【电子电路技术】PoE供电技术的优缺点

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1PoE供电稳定吗？

　　随着近几年网络监控的迅猛发展，技术门槛也是越来越高，厂商提供的技术支持也越来越趋向于全面化、系统化。TOM是小小安防君一枚，曾经浸泡安防市场一线销售多年，天天跟工程商朋友打交道。在技术交流中，工程商困惑最多的其中就有POE供电的问题，TOM深感PoE对工程商的重要意义，为此，TOM特邀了一位PoE技术专家，集中为大家排疑解惑。

　　问题一：何为PoE技术？

　　PoE (Power Over Ethernet)指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端(如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等)传输数据的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术。PoE技术能在确保现有结构化布线安全的同时保证现有网络的正常运作，最大限度地降低成本。

　　一个完整的PoE系统包括供电端设备(PSE，Power Sourcing Equipment)和受电端设备(PD，Powered Device)两部分。

　　供电端设备(PSE)：支持POE功能的以太网交换机、路由器、集线器或者其他网络交换设备

　　受电端设备(PD)：在监控系统中主要就是网络摄像机(IPC)

　　问题二：PoE供电稳定吗？

　　从技术角度来讲，PoE的技术发展多年，目前已经处于非常成熟的阶段。但由于目前监控市场迫于成本压力，选用的PoE交换机或者线材品质过于低劣，再或者方案设计本身就不合理，导致采用PoE供电的项目维护的工作量特别大，所以工程商普遍存在PoE供电不稳定的观点。

　　网络监控项目，不同于普通的网络综合布线，数据传输量非常大，功率高，且要求全天候不间断工作，采用有品质保证的PoE设备和线材是整个系统稳定的保证。

　　问题三：PoE供电方案的优势？

　　1.简化布线、节省人工成本

　　一根网线同时传输数据和供电，PoE使其不再需要昂贵电源和安装电源所耗费的时间，节省了费用和时间。

　　2.安全方便

　　PoE供电端设备只会为需要供电的设备供电，只有连接了需要供电的设备，以太网电缆才会有电压存在，因而消除了线路上漏电的风险。用户可以安全地在网络上混用原有设备和PoE设备，这些设备能够与现有以太网电缆共存。

　　3. 便于远程管理

　　像数据传输一样，PoE可以通过使用简单网管协议(SNMP)来监督和控制该设备。这个功能可以提供诸如夜晚关机、远端重启之类的功能。

2PoE供电技术风险或劣势

　　问题四：PoE供电技术在工程应用中存在哪些风险或劣势？

　　1. 功率不足，受电端带不动：802.3af标准(PoE)输出功率小于15.4W，对于一般IPC来说足够了，但对于球机等大功率的前端设备而言，输出的功率达不到要求。

　　2. 风险过于集中：通常来说，一台PoE交换机同时会给多个前端IPC进行供电，交换机的POE供电模块任何故障都会导致所有的摄像机无法工作，风险过于集中。

　　3. 设备、维护成本高：相对于其他供电方式，PoE供电技术会增加售后维护工作量，从安全稳定的意义上来说，单独供电的稳定性、安全性最好。

　　问题五：如何选择PoE交换机？

　　1. 需要给多大功耗的设备供电：PoE交换机采用的标准不同，输出功率也会不同，比如：IEEE802.3af最大不超过15.4W，由于传输线材的损耗，能给最大功耗不超过12.95W的设备供电。遵循IEEE802.3at标准的PoE交换机，能给最大功耗不超过25W的设备供电。

　　2. 最多能给多少个设备供电：PoE交换机的一个重要指标，就是PoE供电的总功率。在IEEE802.3af标准下，如果一台24口PoE交换机的PoE供电总功率达到了370W，那么就能够供满24个端口(370/15.4=24)，但如果是按照IEEE802.3at标准的单口最大供电功率30W计算，同时最多就只能给12个端口供电了(370/30=12)。

　　3. 需要接口数、是否带光纤口、带不带网管、速率(10/100/1000M)。

　　问题六：PoE供电的安全传输距离？网线的选择有哪些建议？

　　POE供电的安全传输距离100米，建议使用超五类全铜网线。

　　POE供电网线要求这个问题只在中国等假货便宜货横行的国家是个问题，在很多发达国家不是问题。POE IEEE 802.3af标准要求PSE输出端口的输出功率为15.4W或者15.5W，传输100米后的PD设备接受功率必须不小于12.95W，按照802.3af典型电流值为350ma计算，100米网线的电阻必须为(15.4-12.95W)/350ma = 7欧姆或者(15.5-12.95)/350ma = 7.29欧姆。

　　而标准网线是天然就满足这个要求的，IEEE 802.3af poe供电标准本身就是以标准网线测定的。而只所以会产生POE供电网线要求这个问题，是因为市面上的很多网线都是非标准网线，不是严格按照标准网线的要求来生产的。市面的非标准网线材质主要有铜包钢、铜包铝、铜包铁等，这些网线的阻值大，都不适合POE供电。POE供电必须使用无氧铜材质的网线，即标准网线。

　　PoE供电技术对线材的要求高，建议在监控项目中，千万不要在线材上省成本，得不偿失。

重点安防系统中直流电源／POE电源损坏风险的管控

————高可靠智能双备份安防专用电源

目前大部分安防监控系统前端摄像机等设备供电，几乎都是采用直流12V单个小电源模式。虽说成本较低，但从可靠性、稳定性、规范性来讲，存在着诸多的隐患。小电源均不做防雷接地，那些塑壳的小电源根本就无法接地，散热性也很差，同时众多小电源堆积在机柜中显得非常零乱。这种供电模式无法保障系统的可靠性、稳定性，也无法实现系统集成的规范性。

目前，有部分网络摄像机采用POE供电模式，由于这种模式受网线的线径制约，采用直流48V供电，事实是前端摄像机等安防设备的供电普遍为直流12V，这就不可避免的在前端设备内须将高压48V降到正常的12V才能被设备所采用。如此大压差的降压必然会在摄像机等安防设备狭小拥挤的内部空间产生大量的热量，这样无论是对设备的正常使用还是对设备的使用寿命都是极大的负面影响，而这些都应在设计阶段就需要极力避免的！

当前安防系统采用的主流摄像机为网络摄像机，均内置有对讲、广播、报警等等下挂接口，使用十分方便。如果采用POE方式给网络摄像机供电，看似节省了单独电源线的敷设。但是网络摄像机自身却没能给下挂的对讲、广播、报警等设备进行供电，原因恰恰正是大压差的降压所产生的发热量使网络摄像机自身无法承受！结果是仍须要再单独给对讲、广播、报警等设备敷设电源线，那么这时采用POE方式供电是节省投资、还是徒有虚名呢？

POE供电交换机或POE电源，通常给数个或者数十个摄像机供电，但其内部只是做了分路供电，并没有电源故障冗余功能。一旦POE电源发生故障会造成影响面较广的众多摄像机停机现象，这种状况尤其在重点安防系统中是应该极力避免和不允许出现的！要做到这一点仅凭传统的单个小电源、POE供电模式是绝对实现不了的，正是顺应了这种市场的实际强烈需求才出现了“高可靠智能双备份安防专用电源”。

一、技术不成熟，行业应用平面窄，容易出现故障。

在国内，

PoE

的技术只是在驻地网的楼道交换机有较少的应用，在行业应用

的高可靠性的网络中基本没有应用。从

1999

年开始制定该标准，但是，该标准

的缺点一直制约着市场的扩大。直到

2003

年

月，这个标准才被允许，历时很

长，国内直到现在也没有广泛的应用。

二、设备电源不稳定，造成地市中心的网络瘫痪。

、

有可能导致整个网络瘫痪。如果

POE

模块坏掉了，那么整个网络供电

都会瘫痪这样对于任何一个网络来说，都是一次严重的事故！

、

设备稳定性低。与主流模块应用相比，这个模块的输出功率很大，对

设备整体的供电要求很高，那么设备整体的稳定性就会下降。

、

PoE

供电接头容易老化。

其原因是

PoE

供电是使用

RJ-45

接头连接的，

并且这种塑料的材质热胀冷缩程度也比较严重，耐久度不高。

、

PoE

模块故障率高。由于

PoE

是需要单独的配置模块，从各种网络设

备的应用经验来看，模块化产品的故障率是在网络产品中的故障率最

高的部分，维护不方便。

三、使用

PoE

供电，间接的增加了网络建设的成本。

PoE

模块是需要另外配置的。

由于这种模块的可靠性不高，

要配置冗余电源，

并且冗余电源是要高性能的；增加了网络建设的成本。

所以，

在这种有传统的电源的中心机房的环境中，

使用这种

PoE

供电的方式

不是很合适，

这种供电方式只适合在楼道里、

电源紧缺、

设备可靠性要求不高的

的环境中使用。