IP-камеры PoE, особые требования и бесперебойная работа — сводим всё воедино

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.

Содержание:

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.

PoE питание.

Наиболее перспективным способом подачи питания на цифровые видеокамеры 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 бесперебойного блока питания 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 кабелю «витая пара» 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 IP камеры работающие в автономном режиме. Такая камера питается от компактного аккумулятора, а видеоинформация может транслироваться по радиоканалу или записываться на карту памяти.

Далее мы подробно разберем 2 распространенных, надежных и наиболее часто используемых способа питания цифровых

IP камер:

  1. Посредством PoE;
  2. 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. Камеры наружного наблюдения 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 камер высокого разрешения 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 мм2
(один проводник 0,2 мм2
) 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 стандартного блока питания. 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, ИК прожекторы. Современные технически средства позволяют организовать питание IP камер для систем видеонаблюдения легко и без проблем.

С этим читают:

Подключение IP камеры к компьютеру и ее настройка

Создание видеонаблюдения по витой паре

Панорамные камеры видеонаблюдения: особенности использования, и популярные модели

Видеонаблюдение в офисе: юридические аспекты, выбор и установка оборудования

Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц сетях!

Содержание

Как работает POE?

POE (Power over Ethernet — дословно Питание через стандарт Ethernet) позволяет обеспечить силу тока до 400 мА с номиналом напряжения 48 В, через 4 жилы( 2 пары) витой пары, оставшиеся 2 пары кабеля используются для передачи сигнала. Максимальная мощность POE 15,4 Вт.

Подключение Ip камеры с poe и без по технологии (Power over Ethernet)

Для подключения POE ip камеры по стандарту POE необходим POE switch или видеорегистратор со встроенными poe портами. 4-х парная витая пара соединяет сетевой порт poe коммутатора или видеорегистратора с портом камеры благодаря чему организуется подача питания. Подключение poe свича к любому роутеру или видеорегистратору без poe, происходит через порт UPlink.

Ниже представлена схема подключение камеры с POE и без по технологии Power over Ethernet. Во втором случае дополнительно используется poe сплиттер на конце которого два разъема: Коннектор RJ 45 для подключения к Etherent порту камеры и DC «Папа» для соединения с колодкой питания «Мама».

Пассивное POE

Сейчас стало модно говорить про пассивное poe, называя это технологией, на самом деле это банальная самоделка просто немного удобнее. Один пассивный адаптер с колодкой «Папа» подключается со стороны камеры, а второй с колодкой «Мама» со тороны блока питания 12 вольт.

Не о каких 150 метров передачи речи идти не может, в лучшем случаем по кабелю с хорошим сечением 60 метров и то обязательно нужно проверить какое напряжение выходит на штекере питания камеры, если ниже 11 вольт, то устройство сломается за короткий срок. Такую схему можно организовать напрямую без адаптера, просто установив на две свободных парах кабеля колодки питания.

На видео: Подключение ip камер по POE

Преимущества решений на базе IP-камер

Примечание
. Реже используются другие разновидности соединения по сети, например, по Wi-Fi или GSM. Несмотря на все преимущества беспроводной связи, вопрос с питанием таких камер необходимо решать для каждого случая отдельно. Например, питание от осветительной сети, от солнечной батареи и так далее. В общем, это не совсем то направление, которое можно рекомендовать в качестве простого и универсального решения для большинства задач.

Важное замечание.
IP-камеры часто находятся на приличном удалении от коммутатора, например, видеонаблюдение в скверах, зонах отдыха и так далее. Если используется PoE, то необходимо поддерживать достаточно высокий уровень мощности, который снижается при увеличении расстояния от источника.

Специализированные коммутаторы для подключения IP-камер

Для подобного коммутатора вырисовываются следующие задачи:

  1. обеспечение стабильной связи;
  2. подача питания PoE;
  3. мониторинг и управление IP-камер;
  4. защита от скачков напряжения и от электростатического разряда.

Примечание
. Link Layer Discovery Protocol (LLDP) — это протокол канального уровня, который определяет стандартный метод для устройств в сети Ethernet, в нашем случае — для коммутаторов и IP-камер. Благодаря применению LLDP устройства могут распространять информацию о себе среди других узлов в сети и сохранять полученные данные.

Неуправляемые коммутаторы Zyxel серии G1300

  • светодиод максимума PoE;
  • подключение камер на расстоянии до 250 м;

Значение ESD/Surge Protection:

  • ESD – 8 кВ / 6 кВ (Air/Contact);
  • Surge – 4 кВ (Ethernet Port).

Примечание
. ESD
– защита от электростатического напряжения, Surge
– защита от перенапряжения. Если возникнет статический разряд в воздухе до 8 киловольт, или 6 кВ электростатики при близком контакте, или временный скачок напряжения до 4 киловольт — коммутатор имеет хорошие шансы пережить подобные неприятности.

Рисунок 1. Индикация для контроля PoE.

Важное замечание.
При помощи DIP-переключателей можно задать порты, для которых будет повышена дальность — до 250м. Остальные порты будут работать в штатном режиме.

Различия в характеристиках управляемых моделей указана в таблице 1.

Таблица 1. Неуправляемые модели коммутаторов Zyxel серии GS1300

Число портов PoE Портов Up-link Бюджет питания PoE Источник питания
GS1300-10HP 8 GE 1SFP, 1GE 130 Вт Внутренний
GS1300-18HP 16 GE 1SFP,1GE 170 Вт Внутренний
GS1300-26HP 24 GE 2SFP 250 Вт Внутренний

Управляемые коммутаторы Zyxel серии G1350

Некоторые интересные особенности аппаратного обеспечения:

  • светодиоды для контроля PoE;
  • кнопка Last good (восстановление FW);
  • расширенный температурный диапазон (от -20 до +50℃).
  • ESD – 8 кВ / 6 кВ (Air/Contact);
  • Surge – 4 кВ (Ethernet Port).

Рисунок 2. Светодиодная линейка использования PoE и кнопка Restore.

  • расширенное управление PoE для видеонаблюдения;
  • поддержка IEEE 802.3bt – 60Вт на порт (GS1350-6HP);
  • Basic L2, поддержка Web, управление CLI.

Таблица 2. Управляемые модели коммутаторов Zyxel серии GS1350
.

Число портов PoE Портов Up-link Бюджет питания PoE Источник питания
GS1350-6HP 4GE 1SFP, 1GE(802.3bt) 60Вт Внешний
GS1350-12HP 8GE 2SFP, 2GE 130Вт Внутренний
GS1350-18HP 16GE 2 Combo 250Вт Внутренний
GS1350-26HP 24GE 2Combo 375Вт Внутренний
  • информация о IP-камерах на странице «Соседи»;
  • проверка состояния камеры;
  • бесперебойное питание камеры (при обновлении или перезагрузке коммутатора);
  • удалённая перезагрузка IP-камер;
  • включение PoE по расписанию;
  • приоритеты для PoE-портов.

Страница web-интерфейса Neighbors — «Соседи»

Рисунок 3. Фрагмент страницы web-интерфейса Neighbors — «Соседи».

Auto PD Recovery

Эта функция автоматически обнаруживает зависшую IP-камеру и перезагружает её.

Рисунок 4. Фрагмент страницы интерфейса Neighbors — «Соседи».

Continuous PoE

  • выполнить обновление прошивки.
  • произвести сброс к заводским настройкам.

Разумеется, питание камер всё это время должно не должное пропадать.

Заключение

Отвечаем на вопросы и поддерживаем системных администраторов в нашем телеграм-чате. Добро пожаловать!

Кстати, Zyxel намедни стукнуло 30 лет!

В честь этого события мы объявили щедрую акцию:

YotuWP warning: API Key was removed, please contact to your admin about this issues.

Рейтинг автора
5
Подборку подготовил
Андрей Ульянов
Наш эксперт
Написано статей
168
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации