杜松+陳晉+劉建琴+劉貞+廖美健+唐詩

【摘要】 隨著社會生活及生產對用電的需求越來越緊密，人們對電力行業(yè)的穩(wěn)定性和安全性的要求也越來越高。隨著網(wǎng)絡規(guī)模的擴大，影響網(wǎng)絡服務的因素也增多了，無形中提高了網(wǎng)絡服務的復雜度。如何進行有效的網(wǎng)絡管理，確保信息網(wǎng)絡可靠、穩(wěn)定的運行已經成為一個急切需要解決的問題。建立智能的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)電力網(wǎng)絡監(jiān)控管理的有效應用，是當前及未來電力行業(yè)提高生產效益、保障安全生產的有效手段。本文針對當前主流的PoE技術在監(jiān)控預警系統(tǒng)中的應用進行了探討。

【關鍵詞】 網(wǎng)絡監(jiān)控預警系統(tǒng) PoE 應用潛力

隨著對網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)的高清化、智能化、綜合化的不斷追求，網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)對網(wǎng)絡攝像機的各種應用正在不斷的增加和完善，對基礎電源的需求更加迫切。

一、PoE技術

PoE （Power Over Ethernet）指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5布線基礎架構不作任何改動的情況下，在為一些基于IP的終端（如IP電話機、無線局域網(wǎng)接入點AP、網(wǎng)絡攝像機等）傳輸數(shù)據(jù)信號的同時，還能為此類設備提供直流供電的技術。PoE技術能在確?，F(xiàn)有結構化布線安全的同時保證現(xiàn)有網(wǎng)絡的正常運作，最大限度地降低成本。PoE也被稱為基于局域網(wǎng)的供電系統(tǒng)（PoL， Power over LAN ）或有源以太網(wǎng)（ Active Ethernet），有時也被簡稱為以太網(wǎng)供電，這是利用現(xiàn)存標準以太網(wǎng)傳輸電纜的同時傳送數(shù)據(jù)和電功率的最新標準規(guī)范，并保持了與現(xiàn)存以太網(wǎng)系統(tǒng)和用戶的兼容性。IEEE 802.3af標準是基于以太網(wǎng)供電系統(tǒng)PoE的新標準，它在IEEE 802.3的基礎上增加了通過網(wǎng)線直接供電的相關標準，是現(xiàn)有以太網(wǎng)標準的擴展，也是第一個關于電源分配的國際標準。標準的五類網(wǎng)線有四對雙絞線，但是在l0M BASE-T和100M BASE-T中只用到其中的兩對。IEEE80 2.3af允許兩種用法：應用空閑腳供電時，4、5腳連接為正極，7、8腳連接為負極；應用數(shù)據(jù)腳供電時，將DC電源加在傳輸變壓器的中點，不影響數(shù)據(jù)的傳輸，在這種方式下線對1、2和線對3、6可以為任意極性。IEEE80 2.3af標準不允許同時應用以上兩種情況。電源提供設備PSE只能提供一種用法，但是電源應用設備PD必須能夠同時適應兩種情況。IEEE80 2.3af標準規(guī)定供電電源通常是48V、13W的（IEEE80 2.3at為48V、13W）。PD設備提供48V到低電壓的轉換是較容易的，但同時應有1500V的絕緣安全電壓。

二、 PoE技術在網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)中優(yōu)勢

1）靈活性，PoE只需要安裝和支持一條電纜，簡單而且節(jié)省空間，并且設備可隨意移動。2）節(jié)約成本，視頻監(jiān)控攝像機等，都需要安裝在難以部署AC電源的地方，PoE使其不再需要昂貴電源和安裝電源所耗費的時間，節(jié)省了費用和時間。3）供電智能化，DC電源像數(shù)據(jù)傳輸一樣，PoE可以通過使用簡單網(wǎng)管協(xié)議（SNMP）來監(jiān)督和控制設備。4）消除供電安全隱患，PoE供電端設備只會為需要供電的設備供電，只有連接了需要供電的設備，以太網(wǎng)電纜才會有電壓存在，因而消除了線路上漏電的風險。5）集中供電優(yōu)勢，一個單一的UPS就可以提供相關所有設備在斷電時的供電。6）設備兼容性優(yōu)勢，用戶可以自動、安全地在網(wǎng)絡上混用原有設備和PoE設備，這些設備能夠與現(xiàn)有以太網(wǎng)電纜共存。7）使網(wǎng)絡設備便于管理，當遠端設備與網(wǎng)絡相連后，能夠遠程控制、重配或重設。8）在網(wǎng)絡攝像機局域網(wǎng)中，PoE可以簡化測試任務，接入點能夠被輕松地移動和接入。

三、PoE技術在網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

通常情況下，正常工作的網(wǎng)絡攝像機需要外接兩根線：一根網(wǎng)線，一根電線。但是有的情況會導致網(wǎng)絡監(jiān)控鏡頭無法安裝：一是攝像頭安裝位置無電源；二是攝像頭安裝的位置有電源，但卻是照明電源，無法提供全天候供電。以上導致網(wǎng)絡攝像機無法安裝的情況，均發(fā)生在網(wǎng)絡攝像機的供電問題上。要想使網(wǎng)絡攝像機在預計地點正確安裝，就必須解決網(wǎng)絡攝像機的供電問題。既然不能正常提供電力，就應該考慮使用網(wǎng)線來給攝像機供電，畢竟部署一條網(wǎng)線比部署一條強電線要容易的多，而且如果使用網(wǎng)線供電，只要數(shù)據(jù)交換機端的電力不中斷，網(wǎng)絡攝像機就可以正常工作。

使用網(wǎng)線給網(wǎng)絡攝像機供電，可以歸納為以下兩種情況：

？ 網(wǎng)絡攝像機支持IEEE802.3af＼IEEE802.3at協(xié)議，可以直接使用PoE供電設備通過網(wǎng)線給網(wǎng)絡攝像機供電。

？ 網(wǎng)絡攝像機不支持 IEEE802.3af＼IEEE802.3at 協(xié)議，不能直接使用PoE設備供電。這時需要用到另外一種配套設備—PoE分離線或者PoE分離器。它的作用可以將集成有電力的網(wǎng)線分離成純數(shù)據(jù)網(wǎng)線和電源線。這樣就可完成數(shù)據(jù)與電源分離，達到一根網(wǎng)線即傳輸了數(shù)據(jù)又提供電源。

PoE供電距離是由數(shù)據(jù)信號的傳輸距離決定的。單純的電力是可以傳輸很遠的，只要電路可通。但是數(shù)據(jù)信號的傳輸距離是由網(wǎng)線決定的。普通的5類線數(shù)據(jù)信號傳輸距離大概是100米左右。工程上為保證施工質量，一般取80-90米。這里的傳輸距離指的是最大速率的情況，比如100M，如果將速率下降到10M，傳輸距離可以延長到150-200米（視網(wǎng)線質量而定）。所以PoE供電傳輸距離并不是PoE技術決定的，而是由網(wǎng)線決定。

四、PoE網(wǎng)絡攝像機

PoE網(wǎng)絡攝像機是利用PoE技術來實現(xiàn)網(wǎng)絡視頻監(jiān)控的網(wǎng)絡攝像機，它擁有PoE受電設備端的功能，利用以太網(wǎng)供電的供電端設備（PSE）提供的直流電，通過雙絞線傳輸至受電端（PD）。PoE功能在若干年以后毫無疑問會是攝像機的必備功能，網(wǎng)絡攝像機的引進PoE功能極大的靈活了網(wǎng)絡攝像機的供電需求，既可以就地取電，也可以通過網(wǎng)線取電，布局的時候不再受傳統(tǒng)的電力線取電點的制約，可以隨意移動和變更攝像點，在許多領域都具備極大的優(yōu)勢。伴隨著光網(wǎng)視等PoE產品廠商的大力投入PoE技術開發(fā)、培育市場，PoE產品在性能上逐步升級，在價格上逐步平民化，PoE網(wǎng)絡攝像機的用量成倍增長。安防行業(yè)已經逐步走進無PoE不高清的“以太網(wǎng)供電PoE時代”

跟普通網(wǎng)絡攝像機相比，PoE網(wǎng)絡攝像機具有以下優(yōu)點：除了從以太網(wǎng)電纜為連接設備提供通用供電支持外，PoE降低了投資開支，從而降低了在統(tǒng)一IP基礎設施中整合入上電設備的總部署成本。PoE免除了為終端設備安裝墻壁電源連接的需要，因而降低了與支持終端設備相關的電源插座成本。它還可在部署本地交流電源較為困難的場所安裝網(wǎng)絡連接設備，從而提供了更大的靈活性。

在實際運用中，我們將PoE 網(wǎng)絡攝像機中的受電端從攝像機中剝離出來，分成普通的網(wǎng)絡攝像機加PoE分離器（光網(wǎng)視型號：PD3101）或者PoE分離線（光網(wǎng)視型號：PD3201）。前端同樣有提供PoE供電的以太網(wǎng)交換機（光網(wǎng)視常用型號：POE31004P），后端配置PoE分離器或者PoE分離線，將雙絞線傳輸過來的直流電源轉換給網(wǎng)絡攝像機，提供網(wǎng)絡攝像機的工作電源。因為受電模塊具有支持功率識別電路的功能，在我們使用智能PoE交換機供電的時候，節(jié)能的優(yōu)點體現(xiàn)的更加明顯。

結束語：監(jiān)控市場到目前為止發(fā)展大致分了三個階段：模擬化技術、數(shù)字化技術和網(wǎng)絡化技術（IP技術）。在三個階段中，最初是以模擬信號和設備為特征的CCTV（閉路電視監(jiān)控）系統(tǒng)，采用VCR存儲監(jiān)控數(shù)據(jù)；到數(shù)字化或部分數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)中以DVR或具有網(wǎng)絡功能的NVR存儲監(jiān)控數(shù)據(jù)；再到現(xiàn)在蓬勃發(fā)展的網(wǎng)絡化視頻監(jiān)控系統(tǒng)（IP監(jiān)控系統(tǒng)），采用更新的存儲技術（DAS、NAS、IP SAN或FC SAN等）存儲監(jiān)控數(shù)據(jù)。這是監(jiān)控系統(tǒng)走過的三步發(fā)展之路，也是監(jiān)控數(shù)據(jù)存儲的三個不同時代。

參 考 文 獻

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