WLAN以太網(wǎng)供電防雷技術(shù)應(yīng)用分析

近年來(lái)，VoIP 、WLAN、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控等業(yè)務(wù)飛速發(fā)展，IP電話(huà)、無(wú)線(xiàn)AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等設(shè)備數(shù)量終端、電源數(shù)據(jù)線(xiàn)布線(xiàn)復(fù)雜，取電困難，成本高，以太網(wǎng)供電技術(shù)允許供電設(shè)備通過(guò)以太網(wǎng)在傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)受電設(shè)備提供一定功率的直流電，能在確?，F(xiàn)有結(jié)構(gòu)化布線(xiàn)安全的同時(shí)保證現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作，最大限度地降低成本，該技術(shù)受到國(guó)內(nèi)外眾多電信運(yùn)營(yíng)商青睞。

一、以太網(wǎng)供電技術(shù)概述

IEEE從1999年開(kāi)始對(duì)POE進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工作，目前通用標(biāo)準(zhǔn)為IEEE 802.3af，POE主要由兩部分組成：提供電源的設(shè)備，稱(chēng)為供電設(shè)備（PSE），接受和使用電源的設(shè)備，稱(chēng)為受電設(shè)備（PD）
POE (Power Over Ethernet)，指的是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)Cat.5/Cat.6布線(xiàn)基礎(chǔ)架構(gòu)不作任何改動(dòng)的情況下，在為一些基于IP的終端（如IP電話(huà)機(jī)、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)接入點(diǎn)AP、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、便攜設(shè)備充電器、刷卡機(jī)等）傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)，還能為此類(lèi)設(shè)備提供交直流供電的技術(shù)。

二、雷電對(duì)WLAN系統(tǒng)的危害

POE技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)有十余年，在中國(guó)通信領(lǐng)域WLAN等系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，最大可靠傳輸距離可達(dá)100米，以太網(wǎng)兩端連接均為造價(jià)昂貴，但防護(hù)能力極其脆弱的通訊設(shè)備，尤其是處于室外的WLAN系統(tǒng)，一旦遭受雷擊，輕則導(dǎo)致設(shè)備損壞、信號(hào)中斷、數(shù)據(jù)永久丟失，重則人身傷亡。歷年來(lái)，防雷成為運(yùn)營(yíng)商的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的難點(diǎn)。

WLAN系統(tǒng)主要是由天線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)AP、交換機(jī)、服務(wù)器等設(shè)備組成，危害主要是來(lái)源于直擊雷與雷電電磁脈沖，直擊雷主要是直接擊中WLAN系統(tǒng)設(shè)備而造成的損壞，雷電電磁脈沖主要是通過(guò)饋線(xiàn)、網(wǎng)線(xiàn)、電源等線(xiàn)路對(duì)設(shè)備造成損壞。

三、POE防雷的難點(diǎn)問(wèn)題

WLAN系統(tǒng)中，室外型無(wú)線(xiàn)AP處于樓頂或者鐵塔等位置，因?yàn)槿‰?、布線(xiàn)都比較困難，大部分情況會(huì)采用POE供電，POE交換機(jī)離AP往往會(huì)有幾十米，這段距離的網(wǎng)線(xiàn)在雷擊情況下容易形成雷電電磁脈沖，雷電電磁脈沖沿著網(wǎng)線(xiàn)入侵到無(wú)線(xiàn)AP或POE交換機(jī)，造成設(shè)備損壞。

根據(jù)POE本身的特點(diǎn)， POE最大可靠傳輸距離為100米，當(dāng)中間加裝防雷器或其他設(shè)備后，容易產(chǎn)生信號(hào)衰減、功率損耗等問(wèn)題，功率、通信效果、傳輸距離得不到保障，這對(duì)防雷器性能提出了極高的要求。

四、WLAN整體防雷解決方案

對(duì)于WLAN系統(tǒng)防雷，除直擊雷防護(hù)外，雷電電磁脈沖成為防雷工作的重點(diǎn)。

直擊雷防護(hù)，直擊雷防護(hù)體系由接閃器、引下線(xiàn)，接地裝置組成。首先要對(duì)出于室外天線(xiàn)安裝避雷針，由引下線(xiàn)連接地網(wǎng)，確保為雷電流提供泄放通道。直擊雷的特點(diǎn)是容易對(duì)某一點(diǎn)造成損壞。

雷電電磁脈沖防護(hù)，雷電電磁脈沖是由雷擊產(chǎn)生的電磁場(chǎng)，引起WLAN系統(tǒng)饋線(xiàn)、網(wǎng)線(xiàn)、電源等線(xiàn)路產(chǎn)生過(guò)電壓入侵設(shè)備造成損壞。雷電電磁脈沖的特點(diǎn)是容易對(duì)數(shù)公里范圍造成損壞，因而成為防雷的重點(diǎn)。WLAN系統(tǒng)需要在A(yíng)P饋線(xiàn)端口與網(wǎng)口分別安裝R25N70F饋線(xiàn)避雷器、POE系列以太網(wǎng)供電防雷器，在POE交換機(jī)電源、網(wǎng)口分別安裝M40B1+N單相電源防雷器與POE系列以太網(wǎng)供電防雷器。

五、POE防雷方案介紹

針對(duì)POE供電與雷電防護(hù)這兩大難題，國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的防雷解決方案供應(yīng)商——天盾公司率先推出集成供電、通訊、防雷整體解決方案：

第一、交換機(jī)具備POE功能時(shí)，對(duì)無(wú)線(xiàn)AP進(jìn)行以太網(wǎng)供電：普通型POE防雷器可達(dá)到防雷功能，即信號(hào)線(xiàn)保持正常通訊并同時(shí)給AP進(jìn)行供電時(shí)，內(nèi)部防雷模組能有效泄放線(xiàn)上雷電成分。分別在交換機(jī)側(cè)與AP側(cè)安裝POE防雷器，從而確保兩側(cè)設(shè)備端口安全，免受雷擊損壞。

第二、交換機(jī)為普通交換機(jī)時(shí)，對(duì)無(wú)線(xiàn)AP進(jìn)行以太網(wǎng)供電：POE合路器輸入側(cè)有兩個(gè)端口，一個(gè)端口外接AC/DC電源獲取電源，另一個(gè)端口連接交換機(jī)獲取信號(hào)，輸出端口連接無(wú)線(xiàn)AP，通過(guò)POE合路器整合對(duì)無(wú)線(xiàn)AP同時(shí)實(shí)現(xiàn)供電、通信、防雷等功能。

第三、交換機(jī)具備POE功能時(shí)，對(duì)無(wú)線(xiàn)AP進(jìn)行單獨(dú)電源線(xiàn)路供電：POE分路器輸入側(cè)連接POE交換機(jī)獲取電源與信號(hào)，輸出側(cè)分為兩個(gè)端口，一個(gè)端口連接AP電源線(xiàn)路，對(duì)AP進(jìn)行供電，另外一個(gè)端口連接AP通信端口，對(duì)AP進(jìn)行通信。

隨著WLAN系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的廣泛應(yīng)用，POE技術(shù)隨之得到發(fā)展與提升，如何保障WLAN系統(tǒng)在雷電等環(huán)境上正常運(yùn)行，我們除需要提高對(duì)防雷的認(rèn)識(shí)，同時(shí)需要積極研究現(xiàn)代防雷技術(shù)，最大程度上避免雷電災(zāi)害。