Hướng dẫn về ngân sách chuyển mạch PoE, cấp nguồn cho camera và điểm truy cập

Giới thiệu

Cấp nguồn qua Ethernet trông đơn giản: một cáp mang dữ liệu và nguồn điện, vì vậy camera, điểm truy cập và bộ điều khiển cửa không còn cần nguồn điện cục bộ nữa. Các biến chứng bắt đầu khi quá trình cài đặt phát triển. MỘTCông tắc PoEkhả năng cung cấp năng lượng thoải mái cho mười thiết bị có thể bị quá tải bởi mười lăm thiết bị và sự cố hiếm khi xảy ra. - thiết bị hiếm khi ngoại tuyến, khởi động lại trong vòng lặp hoặc chỉ hỏng vào buổi sáng lạnh nhất trong năm.

Ngân sách PoE là một phép tính, không phải số lượng cổng. Hướng dẫn này hướng dẫn năm bước chúng tôi sử dụng với khách hàng tại AITI Tech Limited để xác định kích thước chính xác của bộ chuyển mạch PoE và các giả định thường khiến ngân sách sai.

PoE thực sự mang lại những gì

IEEE 802.3 tiêu chuẩn hóa bốn mức năng lượng và sự khác biệt giữa nguồn điện có sẵn trên bộ chuyển mạch và nguồn điện đến thiết bị là rất đáng kể. Khoảng 10–20% bị thất thoát trong cáp, tùy thuộc vào chiều dài và kích thước dây dẫn.

Tiêu chuẩn	Tên chung	Cấp nguồn tại cổng switch	Nguồn điện có sẵn tại thiết bị
IEEE 802.3af	Loại 1, PoE	15.4 W	12.95 W
IEEE 802.3at	Loại 2, PoE+	30 W	25.5 W
IEEE 802.3bt	Loại 3, PoE++	60 W	51 W
IEEE 802.3bt	Loại 4	90 W	71.3 W

Hai hậu quả theo sau. Đầu tiên, hãy luôn lập ngân sách từ-hình bên của công tắc vì đó là những gì công tắc phải cung cấp. Thứ hai, một thiết bị có nhãn "PoE+" cần 30 W ở đầu vào thì không thể cấp nguồn bằng cổng 30 W; nó cần cổng Loại 3 hoặc đường cáp ngắn hơn.

Tại sao lập kế hoạch ngân sách quyết định thiết kế

Hầu hết các sự cố PoE mà chúng tôi thấy không phải là lỗi. Chúng là kết quả có thể dự đoán được khi một switch chạy bằng hoặc cao hơn mức công suất dự kiến: switch tự bảo vệ mình bằng cách loại bỏ các cổng mà khách hàng gặp phải khi camera bị mất điện ngẫu nhiên.

Nguyên nhân phổ biến khác là nguồn điện không đủ chứ không phải là công tắc không đủ. Nhiều công tắc chấp nhận cục gạch nguồn bên ngoài và kiểu máy được bán với nguồn điện 60 W không thể cung cấp nhiều hơn 60 W bất kể bảng cổng yêu cầu gì. Kiểm tra bộ chuyển đổi đi kèm, không chỉ bảng dữ liệu của bộ chuyển mạch.

Bước 1: Kiểm kê mọi thiết bị được hỗ trợ

Bắt đầu bằng một danh sách, không phải theo quy tắc kinh nghiệm. Đối với mỗi thiết bị, hãy ghi lại kiểu máy, loại công suất hoặc mức tiêu thụ đã nêu và chiều dài cáp từ bộ chuyển mạch.

Bao gồm các thiết bị mọi người quên. Máy ảnh thu phóng xoay-nghiêng{2}}có thể vẽ được nhiều hơn khi động cơ đang chuyển động so với ở trạng thái ổn định. Camera ngoài trời được trang bị máy sưởi-sẽ thu hút nhiều hơn vào mùa đông. Các điểm truy cập không dây thu hút nhiều hơn khi truyền ở công suất tối đa và nhiều hơn đáng kể khi khởi động. Bộ điều khiển cửa, hệ thống liên lạc nội bộ và loa IP thường bị lược bỏ trong bản phác thảo đầu tiên.

Nếu biểu dữ liệu chỉ cung cấp một lớp (0 đến 8 hoặc một loại), hãy sử dụng mức tối đa của lớp thay vì con số thông thường. Lập ngân sách cho mức tiêu dùng thông thường là cách lắp đặt kết thúc ở mức cận biên.

Bước 2: Chuyển đổi các lớp thiết bị thành Watts

Khi danh sách thiết bị tồn tại, hãy chuyển đổi mọi thứ sang cùng một đơn vị - watt tại cổng chuyển đổi.

Đối với một thiết bị nêu rõ yêu cầu đầu vào của nó, hãy thêm suy hao cáp. Ước tính thực tế cho một đoạn cáp tiêu chuẩn dài 100 m là khoảng 15% chi phí; chạy ngắn hơn mất ít hơn. Đối với thiết bị chỉ có lớp PoE, hãy sử dụng lớp tối đa từ bảng trên.

Thêm kết quả. Tổng số đó là ngân sách liên tục tối thiểu mà bộ chuyển mạch PoE của bạn phải cung cấp, trước bất kỳ khoảng trống nào.

Bước 3: Thêm khoảng trống cho thời gian chuyển tiếp và môi trường

Tải liên tục không phải là tải cao điểm. Camera có bộ sưởi, điểm truy cập trong khi khởi động và cơ chế PTZ đều tạo ra nhu cầu tăng đột biến trong thời gian ngắn và một công tắc không có khoảng trống có thể khởi động lại một cổng khi chúng trùng khớp.

Tỷ lệ chênh lệch 20–30% so với tổng số được tính toán là con số lập kế hoạch hợp lý cho việc lắp đặt thông thường và hơn thế nữa khi cơ sở có nhiều camera PTZ hoặc thiết bị ngoài trời. Khoảng trống cũng đề cập đến thực tế là các thay đổi và thay thế chương trình cơ sở của thiết bị thường thu hút nhiều hơn một chút so với bản gốc.

Bước 4: Kiểm tra tổng ngân sách, không chỉ xếp hạng trên mỗi{1}} cổng

Đây là nơi hầu hết ngân sách thất bại. Một bộ chuyển mạch có thể cung cấp 24 cổng ở mức 30 W mỗi cổng và vẫn có tổng ngân sách là 370 W. Ba mươi lần hai mươi-bốn là 720 W, do đó, con số trên mỗi-cổng sẽ không liên quan khi tổng số đã cạn.

Ba số phải nhất quán:

• cáctối đa trên mỗi- cổng, quyết định liệu một thiết bị riêng lẻ có thể được cấp nguồn hay không.
• cáctổng ngân sách điện năng, quyết định số lượng thiết bị có thể được cấp nguồn cùng một lúc.
• cácnguồn điện thực sự được cung cấp, thường giới hạn cả hai.

Khi bạn so sánh hai công tắc PoE, hãy so sánh tổng ngân sách ở nhiệt độ mà công tắc thực sự sẽ thấy. Một số mô hình giảm ngân sách trên một môi trường xung quanh nhất định, điều này quan trọng trong tủ kín.

Bước 5: Lập kế hoạch tăng trưởng và đường lên

Cuối cùng, cho phép tăng trưởng và tiêu thụ riêng của công tắc. Đường lên cáp quang, các tính năng được quản lý và xếp chồng đều tiêu thụ điện năng có cùng mức ngân sách trên nhiều mô hình.

Câu hỏi tăng trưởng rất đơn giản: có thể có bao nhiêu thiết bị bổ sung trong vòng đời cài đặt? Nếu câu trả lời là nhiều hơn hai hoặc ba, hãy xác định tổng ngân sách cho con số đó ngay bây giờ. Việc thay thế một công tắc sau này có giá cao hơn nhiều so với chênh lệch giá mua.

Lắp đặt công nghiệp và ngoài trời

Trong tủ công nghiệp hoặc ngoài trời, ba yếu tố nữa được áp dụng.

Nhiệt độ.Ngân sách PoE thường được giảm xuống trên 50 độ hoặc 60 độ. Bên trong chiếc tủ kim loại vào mùa hè, giới hạn đó sẽ đến nhanh chóng. Kiểm tra đường cong giảm dần thay vì xếp hạng tiêu đề.

Tiếp xúc đột biến.Đường cáp ngoài trời thu hút các xung điện gây ra. Sử dụng tính năng chống đột biến điện ở đầu công tắc và xác nhận mức tăng đột biến của chính công tắc thay vì cho rằng khả năng bảo vệ cổng là đủ.

Sự dư thừa.Đối với các hệ thống an ninh, một công tắc PoE dự phòng với đầu vào nguồn kép sẽ loại bỏ điểm lỗi duy nhất mà một nguồn điện duy nhất tạo ra. Trong trường hợp mất camera là sự cố bảo mật thì việc dự phòng không phải là tùy chọn.

Được quản lý hoặc không được quản lý: Tại sao nó thay đổi ngân sách

Loại công tắc quyết định cách cài đặt hoạt động tốt như thế nào khi ngân sách chịu áp lực.

Không được quản lýCông tắc PoElà cách rẻ nhất để cấp nguồn cho các thiết bị: cắm nó vào, kết nối cáp và nó hoạt động. Những gì nó không cung cấp là khả năng hiển thị. Không có-đọc nguồn điện trên mỗi cổng, không có cảnh báo khi cổng tắt và không có cách nào để khởi động lại máy ảnh bị treo mà không cần di chuyển đến tủ.

Được quản lýCông tắc PoEthêm tính năng giám sát nguồn trên mỗi{0}}cổng, cảnh báo SNMP và luân chuyển nguồn từ xa. Khi camera bị khóa, ai đó có thể khởi động lại cổng từ trình duyệt thay vì lái xe đến trang web. Đối với bất kỳ cài đặt nào có nhiều thiết bị, chỉ riêng khả năng đó thường bù đắp được khoản chênh lệch giá trong cuộc gọi dịch vụ đầu tiên.

Việc quản lý cũng có ích khi ngân sách thực sự eo hẹp. Được quản lýCông tắc PoEcho phép bạn chỉ định mức độ ưu tiên của cổng, để camera an ninh duy trì nguồn điện trong khi các thiết bị ít quan trọng hơn bị ngắt trước thay vì chuyển đổi cổng tùy ý. Một số kiểu máy cũng cho phép bạn lên lịch cấp nguồn cho các cổng không cần thiết qua đêm.

Quy tắc thực tế: sử dụng không được quản lýCông tắc PoEdành cho các bản cài đặt nhỏ, có thể truy cập, nơi việc khởi động lại dễ dàng và chỉ định một bản cài đặt được quản lýCông tắc PoEbất cứ nơi nào có thiết bị ở xa, nhiều hoặc ở mức độ{0}}quan trọng về bảo mật. Cách tính toán ngân sách điện năng cũng giống hệt nhau - chỉ có hậu quả của việc tính toán sai là khác nhau. Trên máy ảnh-cài đặt nặng, sự khác biệt đó xuất hiện vào lần đầu tiên công tắc PoE cần khởi động lại từ xa.

Những sai lầm người mua thường mắc phải

Danh sách kiểm tra đặc điểm kỹ thuật

Câu hỏi thường gặp

Câu hỏi 1: Một PoE có thể chuyển nguồn cho bao nhiêu thiết bị?

Nó phụ thuộc vào tổng nguồn điện chia cho mức tiêu thụ thực tế của từng thiết bị chứ không phụ thuộc vào số lượng cổng. Thêm 20–30% khoảng không phía trên tải trọng liên tục được tính toán.

Câu 2: Sự khác biệt giữa PoE, PoE+ và PoE++ là gì?

PoE (802.3af) cung cấp 15,4 W mỗi cổng, PoE+ (802.3at) 30 W và PoE++ (802.3bt) 60 W hoặc 90 W. Nguồn điện khả dụng trên thiết bị thấp hơn do mất cáp.

Câu 3: Chiều dài cáp có ảnh hưởng đến nguồn PoE không?

Đúng. Chạy lâu hơn sẽ mất nhiều năng lượng hơn dưới dạng nhiệt, do đó, một thiết bị ở gần giới hạn cổng của nó có thể hoạt động trên một sợi cáp ngắn và bị hỏng khi chạy 100 m.

Câu hỏi 4: Tôi có thể vượt quá mức tiêu thụ điện năng của bộ chuyển mạch PoE không?

Switch sẽ tự bảo vệ bằng cách loại bỏ hoặc khởi động lại các cổng sau khi cạn kiệt ngân sách. Điều đó xuất hiện dưới dạng ngừng hoạt động của thiết bị ngẫu nhiên chứ không phải là lỗi hoàn toàn.

Câu hỏi 5: Tại sao công tắc của tôi làm rơi camera khi thời tiết lạnh?

Camera ngoài trời có máy sưởi hút nhiều hơn đáng kể ở nhiệt độ thấp, điều này có thể đẩy việc lắp đặt vượt quá ngân sách. Ngân sách cho thời tiết lạnh-cao điểm thay vì tiêu dùng vào mùa hè.

Câu hỏi 6: Công tắc PoE có cần giảm công suất trong tủ nóng không?

Thường thì có. Kiểm tra đường cong giảm dần của nhà sản xuất, vì nhiều kiểu máy giảm ngân sách sẵn có trên nhiệt độ môi trường được chỉ định.

Câu hỏi 7: Bộ chuyển mạch PoE dự phòng có đáng giá không?

Trong trường hợp mất điện thiết bị là một sự kiện bảo mật hoặc an toàn, đầu vào nguồn kép sẽ loại bỏ điểm lỗi duy nhất do một nguồn điện tạo ra. Đối với các cài đặt không quan trọng, mô hình tiêu chuẩn thường là đủ.

Phần kết luận

Việc định cỡ một công tắc PoE phụ thuộc vào số học được thực hiện trước khi đặt hàng, không xử lý sự cố sau đó. Kiểm kê các thiết bị, chuyển đổi mọi thứ thành watt tại cổng chuyển đổi, thêm khoảng trống, sau đó kiểm tra tổng ngân sách, bộ chuyển đổi được cung cấp và đường cong giảm dần để biết nhiệt độ lắp đặt thực tế.

AITI Tech Limited cung cấp các thiết bị chuyển mạch, bộ định tuyến và tường lửa công nghiệp và thương mại tương thích với các môi trường Cisco, Aruba, Juniper, Huawei và Fortinet, bao gồm cả các mô hình PoE với ngân sách tổng hợp và từng cổng được ghi lại. Hãy gửi cho chúng tôi danh sách thiết bị, số lần chạy cáp và tình trạng tủ của bạn và nhóm của chúng tôi sẽ xác nhận thông số kỹ thuật của công tắc PoE phù hợp.