cookieOptions = {...}; ‧ POE 和 POC 供電區別 - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網

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2016年2月22日 星期一

來源:海康威視 作者:孫超
一、什麼是PoE供電?
乙太網供電(Power over Ethernet)也稱為PoE供電,是有源乙太網供電的簡稱,指的是在現有佈線基礎架構不作任何改動的情況下,在與一些基於IP的終端傳輸資料信號的同時,還能為此類設備提供直流供電的技術。


二、什麼是POC供電?
POC (Power Over Coaxial)一種基於同軸線的影像傳輸,同軸控制,電源疊加的技術。在同軸電纜傳輸中即傳輸高清視訊訊號、同軸信號又傳輸電源,即將高清影像、同軸等信號與供電電源複合在一起,在一根同軸線上傳輸。

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三、兩者在技術特點上有何區別?
1) 傳輸介質不同
PoE系統通過雙絞線來傳輸,而POC系統利用同軸線纜傳輸。

2) 傳輸方式不同
PoE是通過CAT.5及以上的網線,在差分線上傳輸數位網路信號的同時,給PD端進行供電。PoE供電方式通常有2種方式,如下圖所示:第一種用到8芯網線,利用4567號空閒端進行電源傳輸,信號與電源是分開傳輸;第二種用到4芯網線,即利用16資料端即傳輸電源也傳輸數位信號,實現信號與電源疊加傳輸。
  圖1 PoE供電系統圖
POC採用單線傳輸方式,只採用兩芯同軸線纜架構更簡單,但需要單端長距離傳輸高頻類比視訊訊號,技術難度更大。

首先在疊加過程中,難度最大的是解決解決直流電源,與視訊訊號疊加傳輸的問題,維持在高清影像不失真,下面我們將通過原理分析,說明疊加過程,具體原理如圖所示:

  圖2 POC供電系統原理圖
D2L2C2、端接匹配電路組成的疊加模組是本系統的核心模組之一,主要完成直流電源與類比高清視訊訊號的高頻分量疊加。原理是:對直流電源而言,電感L2無感抗,即對於直流電源來說,在D2,L3,端接匹配三者並聯的電路上感受到是0阻抗,電源可以直接從同軸介面BNC1輸出到相機,並給攝影機供電。

與此同時,電容C2對直流電源來說是高阻抗,所以C2可以將直流電壓與濾波器、類比高清視頻處理晶片分離開,直流電源不會影響到高清視頻的輸入。
而對從同軸介面BNC1輸入的類比高清影像源的高頻分量,屬於高頻交流信號。對於高頻交流信號,電容C2的阻抗較低,即對於類比高清影像源而言,從輸入BNC1到類比高清影像AD過程中感受到的是低阻抗。

但由D2L3、 端接匹配並聯的電路,對於類比高清影像源的高頻分量而言屬於高阻抗,即對於類比高清視訊訊號的高頻分量來說,到電源端受電端感受的阻抗較大。通過這個原理,可以把高清類比影像源與VCC隔離開,使高清類比影像源可以疊加到VCC上,相互不受影響,並行不悖,完成類比高清視頻線上疊加電源的功能。

上述模組可以解決高清視訊訊號高頻分量疊加的問題,但高清視訊訊號不僅包含高頻分量,還包含低頻的信號。對於高清影像的低頻信號而言,由於由於電感L2mH級,無法做到對低頻也是高阻,所以僅通過上述模組無法實現無失真疊加。R4,C1,Q3,Q4,C1組成的疊加模組是本系統的核心模組之二,可以完成高清視訊訊號的低頻部分疊加功能,原理如下:

通過外部偏置參數的設置使三極管Q3,Q4處於放大區,使Q4的管腳3電壓高於管腳1電壓,管腳1電壓高於管腳2,這樣供電電流經過Q3,Q4放大後,通過Q432管腳流向電感L2

但對於高清類比影像而言,屬於交流信號,C1低阻抗,利用三極管在放大區的特性(流經三極管12管腳的電流決定了流經3,2的電流)以及R5的高阻抗,使流經Q3Q4的電流極小,可以忽略不計,高清視訊訊號在經過該模組時,感受到的阻抗約等於R4。通過設置R4的阻值,可以實現對高清類比影像高阻抗的目的。

其精髓是將三極管設定為放大狀態,利用三極管在放大區的特性,實現對類比高清視訊訊號表現為高阻抗,從而使得在不同頻譜段的視訊訊號保持衰減恒定。


3) 應用總結
PoE的方案是傳輸網路資料,傳輸過程數位化、網路化,且傳輸的可靠性好,但傳輸前需要將圖像數位化,成本比較高同時存在網路延時,並且傳輸距離短最大只有100米。在影像監控領域主要應用於網路影像監控的專案。

POC供電系統及電源傳輸,PTZ控制,影像傳輸與一體,在工程佈線中,這不僅可以節約可觀的成本,而且可以縮短施工時間,同時傳輸距離遠最大可達400米。在影像監控領域主要應用於類比影像監控專案。


四、如何判斷一個供電系統的好壞,關鍵核心在哪裡?
兩者技術都是實現視訊訊號與電源信號同步傳輸,降低施工成本,達到方便施工的目的。自然就得從系統的可靠性和穩定性這兩方面去考量,如果頻繁出現故障相信也不會得到大家的信賴。


1) 自我檢測功能:
首先兩個系統都具備自我檢測和匹配的功能。PoE系統先通過PSE供電端,完成對受電端PD的匹配檢測,只有符合PoE供電標準的設備才能被通過匹配,進而開始供電。

POC系統通過檢測只有前端符合POC標準的攝影機才能被匹配,如果受電端發生故障,或是線纜損壞就會自動斷電,從而避免線纜和設備造成損壞。

2) 電流保護功能
POC系統具備電流保護功能,即通過電阻兩端的壓降,即時監測供電模組的輸出電流,當輸出電流過大時,能夠及時關閉電源的輸出,進而保護整個系統。
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1 comments:

Emma 提到...

鏡頭模組端的POC 訊號如何確認是否正確?盼解說!