O que é fonte de alimentação POE em câmeras de vigilância IP

Qualquer câmera de vídeo digital requer uma conexão de energia para operar. A transmissão do sinal também ocorre por meio de fios. A fonte de alimentação PoE para câmeras IP foi desenvolvida para reduzir os custos de fiação e conexão conveniente. Existem vários tipos de conexão que você deve aprender antes de comprar o equipamento e iniciar o trabalho de instalação.

Conceito de tecnologia PoE

A abreviatura "PoE" é derivada das primeiras letras das palavras da expressão em inglês Power over Ethernet ou power over a local area network.

Para fornecer tensão às câmeras, um único cabo PoE para vigilância por vídeo é usado, ao longo do qual o sinal de vídeo também é transmitido.

A energia PoE é usada na telefonia IP (telefones VoIP), na criação de redes locais em residências privadas e empresas, ao conectar dispositivos conectados a uma rede wi-fi.

Vantagens do método

Usar um cabo comum tem várias vantagens:

• o custo de aquisição de fios de conexão é reduzido;
• o trabalho de instalação é simplificado;
• as câmeras não precisam de tomadas e fontes de alimentação no local de instalação;
• a segurança elétrica é garantida pelo nível de tensão que passa pelo par trançado (até 48 V);
• o controle centralizado da operação de todos os dispositivos conectados e o desligamento de emergência são realizados;
• a aparência das instalações se deteriora menos.

O uso de um cabo de par trançado simplifica o combate às tensões induzidas e reduz o efeito de interferência eletromagnética devido à estrutura dos fios com diferentes passos de torção.

Desvantagens do método

Com um comprimento de fio de mais de 100 metros, a resistência dos fios aumenta, portanto, a voltagem através da câmera cai. Isso pode desligar o equipamento.

O equipamento PoE é mais caro, o que acarreta aumento dos custos financeiros para a compra de gravadores de vídeo ou roteadores para transmitir o sinal para a rede.

A potência máxima do equipamento em um canal não pode exceder 15 ou 25 W para os padrões IEEE 802.3af e IEEE 802.3at mais comuns. Isso impõe uma limitação na escolha dos dispositivos. O critério é importante para câmeras externas que consomem energia adicional para iluminação infravermelha e aquecimento na estação fria.

Para gravadores, você precisará de uma fonte de alimentação potente, que também é mais cara do que os analógicos.

Ao selecionar o equipamento, é necessário selecionar modelos de câmeras e gravadores que suportam o padrão de conexão.

Variedades de fonte de alimentação PoE para câmeras

Existem duas maneiras de se conectar.

No primeiro caso, a tensão é fornecida através dos fios de par trançado que não são usados ​​para transmitir o sinal de vídeo. Para isso, existem 4 condutores livres no cabo.

Com a alimentação fantasma, a tensão e o sinal viajam pelo mesmo par de fios. Os transformadores de alta frequência instalados em ambos os lados do cabo UTP são usados ​​para isolar e prevenir interferências.

Princípio de energia PoE

PoE faz mais do que apenas energizar o cabo UTP. O algoritmo para fornecer voltagem para a câmera consiste em vários estágios:

• determinar a disponibilidade de equipamentos;
• classificação do dispositivo;
• fornecimento de tensão de operação;
• desligar.

Cada etapa permite que você identifique o mau funcionamento dos dispositivos, reduza o consumo de energia e as quebras do sistema.

Definição de conexão

No primeiro estágio, a fonte de alimentação PoE fornece uma tensão de 2,8 a 10 V. A resistência de entrada do dispositivo conectado é calculada a partir da corrente de fluxo. Se o parâmetro estiver na faixa de 19-25,6 kOhm, o dispositivo segue para a próxima etapa.

Na ausência de uma "resposta", a tensão não é fornecida ao fio.

O processo se repete após um determinado período de tempo.

Classificação do dispositivo

No estágio de teste, o consumo de energia da câmera de vídeo é determinado. Uma tensão de 14,5 a 25,5 V é aplicada ao fio e a corrente é medida.

Se os parâmetros forem excedidos, a alimentação é removida da câmera. Além disso, o fornecimento de tensão é interrompido se a corrente for inferior aos parâmetros especificados nas normas, o que pode indicar um mau funcionamento da câmera ou uma quebra de cabo.

Classes de potência do equipamento com conexão PoE:

Com base nos resultados da medição, a câmera é atribuída a uma classe de potência de 0 a 8. O parâmetro é salvo nas configurações da fonte de alimentação. Durante a operação posterior, se os valores permitidos forem excedidos, o fornecimento de energia é interrompido.

Fonte de alimentação total da tensão

Após a determinação da classe do dispositivo, inicia-se a tensão de alimentação de 48 V. O nível sobe gradativamente ao longo de 400 ms.

Durante a obra, há um acompanhamento contínuo do trabalho do consumidor.

A desconexão ocorre quando a corrente é inferior a 5 mA, superior a 400 mA e também se a resistência total da linha e do receptor exceder 1980 kOhm.

Mudanças de parâmetros podem indicar acidentes:

• curto circuito;
• quebra de linha;
• mau funcionamento da câmera de vídeo.

Cada uma das opções pode causar incontrolavelmente uma forte oscilação na corrente, que é evitada por uma queda de energia.

Desligar

Se, dentro do tempo especificado pela norma, o dispositivo de alimentação perceber que a câmera está desconectada da rede elétrica, a alimentação da linha será cortada até que a conexão seja restaurada.

Padrões de conexão

Ao comprar, preste atenção ao padrão pelo qual a câmera PoE é conectada.

Três tipos são comuns:

1. IEEE 802.3af (Roe) - caracterizado pela transmissão de corrente contínua com tensão nominal de 48 V. Dependendo da composição do equipamento, o parâmetro pode variar de 36 a 57 V. A corrente máxima é de 400 mA, e a potência não deve exceder 15,4 W para cada canal. Ambos os pares sem sinal são usados ​​para transmissão.
2. IEEE 802.3at-2009 (Roe +) oferece suporte para dispositivos de alimentação de até 25,5W. Neste caso, a tensão para as câmeras de vigilância também é fornecida por 2 pares de fios.
3. IEEE 802.3bt (Poe ++ ou 4PPoE) é um novo padrão que usa todos os 4 pares de cabos UTP da quinta categoria para fornecer corrente. A potência máxima do receptor é 90 W.

Cada um desses padrões está ativo - quando conectado, todas as operações passam por: conexão, definição de classe, alimentação de tensão e desconexão.

Existe uma variação chamada PoE passiva. Neste caso, nenhuma pesquisa é realizada, a fonte de alimentação é fornecida diretamente ao receptor a partir de uma fonte de alimentação separada. Deve-se ter em mente que a PoE passiva não protegerá o equipamento em situações de emergência.

Métodos de conexão de filmadora

As câmeras digitais são conectadas de duas maneiras: com o uso da tecnologia PoE e sem ela. É considerado ideal usar hardware compatível.

Opções de energia PoE

Existem vários esquemas para organizar conexões PoE. A composição do equipamento depende da configuração da instalação.

Se a distância entre o DVR e a câmera IP não ultrapassar 100 metros, o equipamento é conectado diretamente com um cabo UTP.

A pinagem cruzada padrão (cubo zero) de conectores RG-45 de 8 pinos é usada.

O gravador e a câmera devem ser compatíveis com a tecnologia PoE.

Uma distância de mais de 100 metros exigirá a compra de equipamentos adicionais. Repetidores PoE são capazes de estender a linha de transmissão em 100 m. Para distâncias de 300 a 500 metros, conversores VDSL2 são usados.

Se a potência das portas do gravador não for suficiente, injetores e divisores PoE são usados ​​para alimentar as câmeras de vídeo.

O injetor é instalado no local do registrador ou roteador. O dispositivo possui conectores para conectar uma fonte de corrente externa, "LAN" para conectar um gravador e "PoE" para um cabo UTP.

Um divisor é montado na lateral da câmera de vídeo. Um cabo do injetor é conectado à sua entrada. O dispositivo também possui duas saídas: "LAN" para receber sinais de vídeo e uma conexão de câmera.

Fonte de alimentação para câmeras digitais sem PoE

Se o gravador ou a câmera não suportar tecnologias PoE, o equipamento pode ser alimentado por uma fonte de alimentação separada usando um cabo UTP.

Nesse caso, são usados ​​dispositivos adicionais - divisores, que possuem três conectores:

• conexão de força;
• Conexões LAN;
• conectando fios UTP.

Os divisores pertencem à classe dos dispositivos passivos, pois combinam apenas fios individuais em um cabo. Há uma caixa de junção dentro do dispositivo para garantir a fiação correta.

O dispositivo permite que você faça sem cortar e soldar fios, o que é importante para o uso de câmeras de vídeo externas.

A tecnologia PoE para conectar câmeras de vídeo digitais remotas reduz significativamente os custos de instalação de rede. Se todas as regras forem seguidas, nenhuma configuração de hardware adicional é necessária, a câmera começará a transmitir imediatamente.