Bất kỳ máy quay video kỹ thuật số nào cũng yêu cầu kết nối nguồn điện để hoạt động. Việc truyền tín hiệu cũng xảy ra qua dây dẫn. Cấp nguồn PoE cho camera IP đã được phát triển để giảm chi phí đi dây và kết nối thuận tiện. Có một số kiểu kết nối mà bạn nên tìm hiểu trước khi mua thiết bị và bắt đầu công việc lắp đặt.
- Khái niệm công nghệ PoE
- Ưu điểm của phương pháp
- Nhược điểm của phương pháp
- Các loại cấp nguồn PoE cho camera
- Nguyên tắc nguồn PoE
- Định nghĩa kết nối
- Phân loại thiết bị
- Cung cấp điện áp cung cấp đầy đủ
- Tắt nguồn
- Tiêu chuẩn kết nối
- Phương thức kết nối máy quay phim
- Tùy chọn nguồn PoE
- Nguồn cung cấp cho máy ảnh kỹ thuật số không có PoE
Khái niệm công nghệ PoE
Chữ viết tắt "PoE" có nguồn gốc từ các chữ cái đầu tiên của các từ trong cụm từ tiếng Anh Power over Ethernet, hoặc cấp nguồn qua mạng cục bộ.
Để cung cấp điện áp cho các camera, một cáp PoE duy nhất để giám sát video được sử dụng, cùng với đó, tín hiệu video cũng được phát đi.
Nguồn PoE được sử dụng trong điện thoại IP (điện thoại VoIP), tạo ra các mạng cục bộ trong nhà riêng và doanh nghiệp, khi kết nối các thiết bị được kết nối với mạng Wi-Fi.
Ưu điểm của phương pháp
Sử dụng cáp chung có một số lợi thế:
- giảm chi phí mua dây kết nối;
- công việc cài đặt được đơn giản hóa;
- camera không cần ổ cắm điện và nguồn điện tại nơi lắp đặt;
- an toàn điện được đảm bảo bởi cấp điện áp đi qua cặp xoắn (lên đến 48 V);
- kiểm soát tập trung hoạt động của tất cả các thiết bị được kết nối và tắt máy khẩn cấp được thực hiện;
- sự xuất hiện của các cơ sở xấu đi ít hơn.
Việc sử dụng cáp xoắn đôi giúp đơn giản hóa việc chống lại điện áp cảm ứng và giảm ảnh hưởng của nhiễu điện từ do cấu trúc của dây dẫn có độ xoắn khác nhau.
Nhược điểm của phương pháp
Với chiều dài dây hơn 100 mét, điện trở của dây tăng lên, do đó, điện áp trên máy ảnh giảm xuống. Làm như vậy có thể tắt thiết bị.
Thiết bị PoE đắt hơn, kéo theo chi phí tài chính tăng lên cho việc mua đầu ghi video hoặc bộ định tuyến để phát tín hiệu lên mạng.
Công suất tối đa của thiết bị trong một kênh không được vượt quá 15 hoặc 25 W đối với các tiêu chuẩn IEEE 802.3af và IEEE 802.3at phổ biến nhất. Điều này đặt ra một giới hạn trong việc lựa chọn thiết bị. Tiêu chí quan trọng đối với camera ngoài trời là tiêu thụ năng lượng bổ sung cho việc chiếu tia hồng ngoại và sưởi ấm vào mùa lạnh.
Đối với máy ghi âm, bạn sẽ cần một nguồn điện mạnh, cũng đắt hơn so với các loại tương tự.
Khi lựa chọn thiết bị, cần chọn những mẫu camera, đầu ghi hỗ trợ chuẩn kết nối.
Các loại cấp nguồn PoE cho camera
Có hai cách để kết nối.
Trong trường hợp đầu tiên, điện áp được cung cấp qua các dây xoắn đôi không được sử dụng để truyền tín hiệu video. Đối với điều này, có 4 dây dẫn tự do trong cáp.
Với nguồn ảo, cả điện áp và tín hiệu đều đi qua cùng một cặp dây. Máy biến áp tần số cao được lắp đặt trên cả hai mặt của cáp UTP được sử dụng để cách ly và chống nhiễu.
Nguyên tắc nguồn PoE
- xác định tính sẵn có của thiết bị;
- phân loại thiết bị;
- cung cấp điện áp hoạt động;
- tắt nguồn.
Mỗi bước cho phép bạn xác định sự cố của thiết bị, giảm tiêu thụ điện năng và giảm sự cố hệ thống.
Định nghĩa kết nối
Ở giai đoạn đầu tiên, bộ nguồn PoE cung cấp điện áp từ 2,8 đến 10 V. Điện trở đầu vào của thiết bị được kết nối được tính toán từ dòng điện chạy qua. Nếu thông số nằm trong khoảng 19-25,6 kOhm, thiết bị chuyển sang bước tiếp theo.
Trong trường hợp không có "phản ứng" điện áp không được cung cấp cho dây.
Quá trình lặp lại sau một khoảng thời gian nhất định.
Phân loại thiết bị
Ở giai đoạn thử nghiệm, mức tiêu thụ điện năng của máy quay video được xác định. Người ta đặt vào dây dẫn một hiệu điện thế từ 14,5 đến 25,5 V thì đo được cường độ dòng điện.
Nếu vượt quá các thông số, nguồn từ máy ảnh sẽ bị loại bỏ. Ngoài ra, nguồn cung cấp điện áp bị gián đoạn nếu dòng điện nhỏ hơn các thông số được quy định bởi tiêu chuẩn, điều này có thể cho thấy máy ảnh bị trục trặc hoặc đứt cáp.
Các loại công suất của thiết bị có kết nối PoE:
| Lớp học | Tối đa công suất mỗi kênh, W | Tiêu chuẩn kết nối |
| 0 | 15,4 | 802.3af |
| 1 | 4 | 802.3af |
| 2 | 7 | 802.3af |
| 3 | 15,4 | 802.3af |
| 4 | 30 | 802.3at |
| 5 | 45 | 802.3bt |
| 6 | 60 | 802.3bt |
| 7 | 75 | 802.3bt |
| 8 | 90 | 802.3bt |
Dựa trên kết quả đo, máy ảnh được gán cấp nguồn từ 0 đến 8. Thông số được lưu trong cài đặt của thiết bị cấp nguồn. Trong quá trình vận hành, nếu vượt quá các giá trị cho phép, nguồn điện sẽ bị ngắt.
Cung cấp điện áp cung cấp đầy đủ
Sau khi xác định loại của thiết bị, điện áp cung cấp bắt đầu là 48 V. Mức tăng dần trong 400 ms.
Trong quá trình làm việc, có sự theo dõi liên tục công việc của NTD.
Ngắt kết nối xảy ra khi dòng điện nhỏ hơn 5 mA, hơn 400 mA, và cũng như nếu tổng điện trở của đường dây và máy thu vượt quá 1980 kOhm.
Các thay đổi thông số có thể cho thấy tai nạn:
- ngắn mạch;
- ngắt dòng;
- trục trặc của máy quay.
Mỗi tùy chọn trong số các tùy chọn có thể gây ra dòng điện tăng vọt một cách không kiểm soát được, điều này có thể ngăn chặn khi mất điện.
Tắt nguồn
Nếu trong thời gian quy định của tiêu chuẩn, thiết bị cung cấp điện thông báo rằng máy ảnh bị ngắt kết nối khỏi nguồn điện lưới, nguồn điện cung cấp cho đường dây sẽ bị cắt cho đến khi kết nối được khôi phục.
Tiêu chuẩn kết nối
Khi mua, hãy chú ý đến tiêu chuẩn mà camera PoE được kết nối.
Ba loại phổ biến:
- IEEE 802.3af (Roe) - được đặc trưng bởi sự truyền tải dòng điện một chiều với điện áp danh định 48 V. Tùy thuộc vào thành phần của thiết bị, thông số có thể thay đổi từ 36 đến 57 V. Dòng điện tối đa là 400 mA, và công suất không được vượt quá 15,4 W cho mỗi kênh. Cả hai cặp không có tín hiệu đều được sử dụng để truyền.
- IEEE 802.3at-2009 (Roe +) hỗ trợ công suất thiết bị lên đến 25,5W. Trong trường hợp này, điện áp cho camera giám sát cũng được cung cấp qua 2 cặp dây.
- IEEE 802.3bt (Poe ++ hoặc 4PPoE) là một tiêu chuẩn mới sử dụng tất cả 4 cặp cáp UTP thuộc loại thứ năm để cung cấp dòng điện. Công suất cực đại của máy thu là 90 W.
Mỗi tiêu chuẩn này đều hoạt động - khi được kết nối, tất cả các hoạt động đều trải qua: kết nối, định nghĩa lớp, cung cấp điện áp và ngắt kết nối.
Có một biến thể được gọi là PoE thụ động. Trong trường hợp này, không thực hiện thăm dò, nguồn điện được cung cấp trực tiếp cho đầu thu từ một bộ cấp nguồn riêng biệt. Cần lưu ý rằng PoE thụ động sẽ không bảo vệ thiết bị trong các tình huống khẩn cấp.
Phương thức kết nối máy quay phim
Máy ảnh kỹ thuật số được kết nối theo hai cách: sử dụng công nghệ PoE và không sử dụng công nghệ này. Nó được coi là tối ưu để sử dụng phần cứng tương thích.
Tùy chọn nguồn PoE
Có một số phương án để tổ chức các kết nối PoE. Thành phần thiết bị phụ thuộc vào cấu hình của cơ sở.
Nếu khoảng cách giữa DVR và camera IP không vượt quá 100 mét, thiết bị được kết nối trực tiếp bằng cáp UTP.
Sơ đồ chân Cross-over (zero-hub) tiêu chuẩn của đầu nối RG-45 8 chân được sử dụng.
| Liên hệ với No. | Màu dây | Loại tín hiệu |
| 1 | Trắng cam | Rx + mạng |
| 2 | trái cam | Mạng Rx– |
| 3 | Trắng xanh | Mạng Tx + |
| 4 | Màu xanh da trời | + DC 48 V |
| 5 | Trắng xanh | + DC 48 V |
| 6 | màu xanh lá | Mạng Tx - |
| 7 | Trắng nâu | –DC 48 V |
| 8 | nâu | –DC 48 V |
Đầu ghi và camera phải hỗ trợ công nghệ PoE.
Khoảng cách xa hơn 100 mét sẽ phải mua thêm thiết bị. Bộ lặp PoE có khả năng kéo dài đường truyền 100 m. Đối với khoảng cách từ 300 đến 500 mét, bộ chuyển đổi VDSL2 được sử dụng.
Nếu nguồn điện của các cổng của máy ghi không đủ, các đầu phun và bộ chia PoE sẽ được sử dụng để cấp nguồn cho các máy quay video.
Kim phun được cài đặt tại vị trí của nhà đăng ký hoặc bộ định tuyến. Thiết bị có các đầu nối để kết nối nguồn dòng điện bên ngoài, "LAN" để kết nối đầu ghi và "PoE" cho cáp UTP.
Một bộ chia được gắn ở mặt bên của máy quay video. Một cáp từ kim phun được kết nối với đầu vào của nó. Thiết bị cũng có hai đầu ra: "LAN" để nhận tín hiệu video và kết nối camera.
Nguồn cung cấp cho máy ảnh kỹ thuật số không có PoE
Trong trường hợp này, các thiết bị bổ sung được sử dụng - bộ chia, có ba đầu nối:
- kết nối điện;
- Kết nối mạng LAN;
- kết nối dây UTP.
Bộ chia thuộc loại thiết bị thụ động, vì chúng chỉ kết hợp các dây riêng lẻ thành một cáp. Có hộp nối bên trong thiết bị để đảm bảo đấu dây chính xác.
Thiết bị cho phép bạn làm mà không cần cắt và hàn dây, điều này rất quan trọng đối với việc sử dụng máy quay video ngoài trời.
Công nghệ PoE để kết nối máy quay video kỹ thuật số từ xa giúp giảm đáng kể chi phí lắp đặt mạng. Nếu tất cả các quy tắc được tuân thủ, không cần thiết lập phần cứng bổ sung, máy ảnh sẽ bắt đầu phát sóng ngay lập tức.
