Què és la font d'alimentació POE a les càmeres de vigilància IP

Qualsevol càmera de vídeo digital requereix una connexió d'alimentació per funcionar. La transmissió del senyal també es produeix mitjançant cables. La font d'alimentació PoE per a càmeres IP s'ha desenvolupat per reduir els costos de cablejat i la connexió convenient. Hi ha diversos tipus de connexions que heu d’aprendre abans de comprar equips i començar la instal·lació.

Concepte de tecnologia PoE

L'abreviatura "PoE" es deriva de les primeres lletres de les paraules de l'expressió anglesa Power over Ethernet, o potència a través d'una xarxa d'àrea local.

Per subministrar tensió a les càmeres, s’utilitza un sol cable PoE per a videovigilància, al llarg del qual també s’emet el senyal de vídeo.

L’energia PoE s’utilitza en telefonia IP (telèfons VoIP), en la creació de xarxes locals en cases particulars i empreses, quan es connecten dispositius connectats a una xarxa Wi-Fi.

Avantatges del mètode

L’ús d’un cable comú té diversos avantatges:

• es redueix el cost de la compra de cables de connexió;
• es simplifica el treball d’instal·lació;
• les càmeres no necessiten preses de corrent ni fonts d’alimentació al lloc d’instal·lació;
• la seguretat elèctrica està assegurada pel nivell de tensió que passa pel parell trenat (fins a 48 V);
• es realitza un control centralitzat del funcionament de tots els dispositius connectats i l’aturada d’emergència;
• l’aspecte del local es deteriora menys.

L'ús d'un cable de parell trenat simplifica la lluita contra les tensions induïdes i redueix l'efecte de la interferència electromagnètica a causa de l'estructura dels cables amb un pas de gir diferent.

Inconvenients del mètode

Amb una longitud de fil de més de 100 metres, la resistència dels cables augmenta, per tant, disminueix el voltatge de la càmera. Si ho feu, pot apagar l’equip.

Els equips PoE són més cars, cosa que comporta un augment dels costos financers per a la compra de gravadors de vídeo o encaminadors per emetre el senyal a la xarxa.

La potència màxima de l’equip en un canal no pot superar els 15 o 25 W per als estàndards IEEE 802.3af i IEEE 802.3at més comuns. Això imposa una limitació a l’elecció dels dispositius. El criteri és important per a les càmeres exteriors que consumeixen energia addicional per a la il·luminació i la calefacció d’infrarojos durant la temporada de fred.

Per a les gravadores, necessitareu una font d’alimentació potent, que també és més cara que els analògics.

En seleccionar equips, cal seleccionar models de càmeres i gravadores que admetin l'estàndard de connexió.

Varietats d'alimentació PoE per a càmeres

Hi ha dues maneres de connectar-se.

En el primer cas, la tensió es subministra a través dels cables de parell trenat que no s’utilitzen per transmetre el senyal de vídeo. Per a això, hi ha 4 conductors lliures al cable.

Amb l’alimentació fantasma, tant el voltatge com el senyal viatgen a través del mateix parell de cables. Els transformadors d’alta freqüència instal·lats a banda i banda del cable UTP s’utilitzen per aïllar i evitar interferències.

Principi de potència PoE

PoE fa més que dinamitzar el cable UTP. L'algorisme per subministrar tensió a la càmera consta de diverses etapes:

• determinar la disponibilitat d'equips;
• classificació de dispositius;
• subministrament de tensió de funcionament;
• apagar.

Cada pas us permet identificar el mal funcionament dels dispositius, reduir el consum d'energia i reduir les avaries del sistema.

Definició de connexió

En la primera fase, la font d'alimentació PoE subministra una tensió de 2,8 a 10 V. La resistència d'entrada del dispositiu connectat es calcula a partir del corrent de flux. Si el paràmetre oscil·la entre 19-25,6 kOhm, el dispositiu passa al pas següent.

En absència d'una "resposta" no es subministra voltatge al cable.

El procés es repeteix després d'un període de temps determinat.

Classificació de dispositius

A la fase de proves, es determina el consum d'energia de la càmera de vídeo. S’aplica una tensió de 14,5 a 25,5 V al cable i es mesura el corrent.

Si se superen els paràmetres, s’elimina la potència de la càmera. A més, l’alimentació de tensió s’interromp si el corrent és inferior als paràmetres especificats per les normes, cosa que pot indicar un mal funcionament de la càmera o un trencament del cable.

Classes de potència dels equips amb connexió PoE:

En funció dels resultats de la mesura, a la càmera se li assigna una classe de potència de 0 a 8. El paràmetre es desa a la configuració del dispositiu d'alimentació. Durant el funcionament posterior, si se superen els valors admissibles, s'interromprà la font d'alimentació.

Alimentació de tensió completa

Després de determinar la classe del dispositiu, s'inicia la tensió d'alimentació de 48 V. El nivell augmenta gradualment durant més de 400 ms.

Durant el treball, es fa un seguiment continu del treball del consumidor.

La desconnexió es produeix quan el corrent és inferior a 5 mA, més de 400 mA, i també si la resistència total de la línia i del receptor supera els 1980 kOhm.

Els canvis de paràmetres poden indicar accidents:

• curtcircuit;
• salt de línia;
• mal funcionament de la càmera de vídeo.

Cadascuna de les opcions pot provocar una forta pujada de corrent de manera incontrolada, cosa que s’evita per una interrupció de l’energia.

Apagar

Si, dins del temps especificat per la norma, el dispositiu de subministrament d’alimentació detecta que la càmera està desconnectada de la xarxa elèctrica, es tallarà l’alimentació de la línia fins que es restableixi la connexió.

Estàndards de connexió

En comprar, fixeu-vos en l’estàndard mitjançant el qual es connecta la càmera PoE.

Són habituals tres tipus:

1. IEEE 802.3af (Roe): es caracteritza per la transmissió de corrent continu amb una tensió nominal de 48 V. Segons la composició de l’equip, el paràmetre pot variar de 36 a 57 V. El corrent màxim és de 400 mA i la potència no ha de superar els 15,4 W per a cada canal. Els dos parells sense senyal s’utilitzen per a la transmissió.
2. IEEE 802.3at-2009 (Roe +) admet una potència de dispositiu de fins a 25,5W. En aquest cas, la tensió de les càmeres de vigilància també es subministra mitjançant 2 parells de cables.
3. IEEE 802.3bt (Poe ++ o 4PPoE) és un nou estàndard que utilitza els 4 parells de cables UTP de la cinquena categoria per subministrar corrent. La potència màxima del receptor és de 90 W.

Cadascun d’aquests estàndards està actiu: quan es connecta, es realitzen totes les operacions: connexió, definició de classe, alimentació de tensió i desconnexió.

Hi ha una variació anomenada PoE passiu. En aquest cas, no es realitza cap sondeig, la font d'alimentació es subministra directament al receptor des d'una unitat d'alimentació independent. Cal tenir en compte que el PoE passiu no protegirà els equips en situacions d’emergència.

Mètodes de connexió de càmera de vídeo

Les càmeres digitals es connecten de dues maneres: amb l’ús de la tecnologia PoE i sense ella. Es considera òptim utilitzar maquinari compatible.

Opcions d'alimentació PoE

Hi ha diversos esquemes per organitzar connexions PoE. La composició de l’equip depèn de la configuració de la instal·lació.

Si la distància entre el DVR i la càmera IP no supera els 100 metres, l'equip es connecta directament amb un cable UTP.

S'utilitza el pinout estàndard Cross-over (zero-hub) dels connectors RG-45 de 8 pins.

La gravadora i la càmera han de ser compatibles amb la tecnologia PoE.

Una distància de més de 100 metres requerirà la compra d’equip addicional. Els repetidors PoE poden estendre la línia de transmissió 100 m. Per a distàncies de 300 a 500 metres, s’utilitzen convertidors VDSL2.

Si la potència dels ports de la gravadora no és suficient, s’utilitzen injectors PoE i divisors per alimentar les càmeres de vídeo.

L’injector s’instal·la a la ubicació del registrador o del router. El dispositiu té connectors per connectar una font de corrent externa, "LAN" per connectar una gravadora i "PoE" per a un cable UTP.

Es col·loca un divisor al lateral de la càmera de vídeo. Es connecta un cable de l’injector a la seva entrada. El dispositiu també té dues sortides: "LAN" per rebre un senyal de vídeo i una connexió de càmera.

Font d'alimentació per a càmeres digitals sense PoE

Si la gravadora o la càmera no admeten tecnologies PoE, l’equip es pot alimentar des d’una font d’alimentació independent mitjançant un cable UTP.

En aquest cas, s’utilitzen dispositius addicionals: divisors, que tenen tres connectors:

• connexió d'alimentació;
• Connexions LAN;
• connexió de cables UTP.

Els divisors pertanyen a la classe de dispositius passius, ja que només combinen cables individuals en un cable. Hi ha una caixa de connexions a l’interior del dispositiu per garantir un cablejat correcte.

El dispositiu us permet prescindir de tallar i soldar cables, cosa important per utilitzar càmeres de vídeo a l’aire lliure.

La tecnologia PoE per connectar càmeres de vídeo digitals remotes redueix significativament els costos d’instal·lació de la xarxa. Si es compleixen totes les regles, no es requereix cap configuració de maquinari addicional, la càmera començarà immediatament a emetre.