Wat is POE-voeding in IP-bewakingscamera's?

Elke digitale videocamera heeft een stroomaansluiting nodig om te kunnen werken. Signaaloverdracht vindt ook plaats via draden. PoE-voeding voor IP-camera's is ontwikkeld om de bedradingskosten en gemakkelijke aansluiting te verminderen. Er zijn verschillende soorten verbindingen die u moet leren kennen voordat u apparatuur aanschaft en begint met installatiewerkzaamheden.

PoE-technologieconcept

De afkorting "PoE" is afgeleid van de eerste letters van de woorden van de Engelse uitdrukking Power over Ethernet, of power over a local area network.

Om de camera's van spanning te voorzien, wordt één PoE-kabel voor videobewaking gebruikt, waarlangs het videosignaal ook wordt uitgezonden.

PoE-stroom wordt gebruikt in IP-telefonie (VoIP-telefoons), het creëren van lokale netwerken in particuliere huizen en bedrijven, bij het aansluiten van apparaten die zijn aangesloten op een Wi-Fi-netwerk.

Methode voordelen

Het gebruik van een gemeenschappelijke kabel heeft verschillende voordelen:

• de aanschafkosten van aansluitdraden worden verlaagd;
• installatiewerk wordt vereenvoudigd;
• de camera's hebben geen stopcontacten en voedingen nodig op de plaats van installatie;
• elektrische veiligheid wordt verzekerd door het spanningsniveau dat door het getwiste paar gaat (tot 48 V);
• gecentraliseerde controle van de werking van alle aangesloten apparaten en nooduitschakeling worden uitgevoerd;
• de uitstraling van het pand verslechtert minder.

Het gebruik van een twisted pair-kabel vereenvoudigt de strijd tegen geïnduceerde spanningen en vermindert het effect van elektromagnetische interferentie als gevolg van de structuur van de draden met verschillende twist-pitch.

Nadelen van de methode

Bij een draadlengte van meer dan 100 meter neemt de weerstand van de draden toe, waardoor de spanning over de camera daalt. Hierdoor kan de apparatuur worden uitgeschakeld.

PoE-apparatuur is duurder, wat hogere financiële kosten met zich meebrengt voor de aanschaf van videorecorders of routers om het signaal naar het netwerk te zenden.

Het maximale vermogen van de apparatuur in één kanaal mag niet hoger zijn dan 15 of 25 W voor de meest gebruikelijke IEEE 802.3af- en IEEE 802.3at-normen. Dit legt een beperking op aan de keuze van apparaten. Het criterium is belangrijk voor buitencamera's die in het koude seizoen extra energie verbruiken voor infraroodverlichting en verwarming.

Voor recorders heb je een krachtige voeding nodig, die ook meer kost dan analogen.

Bij het selecteren van apparatuur is het noodzakelijk om modellen van camera's en recorders te selecteren die de verbindingsstandaard ondersteunen.

Soorten PoE-voeding voor camera's

Er zijn twee manieren om verbinding te maken.

In het eerste geval wordt de spanning geleverd via de getwiste aderparen die niet worden gebruikt voor het verzenden van het videosignaal. Hiervoor zitten er 4 vrije geleiders in de kabel.

Met fantoomvoeding lopen zowel spanning als signaal door hetzelfde paar draden. Hoogfrequente transformatoren die aan beide zijden van de UTP-kabel zijn geïnstalleerd, worden gebruikt om interferentie te isoleren en te voorkomen.

PoE-voedingsprincipe

PoE doet meer dan alleen de UTP-kabel van stroom voorzien. Het algoritme voor het leveren van spanning aan de camera bestaat uit verschillende fasen:

• het bepalen van de beschikbaarheid van apparatuur;
• apparaat classificatie;
• levering van bedrijfsspanning;
• uitschakelen.

Met elke stap kunt u de storing van apparaten identificeren, het stroomverbruik verminderen en systeemstoringen verminderen.

Definitie van verbinding

In de eerste fase levert de PoE-voeding een spanning van 2,8 tot 10 V. De ingangsweerstand van het aangesloten apparaat wordt berekend uit de lopende stroom. Als de parameter binnen het bereik van 19-25,6 kOhm ligt, gaat het apparaat door naar de volgende stap.

Bij afwezigheid van een "respons" wordt er geen spanning aan de draad geleverd.

Het proces herhaalt zich na een bepaalde tijd.

Apparaatclassificatie

In de testfase wordt het stroomverbruik van de videocamera bepaald. Er wordt een spanning van 14,5 tot 25,5 V op de draad gezet en de stroom wordt gemeten.

Als de parameters worden overschreden, wordt de voeding van de camera uitgeschakeld. Ook wordt de spanningstoevoer onderbroken als de stroom lager is dan de in de normen gespecificeerde parameters, wat kan wijzen op een camerastoring of een kabelbreuk.

Vermogensklassen van apparatuur met PoE-aansluiting:

Op basis van de meetresultaten krijgt de camera een vermogensklasse van 0 tot 8 toegewezen. De parameter wordt opgeslagen in de instellingen van de voeding. Bij verdere werking, als de toegestane waarden worden overschreden, wordt de stroomtoevoer onderbroken.

Volledige voedingsspanning:

Na het bepalen van de klasse van het apparaat start de voedingsspanning van 48 V. Het niveau stijgt geleidelijk over 400 ms.

Tijdens de werkzaamheden is er een continue monitoring van het werk van de consument.

Ontkoppeling vindt plaats wanneer de stroom minder is dan 5 mA, meer dan 400 mA, en ook als de totale weerstand van de lijn en ontvanger 1980 kOhm overschrijdt.

Veranderingen in parameters kunnen wijzen op ongevallen:

• kortsluiting;
• regeleinde;
• storing van de camcorder.

Elk van de opties kan ongecontroleerd een sterke stroomstoot veroorzaken, die wordt voorkomen door een onderbreking in de toevoer van spanning.

Uitschakelen

Als het voedingsapparaat binnen de door de norm gestelde tijd merkt dat de camera is losgekoppeld van het lichtnet, wordt de stroomtoevoer naar de lijn onderbroken totdat de verbinding is hersteld.

Verbindingsnormen

Let bij het kopen op de standaard waarmee de PoE-camera is aangesloten.

Drie soorten komen veel voor:

1. IEEE 802.3af (Roe) - gekenmerkt door de transmissie van gelijkstroom met een nominale spanning van 48 V. Afhankelijk van de samenstelling van de apparatuur kan de parameter variëren van 36 tot 57 V. De maximale stroom is 400 mA en het vermogen mag niet hoger zijn dan 15,4 W voor elk kanaal. Voor de transmissie worden beide signaalvrije paren gebruikt.
2. IEEE 802.3at-2009 (Roe +) ondersteunt apparaatvermogen tot 25,5 W. In dit geval wordt de spanning voor de bewakingscamera's ook geleverd via 2 paar draden.
3. IEEE 802.3bt (Poe++ of 4PPoE) is een nieuwe standaard die alle 4 paar UTP-kabels van de vijfde categorie gebruikt om stroom te leveren. Het maximale vermogen van de ontvanger is 90 W.

Elk van deze standaarden is actief - wanneer ze zijn aangesloten, gaan alle bewerkingen door: verbinding, klassedefinitie, spanningstoevoer en ontkoppeling.

Er is een variant die passieve PoE wordt genoemd. In dit geval vindt er geen polling plaats, de voeding wordt rechtstreeks vanuit een aparte voedingseenheid aan de ontvanger geleverd. Houd er rekening mee dat passieve PoE apparatuur niet zal beschermen in noodsituaties.

Camcorder-verbindingsmethoden

Digitale camera's worden op twee manieren aangesloten: met en zonder PoE-technologie. Het wordt als optimaal beschouwd om compatibele hardware te gebruiken.

PoE-stroomopties

Er zijn verschillende schema's voor het organiseren van PoE-verbindingen. De samenstelling van de apparatuur is afhankelijk van de configuratie van de faciliteit.

Als de afstand tussen de DVR en de IP-camera niet groter is dan 100 meter, wordt de apparatuur direct aangesloten met een UTP-kabel.

De standaard Cross-over (zero-hub) pinout van 8-pins RG-45-connectoren wordt gebruikt.

De recorder en camera moeten PoE-technologie ondersteunen.

Een afstand van meer dan 100 meter vereist de aanschaf van extra apparatuur. PoE-repeaters kunnen de transmissielijn verlengen met 100 m. Voor afstanden van 300 tot 500 meter worden VDSL2-converters gebruikt.

Als het vermogen van de poorten van de recorder niet voldoende is, worden PoE-injectoren en splitters gebruikt om de videocamera's van stroom te voorzien.

De injector wordt geïnstalleerd op de locatie van de registrar of router. Het apparaat heeft connectoren voor het aansluiten van een externe stroombron, "LAN" voor het aansluiten van een recorder en "PoE" voor een UTP-kabel.

Aan de zijkant van de videocamera is een splitter gemonteerd. Een kabel van de injector is aangesloten op de ingang. Het apparaat heeft ook twee uitgangen: "LAN" voor het ontvangen van videosignalen en een camera-aansluiting.

Voeding voor digitale camera's zonder PoE

Als de recorder of camera geen PoE-technologieën ondersteunt, kan de apparatuur worden gevoed vanuit een aparte stroombron met behulp van een UTP-kabel.

In dit geval worden extra apparaten gebruikt - splitters, die drie connectoren hebben:

• stroomaansluiting;
• LAN-verbindingen;
• aansluiting van UTP-draden.

Splitters behoren tot de klasse van passieve apparaten, omdat ze alleen afzonderlijke draden in één kabel combineren. Er is een aansluitdoos in het apparaat om een ​​correcte bedrading te garanderen.

Met het apparaat kunt u het doen zonder het knippen en solderen van draden, wat belangrijk is voor het gebruik van videocamera's voor buiten.

PoE-technologie voor het aansluiten van externe digitale videocamera's vermindert de installatiekosten van het netwerk aanzienlijk. Als alle regels worden gevolgd, is er geen extra hardware-instelling nodig, de camera begint onmiddellijk met uitzenden.