Che cos'è l'alimentazione POE nelle telecamere di sorveglianza IP

Qualsiasi videocamera digitale richiede una connessione di alimentazione per funzionare. La trasmissione del segnale avviene anche tramite fili. L'alimentatore PoE per telecamere IP è stato sviluppato per ridurre i costi di cablaggio e una comoda connessione. Esistono diversi tipi di connessione che dovresti conoscere prima di acquistare l'attrezzatura e iniziare i lavori di installazione.

Concetto di tecnologia PoE

L'abbreviazione "PoE" deriva dalle prime lettere delle parole dell'espressione inglese Power over Ethernet, ovvero alimentazione su una rete locale.

Per fornire tensione alle telecamere viene utilizzato un unico cavo PoE per videosorveglianza, lungo il quale viene trasmesso anche il segnale video.

L'alimentazione PoE viene utilizzata nella telefonia IP (telefoni VoIP), la creazione di reti locali nelle abitazioni private e nelle imprese, quando si collegano dispositivi connessi a una rete Wi-Fi.

Vantaggi del metodo

L'utilizzo di un cavo comune presenta diversi vantaggi:

• il costo per l'acquisto dei cavi di collegamento è ridotto;
• il lavoro di installazione è semplificato;
• le telecamere non necessitano di prese di corrente e alimentatori nel luogo di installazione;
• la sicurezza elettrica è garantita dal livello di tensione che attraversa il doppino intrecciato (fino a 48 V);
• viene eseguito il controllo centralizzato del funzionamento di tutti i dispositivi collegati e l'arresto di emergenza;
• l'aspetto dei locali si deteriora meno.

L'utilizzo di un doppino intrecciato semplifica la lotta alle tensioni indotte e riduce l'effetto delle interferenze elettromagnetiche dovute alla struttura dei fili con passo di torsione diverso.

Svantaggi del metodo

Con una lunghezza del cavo superiore a 100 metri, la resistenza dei cavi aumenta, quindi la tensione ai capi della telecamera diminuisce. Ciò potrebbe spegnere l'apparecchiatura.

Le apparecchiature PoE sono più costose, il che comporta maggiori costi finanziari per l'acquisto di videoregistratori o router per la trasmissione del segnale alla rete.

La potenza massima dell'apparecchiatura in un canale non può superare i 15 o 25 W per i più comuni standard IEEE 802.3af e IEEE 802.3at. Ciò impone una limitazione alla scelta dei dispositivi. Il criterio è importante per le telecamere per esterni che consumano energia aggiuntiva per l'illuminazione a infrarossi e il riscaldamento nella stagione fredda.

Per i registratori, avrai bisogno di un potente alimentatore, che è anche più costoso degli analoghi.

Quando si seleziona l'apparecchiatura, è necessario selezionare modelli di telecamere e registratori che supportano lo standard di connessione.

Varietà di alimentatori PoE per telecamere

Ci sono due modi per connettersi.

Nel primo caso, la tensione viene fornita tramite i doppini intrecciati che non vengono utilizzati per la trasmissione del segnale video. Per questo, ci sono 4 conduttori liberi nel cavo.

Con l'alimentazione phantom, sia la tensione che il segnale viaggiano attraverso la stessa coppia di fili. I trasformatori ad alta frequenza installati su entrambi i lati del cavo UTP vengono utilizzati per isolare e prevenire le interferenze.

Principio di alimentazione PoE

PoE non si limita a fornire energia al cavo UTP. L'algoritmo per fornire tensione alla telecamera è costituito da diverse fasi:

• determinare la disponibilità delle attrezzature;
• classificazione dei dispositivi;
• fornitura di tensione di esercizio;
• spegni.

Ogni passaggio consente di identificare il malfunzionamento dei dispositivi, ridurre il consumo energetico e ridurre i guasti del sistema.

Definizione di connessione

Nella prima fase, l'alimentatore PoE fornisce una tensione da 2,8 a 10 V. La resistenza di ingresso del dispositivo collegato viene calcolata dalla corrente che scorre. Se il parametro è nell'intervallo 19-25,6 kOhm, il dispositivo procede al passaggio successivo.

In assenza di una "risposta" la tensione non viene fornita al filo.

Il processo si ripete dopo un determinato periodo di tempo.

Classificazione del dispositivo

In fase di test, viene determinato il consumo energetico della videocamera. Al filo viene applicata una tensione da 14,5 a 25,5 V e viene misurata la corrente.

Se i parametri vengono superati, l'alimentazione dalla telecamera viene rimossa. Inoltre, l'alimentazione di tensione viene interrotta se la corrente è inferiore ai parametri specificati dagli standard, il che potrebbe indicare un malfunzionamento della telecamera o un'interruzione del cavo.

Classi di potenza delle apparecchiature con connessione PoE:

In base ai risultati della misurazione, alla telecamera viene assegnata una classe di potenza da 0 a 8. Il parametro viene salvato nelle impostazioni del dispositivo di alimentazione. Durante l'ulteriore funzionamento, se vengono superati i valori consentiti, l'alimentazione viene interrotta.

Tensione di alimentazione completa

Dopo aver determinato la classe del dispositivo, inizia la tensione di alimentazione di 48 V. Il livello aumenta gradualmente oltre 400 ms.

Durante il lavoro, c'è un monitoraggio continuo del lavoro del consumatore.

La disconnessione si verifica quando la corrente è inferiore a 5 mA, superiore a 400 mA e anche se la resistenza totale della linea e del ricevitore supera 1980 kOhm.

Le modifiche ai parametri possono indicare incidenti:

• corto circuito;
• interruzione di linea;
• malfunzionamenti della videocamera.

Ciascuna delle opzioni può causare in modo incontrollabile un forte aumento di corrente, che viene prevenuto da un'interruzione di corrente.

Spegni

Se, entro il tempo previsto dalla norma, il dispositivo di alimentazione rileva che la telecamera è scollegata dalla rete, viene tolta l'alimentazione alla linea fino al ripristino della connessione.

Standard di connessione

Al momento dell'acquisto, prestare attenzione allo standard con cui è collegata la telecamera PoE.

Tre tipi sono comuni:

1. IEEE 802.3af (Roe) - caratterizzato dalla trasmissione di corrente continua con una tensione nominale di 48 V. A seconda della composizione dell'apparecchiatura, il parametro può variare da 36 a 57 V. La corrente massima è di 400 mA e la potenza non deve superare i 15,4 W per ogni canale. Entrambe le coppie prive di segnale vengono utilizzate per la trasmissione.
2. IEEE 802.3at-2009 (Roe +) supporta la potenza del dispositivo fino a 25,5 W. Anche in questo caso la tensione per le telecamere di sorveglianza viene fornita tramite 2 coppie di fili.
3. IEEE 802.3bt (Poe++ o 4PPoE) è un nuovo standard che utilizza tutte e 4 le coppie di cavi UTP di quinta categoria per fornire corrente. La potenza massima del ricevitore è di 90 W.

Ciascuno di questi standard è attivo: una volta connesso, tutte le operazioni vengono eseguite: connessione, definizione della classe, alimentazione e disconnessione della tensione.

Esiste una variante chiamata PoE passivo. In questo caso non viene effettuato alcun polling, l'alimentazione viene fornita direttamente al ricevitore da un alimentatore separato. Va tenuto presente che il PoE passivo non proteggerà le apparecchiature in situazioni di emergenza.

Metodi di connessione della videocamera

Le fotocamere digitali sono collegate in due modi: con l'uso della tecnologia PoE e senza di essa. È considerato ottimale utilizzare hardware compatibile.

Opzioni di alimentazione PoE

Esistono diversi schemi per organizzare le connessioni PoE. La composizione dell'apparecchiatura dipende dalla configurazione dell'impianto.

Se la distanza tra il DVR e la telecamera IP non supera i 100 metri, l'apparecchiatura è collegata direttamente con un cavo UTP.

Viene utilizzato il pinout Cross-over standard (zero-hub) dei connettori RG-45 a 8 pin.

Il registratore e la telecamera devono supportare la tecnologia PoE.

Una distanza superiore a 100 metri richiederà l'acquisto di attrezzature aggiuntive. I ripetitori PoE sono in grado di estendere la linea di trasmissione di 100 m Per distanze da 300 a 500 metri vengono utilizzati convertitori VDSL2.

Se la potenza delle porte del registratore non è sufficiente, vengono utilizzati iniettori PoE e splitter per alimentare le videocamere.

L'iniettore è installato nella posizione del registrar o del router. Il dispositivo dispone di connettori per il collegamento di una fonte di corrente esterna, "LAN" per il collegamento di un registratore e "PoE" per un cavo UTP.

Uno splitter è montato sul lato della videocamera. Un cavo dall'iniettore è collegato al suo ingresso. Il dispositivo dispone inoltre di due uscite: "LAN" per la ricezione di un segnale video e una connessione per telecamera.

Alimentatore per fotocamere digitali senza PoE

Se il registratore o la telecamera non supportano le tecnologie PoE, l'apparecchiatura può essere alimentata da una fonte di alimentazione separata utilizzando un cavo UTP.

In questo caso vengono utilizzati dispositivi aggiuntivi: splitter, che hanno tre connettori:

• connessione di alimentazione;
• connessioni LAN;
• collegamento dei cavi UTP.

Gli splitter appartengono alla classe dei dispositivi passivi, poiché combinano solo singoli fili in un unico cavo. All'interno del dispositivo è presente una scatola di giunzione per garantire il corretto cablaggio.

Il dispositivo ti consente di fare a meno di tagliare e saldare i fili, che è importante per l'utilizzo di videocamere per esterni.

La tecnologia PoE per il collegamento di videocamere digitali remote riduce notevolmente i costi di installazione della rete. Se vengono seguite tutte le regole, non è necessaria alcuna configurazione hardware aggiuntiva, la telecamera inizierà immediatamente la trasmissione.