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POE網線供電方案、距離及優勢
發表時間：2021年05月18日瀏覽量：
隨著安防網絡監控工程的迅猛發展，安防市場的PoE供電設備也是呈現百花齊放的姿態。在華強北、各地安防展、某寶等平臺上的PoE供電設備參差不齊，在實際工程項目使用中讓工程商朋友們困惑不已。
一、POE供電方案及優勢
1、POE的由來
什么是POE——
POE(PowerOverEthernet)指的是在現有的以太網Cat.5布線基礎架構不作任何改動的情況下，在為一poe供電些基于IP的終端（如IP電話機、無線局域網接入點AP、網絡攝像機等）傳輸數據信號的同時，還能為此類設備提供直流供電的技術。POE也被稱為基于局域網的供電系統(POL,PoweroverLAN)或有源以太網(ActiveEthernet)，有時也被簡稱為以太網供電，這是利用現存標準以太網傳輸電纜的同時傳送數據和電功率的最新標準規范，并保持了與現存以太網系統和用戶的兼容性。
POE的兩種供電方案——POE標準為使用以太網的傳輸電纜輸送直流電到POE兼容的設備定義了兩種方法：
一種稱作“中間跨接法”(Mid-Span),使用以太網電纜中沒有被使用的空閑線對來傳輸直流電（即1236線序走數據，4578線序走電力),相應的EndpointPSE支持POE功能的以太網交換機、路由器、集線器或其他網絡交換設備。
另一種方法是“末端跨接法”(End-Span),是在傳輸數據所用的芯線上同時傳輸直流電,其輸電采用與以太網數據信號不同的頻率（即1236線序同時走數據和電力）。MidspanPSE是一個專門的電源管理設備,通常和交換機放在一起。它對應每個端口有兩個RJ45插孔,一個用短線連接至交換機,另一個連接遠端設備。可以預見,End-Span會迅速得到推廣,這是由于以太網數據與輸電采用公用線對,因而省去了需要設置獨立輸電的專用線,這對于僅有8芯的電纜和相配套的標準RJ-45插座意義特別重大。
2、POE供電的工作過程
當在一個網絡中布置PSE供電端設備時,POE以太網供電工作過程如下所示。
1.檢測：一開始,PSE設備在端口輸出很小的電壓,直到其檢測到線纜終端的連接為一個支持IEEE802.3af標準的受電端設備。
2.PD端設備分類：當檢測到受電端設備PD之后,PSE設備可能會為PD設備進行分類,并且評估此PD設備所需的功率損耗。
3.開始供電：在一個可配置時間(一般小于15μs)的啟動期內,PSE設備開始從低電壓向PD設備供電,直至提供48V的直流電源。
4.供電：為PD設備提供穩定可靠48V的直流電,滿足PD設備不越過15.4W的功率消耗。
5.斷電：若PD設備從網絡上斷開時,PSE就會快速地(一般在300～400ms之內)停止為PD設備供電,并重復檢測過程以檢測線纜的終端是否連接PD設備。
3、使用以太網供電的優勢
| POE供電的優越性 |
對比項 | POE模塊化產品 | 非POE模塊化產品 |
靈活性 | 自由組合，靈活選擇 | 比較單調，沒有選擇余地 |
施工難度 | 安裝簡單，只需要布置一根雙絞線，不需要敷設電源線，可以省去昂貴的電源線，省去敷設電源線的工作量。 | 要敷設網絡線和電源線，增加施工量，增加成本，延長工期。 |
點位設定的自由度 | 布置點位相對比較自由，不用考慮電源取電的難題，只要網絡線可以到達的地方都可以安裝，減少安裝過程中考慮的因素。 | 要根據電源線來布置網絡攝像機，電源也是點位布置中要考慮的一個因素。 |
信號干擾度 | 因為網絡線容易受到強磁場的干擾，我們在POE供電時不用單獨敷設220V的電源，減少信號的干擾導致圖像不清晰、衰減大的因素。 | 電源線和網絡線單獨敷設，但是畢竟相隔的距離比較近，容易造成干擾。 |
節能程度 | POE供電的網絡視頻監控系統采用集中供電時，因為受電模塊具有支持功率識別電路的功能，不會造成電能的浪費，有效的節約了能源。 | 采用固定功率的電源適配器供電，供電過程中造成電能的浪費。 |
維護成本 | 維護簡單，不用對電源適配器、電源線、電源插座維護，只需要管理好一根網線。 | 維護的成本高，需要維護的對象有電源線、網線、電源插座、電源適配器等。 |
集中供電難度 | 集中供電非常簡單，只需要對交換機進行集中供電，供電的范圍比較集中，容易管理，成本較低。 | 供電的范圍比較寬廣，要分散到各個攝像機。 |
安裝美觀度 | 前端安裝簡潔，不用另外處理電源適配器而設置防水盒等影響美觀的設備。 | 前端要隱藏電源適配器等，影響美觀。 |
安全性能 | 通過POE供電，前端沒有強電，系統的安全性好，不會因為電源問題發生事故。尤其在安全性要求高的場所，優勢更加明顯。 | 220的交流電到前端，分散到各個監控點，都是造成事故的隱患。 |
防雷性能 | POE產品增加網絡防雷模塊就可以保證前端設備在雷雨天氣的安全，網絡線不超過100米，不容易形成感應電勢擊壞攝像機的電子元器件。 | 由于有電源線，電源由室外引入室內，容易將雷雨天氣時的感應電勢帶入室內，形成脈沖或者浪涌擊穿網絡攝像機的電子元器件。 |
二、POE不能供電時，如何排查
1、首先確定受電設備是否支持POE供電
不是所有的設備都支持POE供電的，曾經就接到過一起這樣的售后，一個客戶說他的監控攝像頭在沒接電源的情況下通過網線接在我們的8口POE上燈不亮，攝像頭也不工作。接了攝像頭電源后就一切正常。聽到客戶反映的情況，我首先就讓客戶查下他的攝像頭是否支持POE供電，果不其然，他的設備不支持POE供電。
2、檢查受電設備的功率是否超出了POE交換機端口供電的最大功率
POE交換機的端口供電功率有兩種，一種是15.4W，一種是30W。如果用的是15.4W的POE交換機，受電設備的功率卻大于15.4W，就會出現供電不穩，或者供不了電的。
3、檢測POE交換機在滿負載的工作狀態下，供電功率是否超出了供電總功率。
POE交換機除了單個的端口供電功率，還有個總供電功率。市面上有的8口POE交換機總供電功率是90W，單個端口供電功率是15.4W。如果每個端口的供電功率都使用到頂峰，8個端口就是8×15.4=123.2W。這樣就超出了本臺交換機的總功率，供電自然就會出現問題。所以使用POE交換機要有個妥善的搭配，功率大的受電設備和功率小的搭配起來使用。
三、POE供電距離到底怎么算
有很多人購買PoE產品的時候會問能傳電多遠？
今天為您解答下這個問題，并且只針對符合IEEE802.3af/at 標準PoE設備,非標的這里不做回復。
因為IEEE組織的存在，大部分的網絡產品都會符合IEEE的標準。
1、網線對供電距離的影響
首先我們先來看下表IEEE802.af和IEEE802.3at標準中對Cat5e網線要求：
說明：Type 1 value和Type 2 value 分別指IEEE802.3af和IEEE802.3at的要求。
從表中可以看出：100米cat5e網線的等效阻抗IEEE802.3at須小于12.5歐姆，而IEEE802.3af則需小于20歐姆。
結論一：PoE供電距離與網線是息息相關的，網線的阻抗越低傳輸距離越遠，一切拋開網線談PoE供電距離都是耍流氓！要想供電足夠遠，網線首先要買正品。
2、IEEE 802.3af/at標準對PoE供電電壓要求
PoE輸出電壓范圍44-57V，PD受電電壓范圍36-57V，802.3af/at標準；參考如下：
結論二：PoE供電距離要求遠，輸出的電壓就必須高。
當然一個健壯的網絡不單單只看足夠長的PoE供電距離，網絡傳輸質量要有保障。根據IEEE規定網線傳輸超過100米，就不保證傳輸質量，但是在有的情況下（成本壓力下），例如安裝攝像頭時候，我們會超過了十幾米，這里教您一個小竅門：對超過不是太多的情況下，將攝像頭的連接速率手動設置成10M，對于1個200萬像素的槍機，10M速率足夠了，非常大的幾率解決問題。
