通过用于传输数据和视频的同一根电缆为安全摄像机供电是 IP 摄像机相对于网络布线的最大优势之一。一拉、一根电缆即可轻松安装,并且通过在设备端限制交流电源来降低成本是最明显的好处。 PoE 也成为向 IP 摄像机供电的最可靠方法,因为所有联网设备都连接到电信机房 (TR) 中的备用不间断电源 (UPS) 设备。因此,在断电的情况下,摄像机会继续发送数据和视频。

运行 PoE 需要三个基本组件: 1.) 受电设备(例如 IP 摄像头); 2.) 动力源设备(PSE); 3.) 介质——铜线或光纤。

受电设备必须符合以太网协议,IEEE 802.3af 允许每个端口高达 15.4 瓦的功率,或者 IEEE 802.3at PoE+ 允许每个端口高达 25.5 瓦。更高的功率扩展了 PoE,以包括一些耗电的应用,例如云台摄像机。

PSE 提供的 PoE 或 PoE+ 功率级别将根据受电设备的功率要求而有所不同。 PSE 有两种形式——中跨或端跨。中跨是位于设备端的端口到端口电源注入器或连接到 TR 中的交换机的供电配线架。中跨向双绞线电缆注入直流电源,数据通过注入器。端跨实际上是具有内置 PoE 功能的以太网交换机,因此数据和电源都可以通过无源配线场从交换机发送。

介质选择:双绞线或光纤

PoE 通常通过非屏蔽双绞线 (UTP) 网络电缆与数据和视频一起部署,在这种情况下,使用交流电源不方便、昂贵或无法供电。 IP 摄像机配备标准 RJ-45 端口,可连接到 四对UTP 电缆中。

但是,根据 TIA/568-C 铜双绞线布线(5e 类或 6 类)标准,电缆段的最大长度为 100 米(328 英尺)。大多数室内摄像机都在距 TR 的距离限制范围内。如果摄像头位置更远,则需要与开关和有源组件进行额外的交叉连接。但是,在结构化布线领域中,从主交叉连接(也称为 MDF 或机房)到水平交叉连接的交叉连接不得超过三个。因此,将距离延伸到偏远位置,例如停车场的电线杆、围栏甚至运输路线,使用双绞线电缆是不可行的。双绞线的另一个挑战是,来自高耗电 PoE+ 设备(例如 PTZ 摄像机)的热量会导致铜缆内的温度升高,从而导致插入损耗增加,从而影响传输或导致信号衰减.

光纤是延长距离的选择。此外,光纤不受 EMI、RFI 的影响,并且是在不同温度下更稳定的传输模式。但是,由于 IP 摄像机和交换机在 RJ-45 端口上运行,因此必须在每一端部署媒体转换器。 PoE 媒体转换器可以支持 PoE 或 PoE+,并通过在 UTP 电缆上注入直流电源将光纤转换为铜缆。图 1 显示了每一端的媒体转换器——在 TR 和设备端。但是,请注意媒体转换器需要本地电源。

使用混合电缆延长距离

在设备端无法为媒体转换器提供本地电源或无法获得本地电源的长距离场景中,有一种解决方案 — 同一护套内的混合铜/光纤电缆。数据和视频可以通过光纤传输,电力通过铜导体传输。由于电缆承载低压电力,因此该电缆实际上在 NEC 规范中被定义为带有光纤的 3 类铜电缆。绞合铜导体为 12 AWG 或 18 AWG,并与紧套或松套管多模光纤耦合。

这条电缆与媒体转换器一起创建了一个 PoE 延长器系统。位于 TR 中的有源媒体转换器或电源注入器(中跨设备)注入来自直流电源的电力和来自以太网交换机的数据。复合电缆组件通过光纤 LC 连接器和用于铜/电源导体的螺钉端子连接到喷油器。总距离受限于通过终端侧的有源介质转换器提供的功率以及铜线的规格。需要的功率越多,仪表越厚。媒体转换器之间的距离可达 3,850 英尺。

远程模块是一种无源媒体转换器,可将电缆组件转换为 RJ-45、IEEE 802.3af 兼容输出。可以从远程模块添加额外的 328 英尺(100 米)水平 UTP 电缆,以将总距离增加到 4000 英尺以上。

PoE 正在成为 IP 设备不可或缺的一部分,不仅用于安全摄像头,还用于访问控制、HVAC 控制和其他连接到网络的楼宇自动化系统。确保今天选择的电缆选择将适应明天的应用。