je důležité pro venkovní kamery, které v chladném období spotřebovávají další energii pro infračervené osvětlení a vytápění.

U rekordérů budete potřebovat výkonný napájecí zdroj, který je také dražší než analogové.

Při výběru zařízení je nutné vybrat modely kamer a rekordérů, které podporují standard připojení.

Rozmanitost napájení PoE pro kamery

Existují dva způsoby připojení.

V prvním případě je napětí dodáváno prostřednictvím vodičů kroucené dvoulinky, které se nepoužívají k přenosu videosignálu. K tomu jsou v kabelu 4 volné vodiče.

S fantomovým napájením prochází napětí i signál stejným párem vodičů. Vysokofrekvenční transformátory instalované na obou stranách kabelu UTP se používají k izolaci a zabránění rušení.

Princip napájení PoE

PoE dělá více než jen napájení UTP kabelu. Algoritmus pro dodávání napětí do kamery sestává z několika fází:

• stanovení dostupnosti vybavení;
• klasifikace zařízení;
• napájení provozního napětí;
• vypnout.

Každý krok umožňuje identifikovat poruchu zařízení, snížit spotřebu energie a snížit poruchy systému.

Definice spojení

V první fázi napájí napájecí zdroj PoE napětí od 2,8 do 10 V. Vstupní odpor připojeného zařízení se počítá z protékajícího proudu. Pokud je parametr v rozmezí 19-25,6 kOhm, zařízení přejde k dalšímu kroku.

Při absenci "odezvy" není na vodič dodáváno napětí.

Proces se opakuje po daném časovém období.

Klasifikace zařízení

Ve fázi testování se určuje spotřeba energie videokamery. Na vodič se přivede napětí 14,5 až 25,5 V a měří se proud.

Pokud dojde k překročení parametrů, napájení z kamery se odpojí. Rovněž je přerušeno napájení, pokud je proud menší než parametry specifikované normami, což může znamenat poruchu kamery nebo přerušení kabelu.

Výkonové třídy zařízení s připojením PoE:

Na základě výsledků měření je kameře přiřazena výkonová třída od 0 do 8. Parametr je uložen v nastavení napájecího zařízení. Při dalším provozu dojde v případě překročení přípustných hodnot k přerušení napájení.

Plné napájecí napětí

Po určení třídy zařízení se spustí napájecí napětí 48 V. Úroveň stoupá postupně po 400 ms.

Během práce probíhá průběžné sledování práce spotřebitele.

Odpojení nastane, když je proud menší než 5 mA, více než 400 mA, a také pokud celkový odpor vedení a přijímače přesáhne 1980 kOhm.

Změny parametrů mohou naznačovat nehody:

• zkrat;
• konec řádku;
• poruchy videokamery.

Každá z možností může nekontrolovatelně způsobit prudký nárůst proudu, kterému zabrání výpadek proudu.

Vypnout

Pokud během doby stanovené normou napájecí zařízení zjistí, že je kamera odpojena od elektrické sítě, dojde k přerušení napájení linky, dokud nebude obnoveno připojení.

Standardy připojení

Při nákupu věnujte pozornost standardu, ke kterému je PoE kamera připojena.

Běžné jsou tři typy:

1. IEEE 802.3af (Roe) - charakterizovaný přenosem stejnosměrného proudu se jmenovitým napětím 48 V. V závislosti na složení zařízení se parametr může pohybovat od 36 do 57 V. Maximální proud je 400 mA a výkon by neměl překročit 15,4 W pro každý kanál. K přenosu se používají oba páry bez signálu.
2. IEEE 802.3at-2009 (Roe +) podporuje výkon zařízení až 25,5 W. V tomto případě je napětí pro bezpečnostní kamery napájeno také 2 páry vodičů.
3. IEEE 802.3bt (Poe ++ nebo 4PPoE) je nový standard, který k napájení proudu používá všechny 4 páry UTP kabelů páté kategorie. Maximální výkon přijímače je 90 W.

Každý z těchto standardů je aktivní - po připojení projdou všechny operace: připojení, definice třídy, napájení a odpojení.

Existuje variace zvaná pasivní PoE. V tomto případě se neprovádí dotazování, napájecí zdroj se přímo přivádí do přijímače ze samostatné napájecí jednotky. Je třeba mít na paměti, že pasivní PoE nechrání zařízení v nouzových situacích.

Metody připojení videokamery

Digitální fotoaparáty se připojují dvěma způsoby: pomocí technologie PoE a bez ní. Optimální je použití kompatibilního hardwaru.

Možnosti napájení PoE

Existuje několik schémat pro uspořádání připojení PoE. Složení zařízení závisí na konfiguraci zařízení.

Pokud vzdálenost mezi DVR a IP kamerou nepřesahuje 100 metrů, je zařízení přímo připojeno pomocí UTP kabelu.

Používá se standardní vývod Cross-over (zero-hub) 8kolíkových konektorů RG-45.

Rekordér a kamera musí podporovat technologii PoE.

Vzdálenost větší než 100 metrů bude vyžadovat nákup dalšího vybavení. PoE opakovače jsou schopné prodloužit přenosové vedení o 100 m. Na vzdálenosti od 300 do 500 metrů se používají převaděče VDSL2.

Pokud výkon portů rekordéru nestačí, k napájení videokamer se používají injektory a rozdělovače PoE.

Injektor je nainstalován v umístění registrátora nebo směrovače. Zařízení má konektory pro připojení externího zdroje proudu, „LAN“ pro připojení rekordéru a „PoE“ pro kabel UTP.

Na boční straně videokamery je namontován rozdělovač. K jeho vstupu je připojen kabel od injektoru. Zařízení má také dva výstupy: „LAN“ pro příjem video signálu a připojení kamery.

Napájení digitálních fotoaparátů bez PoE

Pokud rekordér nebo kamera nepodporuje technologie PoE, lze zařízení napájet ze samostatného zdroje napájení pomocí kabelu UTP.

V tomto případě se používají další zařízení - rozdělovače, které mají tři konektory:

• napájecí připojení;
• LAN připojení;
• připojení vodičů UTP.

Rozdělovače patří do třídy pasivních zařízení, protože kombinují pouze jednotlivé vodiče do jednoho kabelu. Uvnitř zařízení je spojovací skříňka, která zajišťuje správné zapojení.

Zařízení umožňuje obejít se bez řezání a pájení vodičů, což je důležité pro používání venkovních videokamer.

Technologie PoE pro připojení vzdálených digitálních videokamer výrazně snižuje náklady na síťovou instalaci. Pokud jsou dodržena všechna pravidla, není nutné žádné další nastavení hardwaru, kamera okamžitě začne vysílat.