Цифровые IP камеры, которые широко применяются как в системах видеонаблюдения, так и для других целей, обязательно должны быть подключены к источнику электропитания. Организация стабильного и бесперебойного питания является залогом надёжной работы системы видеонаблюдения. Питание IP камер, в зависимости от конструкции, осуществляется постоянным напряжением от 12 до 24 вольт. Подача питающего напряжения на удалённые IP камеры может осуществляться несколькими способами.
Основные способы питания цифровых камер
Мощность, потребляемая цифровыми устройствами, обычно не превышает несколько десятков ватт при небольшом напряжении, поэтому для питания IP камер нет необходимости прокладывать мощные кабельные линии. Для организации электропитания цифровых видеокамер могут использоваться несколько способов:
- Использование технологии PoE;
- Подача питания по витой паре;
- Применение отдельных источников питания для каждой камеры;
- Работа IP камер от аккумулятора или батареи.
Наиболее перспективным способом подачи питания на считается технология PoE. Для трансляции видеопотока с IP камер используется кабель «витая пара» и технология PoE (Power over Ethernet – питание по Ethernet кабелю), которая обеспечивает подачу напряжения питания по тому же кабелю, с использованием одной или двух пар проводников.
Данная технология определяется специальным протоколом, в котором регламентируются все электрические параметры, и который позволяет передавать по витой паре постоянное напряжение величиной до 56 вольт с током 400 mA. Такое напряжение было выбрано исходя из того, что технология PoE предназначена не только для питания цифровых камер видеонаблюдения, но и для других устройств. Питание IP камер через PoE, а так же другими способами, должно осуществляться от имеющего собственный аккумулятор. В этом случае, при аварии на электрической сети система видеоконтроля сможет работать ещё определённое время.
По витой паре с помощью PoE инжекторов. В том случае если цифровое устройство не поддерживает PoE, осуществить подачу электропитания на удалённое устройство по можно с использованием специальных инжекторов.
Блоки питания. В некоторых случаях, особенно для питания IP камер, используемых для внешнего наблюдения, могут использоваться блоки питания. Они располагаются в непосредственной близости от камер, и каждый блок питания обеспечивает рабочим напряжением одно устройство.
Такой способ удобен тем, что при выходе из строя конкретного блока неработоспособной окажется только одна камера. Для организации подобного типа питания необходимо чтобы в точках установки камер видеонаблюдения имелась базовая сеть 220V с возможностью подключения к ней блоков питания.
Автономное питание. В системах видеонаблюдения иногда используются . Такая камера питается от компактного аккумулятора, а видеоинформация может транслироваться по радиоканалу или записываться на карту памяти.
- Посредством PoE;
- По витой паре с использованием PoE инжекторов и блоков питания.
Подача напряжения на IP камеры через PoE
Существует два стандарта этой технологии: 802.3af от 2003 года и 802.3at, принятый в 2009 году. Последний вариант идентифицируется как PoE+. Если первый вариант позволяет подключить внешнее устройство с потребляемой мощностью до 15 Вт, то технология PoE+ позволяет подавать питание на несколько устройств с мощностью до 30 Вт с использованием двух пар проводников.
Большинство IP видеокамер потребляют 2-4 Вт, поэтому даже стандарт 2003 года позволит обеспечить электропитанием до 7 камер видеонаблюдения при условии установки их внутри помещения. требуют для своей нормальной работы в любых климатических условиях наличие специального защитного кожуха, термоэлемент которого так же может быть запитан от линии питания камеры, что потребует дополнительной мощности.
Главная особенность технологии PoE заключается в том, что для питания IP камер видеонаблюдения не требуется выполнять монтажные работы по прокладке отдельной кабельной линии, поскольку и видеоинформация и питающее напряжение проходит по одному и тому же кабелю. В технологии PoE принято деление на 4 класса: 0, 1, 2, 3, где каждый класс определяется мощностью внешнего устройства и мощностью, которая подаётся на порт. При работе устройств по PoE особый режим предусматривает мгновенное отключение питающего напряжения в случае возникновения ситуаций, способных привести к выходу из строя дорогостоящего оборудования.
Питание камер по PoE несмотря на удобство и перспективность имеет определённое ограничение. Длина кабеля, транслирующего видеопоток и напряжение питания от коммутатора до камеры видеонаблюдения, ограничивается 100 метрами.
Этот порог легко преодолим несколькими способами:
- Применение PoE репитеров (повторителей);
- Использование конвертеров VDSL2.
Репитеры, или повторители, подключаются через каждые 90-100 метров и позволяют значительно увеличить протяжённость линии от коммутатора до видеокамеры.
Конвертеры VDSL2 или устройства Ethernet Extender предназначены для подключения по кабелю на расстоянии более 100 метров. Максимальная длина соединительной линии с применением проводников сечением 0,5 мм может достигать 1500 метров.
Применение PoE инжектора и блока питания
Можно подать питающее напряжение на IP видеокамеру без применения технологии PoE. Для этого так же существует несколько способов. Самый простой способ подать питание IP камеры по витой паре требует небольшой переделки LAN кабеля.
Инжектор для питания по витой паре
Дело в том, что две витые пары такого кабеля не используются для передачи сигнала, и их можно использовать для подачи напряжения питания от отдельного источника на IP камеру. Для этого необходимо разрезать оболочку кабеля, и вывести наружу две свободные пары. Затем проводники пар соединяются параллельно для увеличения сечения провода. После этого от внешнего источника постоянного напряжения можно подавать питание на IP камеру. При сечении пары 0,4 мм 2 (один проводник 0,2 мм 2) можно расположить видеокамеру от источника питания на расстоянии до 70-80 метров при потребляемой мощности не более 5 Вт.
Для подачи питания на различные устройства, в том числе и на камеры видеонаблюдения, используются устройства называемые инжекторы . На инжекторе имеется порт LAN и порт POE. К порту POE подключается внешнее устройство, поддерживающее технологию PoE, а к порту LAN подключается коммутатор или компьютер. Кроме того на инжекторе есть разъём для подключения . Существуют инжекторы, объединённые с компактным источником питания в одном корпусе. Различные модели инжекторов могут отличаться количеством портов, число которых может быть от 1 до 16. Такие типы PoE адаптеров прекрасно подойдут для организации видеонаблюдения с небольшим количеством IP камер.
Достаточно часто для подключения камер видеонаблюдения применяются так называемые пассивные инжекторы. Они представляют собой обычные переходники, предназначенные для удалённого подключения устройств, поддерживающих технологию PoE. Некоторые модели переходников позволяют подключать к кабелю устройства, не предназначенные для применения такой технологии, например,
Благодаря технологии РоЕ (Power of Ethernet) можно осуществлять электропитание видеокамеры и передачу данных по одному кабелю. Передача электроэнергии происходит по обыкновенной витой паре, что избавляет от необходимости соблюдения при установке устройств непосредственной близости к розеткам. С помощью данной технологии можно установить IP камеру видеонаблюдения РоЕ в любом наиболее подходящем для этого месте.
Преимущества IP видеокамер РоЕ
- Такой способ подачи питания значительно упрощает монтаж, и экономит место в коробах;
- Происходит экономия денежных средств за счет отсутствия необходимости приобретения дополнительного кабеля и блоков питания;
- Появляется возможность автоматизировать профилактику сбоев в удаленных устройствах благодаря использованию SNMP протокола;
- Простая и быстрая установка уличных ip камер с РоЕ.
Итак, благодаря технологии Power of Ethernet появилась возможность установки видеокамер там, где отсутствует электропроводка или в местах, где могут возникать постоянные перебои подачи электричества.
Как выбрать и где купить IP камеры РоЕ в Москве
Ассортимент устройств, поддерживающих данную технологию точно такой же, как и у обычных цифровых. В зависимости от условий и требований, Вам могут понадобиться корпусные или купольные модели с различным набором функций и свойств. Камеры могут быть выполнены в антивандальном корпусе, оснащены инфракрасной подсветкой или датчиками движения.
Самый популярный вариант объективов - фиксированный 3.6 мм или 2.8 мм. Обратите внимание на модели с изменяющим свой размер объективом — вариофокальным объективом. Они прекрасно справятся с наблюдением за близко расположенными объектами и за теми, что находятся на более значительном удалении от видеокамеры. Чтобы получить ещё более функциональное устройство, а также для полноты отображения всех нюансов меняющейся видеокартинки, выбирайте видеоустройства с поворотным механизмом, зумом регулирующим угол расположения объектива на расстоянии (из комнаты охраны, например).
Что касается формы выполнения, видеокамеры могут выпускаться:
- цилиндрические, то есть корпусные (подобные видеокамеры оснащены специальным кронштейном для крепления);
- купольные (имеют форму купола, являются более компактными, чем цилиндрические, имеют большую обзорность и высокий показатель панорамности)
Наверняка, Вы не раз обращали внимание, что у некоторых ip камер для видеонаблюдения в характеристиках указана аббревиатура PoE. Давайте разберемся, что означают эти буквы.
PoE (Power over Ethernet) – технология, которая позволяет одновременно питать удаленное устройство и обмениваться с ним данными посредством кабеля «витая пара». Сферы применения этой технологии: ip-камеры видеонаблюдения, ip-телефония, точки доступа беспроводных сетей, сетевые концентраторы и другие устройства.
Основное преимущество заключается в отсутствии потребности протяжки отдельного силового кабеля до устройства. Один кабель «витая пара» все решит. Удобно, не правда ли? (статьи: и )
PoE бывает 2х видов:
1. Активное («умное») (IEEE 802.3af – мощность 15.4 Вт; IEEE 802.3at – мощность 30 Вт (для поворотных PTZ камер).
Основные плюсы и минусы:
- более высокая цена оборудования.
+ согласованное питание между источником и потребителем происходит автоматически за доли секунд.
+ гарантированная передача требуемого напряжения на 100м. Если расстояние до камеры, например, 200 или 300 метров, тогда проблема решиться с помощью PoE-удлинителей.
+ можно управлять и контролировать питание с помощь управляемых PoE-коммутаторов ( на каталог) и инжекторов. Например, настроить автоматическое включение и выключение подачи питания по расписанию.
2. Пассивное (передача электроэнергии идет не по тем же жилам, что и данные, а просто по свободным).
Основные плюсы и минусы:
- нет согласования подачи напряжения между источником и потребителем (не безопасно).
- нет гарантии передачи требуемого напряжения на расстояния до 100м.
- передача энергии идет только по: 4 (синий), 5 (бело-синий), 7 (бело-коричневый), 8 (коричневый) жилам.
+ более дешевая модель.
Если говорить в целом про PoE в камерах видеонаблюдения, то сама по себе технология работает без сбоев и проблем. К минусам можно отнести дополнительные финансовые траты. Ведь для работы потребуется Poe коммутатор или инжектор. Также, ip видеокамера должна иметь на борту PoE модуль, повышающий стоимость устройства на 5-10% и выше.
Вопросы, замечания и предложения пишите на: samohvalov@сайт
PoE (Power over Ethernet) коммутатор — коммутатор, использующий технологию передачи данных и питания по одним и тем же проводам, с использованием витой пары. Коммутаторы необходимы для соединения нескольких узлов компьютерной сети.
Вот так выглядит POE коммутатор, его еще называют switch (свитч)
Компьютеры подключаются с помощью Ethernet кабеля к коммутатору. Это устройство может принимать и передавать данные, определяя их источник и получателя и передавая пакеты информации только тем узлам в сети, которым они предназначены. Для этого коммутаторы используют таблицы коммутации — схемы соответствия MAC-адреса компьютера в сети порту коммутатора. Только что включенный коммутатор имеет пустую таблицу. Передавая данные по сети, он анализирует MAC-адреса посылающего устройства и заносит их в таблицу, расположенную в ассоциативной памяти. Если затем на устройство поступят данные, назначенные компьютеру, MAC-адрес которого есть в таблице, коммутатор отправит сигнал только через порт, ассоциированный с данным узлом. Преимуществами коммутаторов является высокая скорость их работы, в отличие от концентраторов.
Использование коммутаторов для видеонаблюдения
Сетевое видеонаблюдение применяется для организации видеонаблюдения посредством использования компьютерных сетей, позволяющих передавать данные в любую точку мира.
Регистрация визуального сигнала осуществляется посредством IP-камер, которые передают оцифрованные данные по сетям с использованием протокола IP. Коммутаторы обеспечивают дополнительную функциональность систем наблюдения. Несколько камер системы видеонаблюдения могут быть подключены к коммутатору, который распределяет потоки цифровых данных между выходными устройствами: компьютерами, видеосерверами, мониторами и пр.
Самые современные системы видеонаблюдения используют управляемые коммутаторы, имеющий интерфейс для настройки поведения устройств в зависимости от поступающих на них сигналов, передачи информации в случае срабатывания датчиков тревоги на определенные узлы сети и т.п.
Технология PoE и видеокоммутаторы
В последнее время технология стала широко использоваться для организации систем цифрового видеонаблюдения.
Преимущества PoE:
- Упрощение электросистемы: отсутствие большого количества питающих кабелей, протянутых ко всем устройствам.
- Безопасность: PoE коммутаторы преобразуют напряжение 220В в необходимое для питания камер, обычно 12В.
- Увеличение дальности до питаемого устройства.
- Возможность выключения / перезагрузки устройств в системе удаленно.
- Возможность развернутого управления устройствами в сети.
Видеокамеры, поддерживающие PoE, могут питаться через Ethernet кабель. Коммутатор для видеонаблюдения, включенный в электрическую сеть, преобразует переменный ток в постоянный нужной мощности. Ту же функцию может выполнять PoE инжектор, подключаемый к коммутатору или напрямую к розетке.
Схема PoE инжектора
Типичный инжектор POE: разъем для подключения блока питания, разъем для подключения линии LAN и для передачи сигнала к камере, уже с питанием по POE
Типичный инжектор имеет два порта: к POE подключается устройство, поддерживающее технологию, к LAN — компьютер / коммутатор / роутер.
Схема подключения инжектора в систему
На рисунке выше видно, что в один коммутатор, в зависимости от количества портов, может быть включено несколько устройств, питающихся по технологии Power over Ethernet. Для оборудования, не поддерживающего PoE, можно применять сплиттеры, преобразующие Ethernet сигнал в поток цифровых данных и электрическую питающую компоненту.
Популярные модели PoE видеокоммутаторов
Сигранд
Компания производит продукцию для систем видеонаблюдения: IP-камеры, коммутаторы (в том числе с PoE), прожекторы PoE и пр. В серии SG-1 модели имеют 6 Ethernet портов, дают мощность до 60 В. Интересность оборудования Sigrand’а в том, что оборудование можно подсоединять последовательно в одну линию. Это экономит средства и уменьшает затраты на расходные материалы.
Схематика построения сети на базе оборудования Sigrand
Внешний вид Sigrand POE switch
Построение и тестирование сети перед началом монтажа
Raisecom
Бренд предоставляет широкий выбор различного оборудования и коммутаторов, которые можно использовать в системах видеонаблюдения. Коммутаторы серии ISCOM отличаются большим количеством портов и возможностью удаленного управления.
Оборудование RAISCOM можно интегрировать по-разному
Cisco
Компания имеет большой выбор коммутаторов, которые могут применять в промышленности. Устройства отличаются компактными размерами, энергоэффективны, программируемы. Для программирования используется продуманный API. Cisco довольно распространенный бренд, в каталоге которого есть высококачественное оборудования для промышленного применения. У компании сильно завышено качество, а цена как вы знаете всегда зависит от этого показателя.
Есть много различных других брендов, которые ничем не хуже и не лучше (хотя, как посмотреть). Выбор лучше делать по техническим характеристикам, внешнему виду, способа монтажа и места размещения, а также по цене. Еще я бы рекомендовал пользоваться отзывами.
В следующей статье поговорим о POE инжекторах: чем они отличаются от POE коммутаторов, в чем преимущество и недостаток.
Применяется для питания IP-камер видеонаблюдения, в IP-телефонии, в беспроводных сетях WLAN и прочих сетевых устройств.
Таким образом один кабель способен передавать информационный трафик и обеспечивать питание устройству.
PoE описано организацией IEEE в 2003 стандартом IEEE 802.3af.
Новый стандарт IEEE 802.3at появился в 2009 году и зовется многими как PoE+.
Устройства с PoE и с PoE+ являются активными. Это означает что PoE источник согласуется с PoE потребителем и является интеллектуальным.
В отличие от PoE, многими производителями применяется (как правило под свое оборудование) так называемый Passive PoE. Это означает что такой PoE источник не опрашивает потребителя и не согласует мощность.
Достоинство их - низкая стоимость.
Недостаток - несовместимые источник и потребитель могут негативно повлиять на работу системы в целом (от неработоспособности до КЗ).
В итоге на данный момент PoE существует в нескольких вариантах:
- по стандарту 802.3af,
- по стандарту 802.3at,
- по фирменным частным стандартам, из которых наиболее известен Passive PoE.
Стандарты IEEE 802.3af, 802.3at - активное PoE
Главное преимущество PoE-источников, которые поддерживают эти стандарты, это интеллектуальная схема работы.Она позволяет избежать порчи оборудования, продлить срок его службы, сэкономить потребляемую энергию.
Подключение питаемого устройства происходит в несколько этапов:
- Перед подачей рабочего напряжения на сетевое устройство питающая сторона проводит проверку подключения. На устройство подается напряжение от 2.8 до 10 вольт и определяется входное сопротивление, которое должно быть в пределах от 19 до 26.5 кОм.
- Далее происходит классификация устройства по потребляемой мощности в зависимости от класса. Если устройство начнет потреблять ток больший, чем предусмотренный для данного класса, то питание будет отключено.
- Затем на устройство подается полное напряжение, однако и на данном этапе происходит контроль потребителя. Если сетевое устройство в течение 400 мс будет потреблять ток менее 5 мА, то питание будет отключено. Если на питаемое устройство будет идти ток более 400 мА в течение 75 мс, питание, также будет отключено.
Отличия PoE и PoE+
5 классов мощности PoE, определяемые стандартом IEEE 802.3
| Класс | Стандарт | Режим | Использование | Ток классификации, мА |
Мощность на порт, Вт |
Мощность на устройство, Вт |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 802.3af/802.3at | Основной | По умолчанию | 0-4 | 15,4 | 0,44 - 12,95 |
| 1 | 802.3af/802.3at | Опционально | Необязательный | 9-12 | 4,5 | 0,44 - 3,84 |
| 2 | 802.3af/802.3at | Опционально | Необязательный | 17-20 | 7 | 3,84 - 6,49 |
| 3 | 802.3af/802.3at | Опционально | Необязательный | 26-30 | 15,4 | 6,49 - 12,95 |
| 4 | 802.3at | Зарезервирован | Допустимы только устройства 802.3at (тип 2) | 36-44 | 30 | 12,95 - 25,5 |
Принцип работы PoE-устройств
- использование свободных пар для питания (в сетях Ethernet 100BASE-TX)
- одновременная передача питания и данных по одним сигнальным проводам (метод А)
- передача питания и данных по принципу «данные - разность потенциалов в паре проводов»; «питание - разность потенциалов между парами проводов» (метод В)
Метод А
И электричество, и данные подаются по жилам 1, 2, 3, 6.Жилы 5, 7, 8 не используются.
Метод B
Для подачи электропитания используются жилы 4, 5, 7, 8.Данные передаются по остальным.
802.3af Стандарты PoE-A и PoE-B для сетей 100 и 1000 Мб/сек.
Распиновка 8-пинового разъема 8P8C (RJ45)
| PINS on Switch | 10/100 Мб/сек DC on Spares (метод B) |
10/100 Мб/сек Mixed DC & Data (метод A) |
1000 Мб/сек DC & Bi-Data (метод B) |
1000 Мб/сек DC & Bi-Data (метод A) |
| Pin 1 | Rx + | Rx + DC + | TxRx A + | TxRx A + DC + |
| Pin 2 | Rx - | Rx - DC + | TxRx A - | TxRx A - DC + |
| Pin 3 | Tx + | Tx + DC - | TxRx B + | TxRx B + DC - |
| Pin 4 | DC + | не используется | TxRx C + DC + | TxRx C + |
| Pin 5 | DC + | не используется | TxRx C - DC + | TxRx C - |
| Pin 6 | Tx - | Tx - DC - | TxRx B - | TxRx B - DC - |
| Pin 7 | DC - | не используется | TxRx D + DC - | TxRx D + |
| Pin 8 | DC - | не используется | TxRx D - DC - | TxRx D - |
Кабель для PoE
От качества кабеля напрямую зависит качество PoE, и то, на какую расстояние его можно провести.Витую пару необходимо подбирать:
- четырехпарную, не ниже cat.5e, медную, а не омедненную (не биметалл),
- с толщиной проводников не менее 0,51 мм (24 AWG),
- с сопротивлением проводников не выше 9,38 Ом/100 м (более высокие значения способствуют большей потери мощности в кабеле),
- хорошего производителя.
Passive PoE эффективен для использования в существующей сетевой инфраструктуре, позволяя применять технологию PoE для устройств, не оснащенных данной функцией изначально.
В комплект PPoE не входит какой-либо блок питания (БП), так как предполагается, что в большинстве случаев можно использовать штатный БП, входящий в комплектацию устройства.
PPoE обеспечивает подачу напряжения питания через стандартную витую пару для удалённых устройств типа беспроводных точек доступа, IP-телефонов, IP-камер и др.
Питание подается также как и в классическом PoE по свободным витым парам 4-5 и 7-8, которые не используются для передачи данных.
Максимальная длина кабеля при использовании инжектора Passive PoE существенно меньше, чем при использовании инжектора PoE (10-20 метров).