CN105207785A - 一种PoE系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种PoE系统，所述PoE系统包括PSE和多个PD，所述多个PD中包括与所述PSE连接的PD，所述多个PD中包括不与所述PSE连接且与其它PD连接的PD；其中：PSE，用于向与所述PSE连接的PD输出PoE电源；PD，用于接收PoE电源，并将所述PoE电源输出给与本PD连接的PD。通过本发明的技术方案，PSE可以向与本PSE连接的PD输出PoE电源，且PD可以将PoE电源输出给与本PD连接的PD，即PSE不需要向所有PD输出PoE电源，且PSE不需要与所有PD连接，因此，处于不同位置的多个PD不需要都和PSE连接，实际上只需要一个PD与PSE连接即可，从而可以简化施工布线的复杂度，并实现布线成本的节约。

Description

一种PoE系统

技术领域

本发明涉及电路技术领域，尤其是涉及一种PoE系统。

背景技术

安防行业已经普遍应用PoE(PowerOverEthernet，以太网供电)技术，即通过网线提供PoE电源，实现1根网线同时传输网络数据和PoE电源给PD(PoweredDevice，受电端设备，如IPC(IPCamera，网络摄像机)等)。在PoE供电时，由PSE(PowerSourcingEquipment，供电端设备，如PoE交换机等)向PD提供PoE电源，且网络数据和PoE电源从PD的网口输入。

如图1所示，当PSE给多个处于不同位置的PD提供PoE电源时，处于不同位置的多个PD都需要和PSE直接连接，施工布线非常繁琐。

发明内容

本发明提供一种以太网供电PoE系统，所述PoE系统包括供电端设备PSE和多个受电端设备PD，所述多个PD中包括与所述PSE连接的PD，所述多个PD中包括不与所述PSE连接且与其它PD连接的PD；其中：

PSE，用于向与所述PSE连接的PD输出PoE电源；

PD，用于接收PoE电源，并将所述PoE电源输出给与本PD连接的PD。

所述PD内包括PoE电源输出控制模块和用于输出PoE电源的电路开关；所述PoE电源输出控制模块，用于在需要向与本PD连接的PD输出PoE电源时，控制所述电路开关闭合，以将PoE电源输出给与本PD连接的PD。

所述PD内还具体包括：PoE电源转换模块、电平转换电路和中央处理器CPU；所述PoE电源转换模块，用于将接收到的PoE电源转换为总线电源，并将所述总线电源输出给所述电平转换电路；

所述电平转换电路，用于接收所述PoE电源转换模块输入的总线电源，将所述总线电源转换为状态信号，并将所述状态信号输出给所述CPU；

所述CPU，用于接收所述电平转换电路输入的所述状态信号，并利用所述状态信号确定当前需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，并向所述PoE电源输出控制模块输出控制所述电路开关闭合的命令；

所述PoE电源输出控制模块，具体用于接收所述CPU输入的控制所述电路开关闭合的命令，并确定需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，并控制所述电路开关闭合，以将PoE电源输出给与本PD连接的PD。

所述CPU，具体用于判断所述PD是否开启PoE串接功能，如果是，则检测当前是否接收到所述电平转换电路输入的状态信号；如果接收到所述电平转换电路输入的状态信号，则确定当前需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，并向所述PoE电源输出控制模块输出控制所述电路开关闭合的命令。

所述PD内还具体包括：PoE电源转换模块、电平转换电路；

所述PoE电源转换模块，用于将接收到的PoE电源转换为总线电源，并将所述总线电源输出给所述电平转换电路；

所述电平转换电路，用于接收PoE电源转换模块输入的总线电源，将总线电源转换为状态信号，并将所述状态信号输出给PoE电源输出控制模块；

所述PoE电源输出控制模块，具体用于接收所述电平转换电路输入的所述状态信号，并确定需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，并控制所述电路开关闭合，以将PoE电源输出给与本PD连接的PD。

所述PD内还具体包括：电平转换电路；

所述电平转换电路，用于将接收到的PoE电源转换为状态信号，并将所述状态信号输出给所述PoE电源输出控制模块；

所述PoE电源输出控制模块，具体用于接收所述电平转换电路输入的所述状态信号，并确定需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，并控制所述电路开关闭合，以将PoE电源输出给与本PD连接的PD。

所述电路开关具体包括：继电器、或者低导通阻抗的MOS管。

所述PD内还具体包括：PoE电源转换模块；所述PoE电源转换模块，用于将所述PD接收到的PoE电源转换为所述PD能够使用的电源。

当PD为与所述PSE连接的PD时，所述PD接收到的PoE电源为来自所述PSE的PoE电源；当PD为不与所述PSE连接且与其它PD连接的PD时，所述PD接收到的PoE电源为来自与本PD连接的其它PD的PoE电源。

基于上述技术方案，本发明实施例中，PSE可以向与本PSE连接的PD输出PoE电源，且PD可以将PoE电源输出给与本PD连接的PD，即PSE不需要向所有PD输出PoE电源，且PSE不需要与所有PD连接，因此，处于不同位置的多个PD不需要都和PSE连接，实际上只需要一个PD与PSE连接即可，从而可以简化施工布线的复杂度，并实现布线成本的节约。

附图说明

图1是多个PD均与PSE连接的组网示意图；

图2是本发明一种实施方式中的PoE系统的结构图；

图3-图6是本发明一种实施方式的PD的结构图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例中提出了一种PoE系统，该PoE系统至少可以包括PSE(如PoE交换机等)以及多个PD(如IPC等)。其中，多个PD中可以包括与PSE连接的PD，多个PD中可以包括不与PSE连接且与其它PD连接的PD。如图2所示，为本发明实施例中提出的PoE系统的结构示意图，该PoE系统中可以包括PSE、与PSE连接的PD1，不与PSE连接且与PD1连接的PD2，不与PSE连接且与PD2连接的PD3。

本发明实施例中，PSE，用于向与本PSE连接的PD输出PoE电源。PD，用于接收PoE电源，并将该PoE电源输出给与本PD连接的PD。其中，当本PD为与PSE连接的PD时，则本PD接收到的PoE电源可以为来自PSE的PoE电源；或，当本PD为不与PSE连接且与其它PD连接的PD时，则本PD接收到的PoE电源可以为来自与本PD连接的其它PD的PoE电源。

在图2中，PSE用于向与本PSE连接的PD1输出PoE电源。PD1用于接收来自PSE的PoE电源，并将PoE电源输出给与本PD1连接的PD2。PD2用于接收来自与本PD2连接的PD1的PoE电源，并将PoE电源输出给与本PD2连接的PD3。PD3用于接收来自与本PD3连接的PD2的PoE电源。

基于上述技术方案，本发明实施例提出一种PD的串联供电方式，以实现PD的串接供电。具体的，PSE给第一个PD(如PD1)提供PoE电源，第一个PD(如PD1)给第二个PD(如PD2)提供PoE电源。第二个PD从第一个PD接收PoE电源，不再从PSE接收PoE电源，因此第二个PD不再需要从PSE连接网线。第二个PD给第三个PD(如PD3)提供PoE电源，第三个PD从第二个PD接收PoE电源，不再从PSE接收PoE电源，因此第三个PD不再需要从PSE连接网线。以此类推，第三个PD给第四个PD提供PoE电源，第四个PD给第五个PD提供PoE电源，以实现PD的串接供电。在上述方式下，只有一个PD从PSE接收PoE电源，其它PD不从PSE接收PoE电源，不再需要从PSE连接网线。PSE不需要与所有PD连接，处于不同位置的多个PD不需要都和PSE连接，只要一个PD与PSE连接即可，从而可以简化施工布线的复杂度，实现布线成本的节约，减少PSE的使用。

当然，在实际应用中，PD的组网方式并不局限于图2所示的串联供电方式，只要保证多个PD中包括与PSE连接的PD，多个PD中包括不与PSE连接且与其它PD连接的PD即可。例如，PSE与PD1连接，PSE与PD2连接，PD1与PD3连接。在此应用场景下，PSE向与本PSE连接的PD1输出PoE电源，PSE向与本PSE连接的PD2输出PoE电源。PD1用于接收来自PSE的PoE电源，并将PoE电源输出给与本PD1连接的PD3。PD2用于接收来自PSE的PoE电源。PD3用于接收来自与本PD3连接的PD1的PoE电源。又例如，PSE与PD1连接，PD1与PD2连接，PD1与PD3连接。在此应用场景下，PSE向与本PSE连接的PD1输出PoE电源。PD1用于接收来自PSE的PoE电源，并将PoE电源输出给与本PD1连接的PD2，并将PoE电源输出给与本PD1连接的PD3。PD2用于接收来自与本PD2连接的PD1的PoE电源。PD3用于接收来自与本PD3连接的PD1的PoE电源。

以下结合具体的实施例对PD接收到PoE电源之后的处理过程进行说明。

如图3所示，PD内包括网络接口A和网络接口B，本PD通过网络接口A连接PSE或者其它PD，并通过网络接口B连接其它PD。本PD通过网络接口A接收来自PSE或者其它PD的网络数据和PoE电源，并通过网络接口B向其它PD发送网络数据和PoE电源。网络接口A和网络接口B均可以实现1根网线同时传输网络数据和PoE电源。例如，PD1通过网络接口A连接PSE，并通过网络接口B连接PD2，通过网络接口A接收来自PSE的网络数据和PoE电源，并通过网络接口B向PD2发送网络数据和PoE电源。图3中是以网络接口A和网络接口B为例进行说明，实际应用中，PD也可以通过其它连接方式连接PSE或者其它PD，对于其它连接方式不再赘述。

如图3所示，PD内还包括网络变压器A、网络交换芯片、网络变压器B、CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)。PD通过网络接口A、网络接口B、网络变压器A、网络交换芯片、网络变压器B、CPU等模块实现网络数据的接收，网络数据的处理，网络数据的发送等功能，该过程不再赘述。

如图3所示，PD内还包括PoE电源转换模块(PoEConversionModule)，该PoE电源转换模块，用于将本PD接收到的PoE电源转换为本PD能够正常使用的电源(如总线电源)。其中，对于PoE电源转换模块将PoE电源转换为本PD能够正常使用的电源的方式，本发明实施例中不再赘述。

如图3所示，PD内还包括PoE电源输出控制模块(PoEOutControllerModule)和用于输出PoE电源的电路开关。PoE电源输出控制模块，用于在需要向与本PD连接的PD输出PoE电源时，控制电路开关闭合，以将PoE电源输出给与本PD连接的PD。在不需要向与本PD连接的PD输出PoE电源时，控制电路开关打开，以拒绝将PoE电源输出给与本PD连接的PD。

在图3中，当电路开关打开时，从网络接口A接收到的PoE电源无法输出给网络接口B，本PD无法通过网络接口B将PoE电源输出给与本PD连接的PD。当电路开关闭合时，从网络接口A接收到的PoE电源可以输出给网络接口B，本PD通过网络接口B将PoE电源输出给与本PD连接的PD。

基于上述方式，PoE电源输出控制模块可以通过控制电路开关的闭合或者打开，以控制是否将从网络接口A获得的PoE电源输出给与本PD连接的PD，从而在PoE电源供电协议协商过程，使用电路开关隔离与本PD连接的PD，避免干扰PoE供电协议的协商过程。当需要为与本PD连接的PD提供PoE电源时，PoE电源输出控制模块会控制电路开关闭合，以通过网络接口B输出PoE电源。当不需要为与本PD连接的PD提供PoE电源时，PoE电源输出控制模块会控制电路开关打开，以拒绝通过网络接口B输出PoE电源。

以下结合三种具体实现方式，说明PoE电源输出控制模块在需要向与本PD连接的PD输出PoE电源时，控制电路开关闭合，以将PoE电源输出给与本PD连接的PD的过程。当然实际应用中还有其它方式，在此不再赘述。

方式一、如图4所示，PD内还包括PoE电源转换模块(PoEConversionModule)、电平转换电路(LevelTranslatorModule)和CPU。其中，PoE电源转换模块，用于将接收到的PoE电源转换为总线电源，并将该总线电源输出给电平转换电路。电平转换电路，用于接收PoE电源转换模块输入的总线电源，将该总线电源转换为状态信号，并将该状态信号输出给CPU。CPU，用于接收电平转换电路输入的状态信号，并利用该状态信号确定当前需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，并向PoE电源输出控制模块输出控制电路开关闭合的命令。PoE电源输出控制模块，具体用于接收CPU输入的控制电路开关闭合的命令，并确定需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，并控制电路开关闭合，以将PoE电源输出给与本PD连接的PD。

本发明实施例中，CPU，具体用于判断本PD是否开启PoE串接功能，如果是，则检测当前是否接收到电平转换电路输入的状态信号；如果接收到电平转换电路输入的状态信号，则确定当前需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，并向PoE电源输出控制模块输出控制电路开关闭合的命令。

其中，CPU可以是专有芯片、单片机、CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice，复杂可编程逻辑器件)、FPGA(Field－ProgrammableGateArray，即现场可编程门阵列)、DSP(DigitalSignalProcessing，数字信号处理)等。

其中，在系统软件启动后，CPU可以判断本PD是否开启PoE串接功能。如果未开启PoE串接功能，则不采用本发明实施例的技术方案，即PoE电源输出控制模块不需要控制电路开关的闭合或者打开，电路开关始终处于打开状态。如果开启PoE串接功能，则CPU周期性的检测当前是否接收到电平转换电路输入的状态信号。如果没有接收到，则等待下一周期继续检测。如果接收到，则CPU确定当前需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，并向PoE电源输出控制模块输出控制电路开关闭合的命令。

其中，PoE电源输出控制模块在接收到控制电路开关闭合的命令时，确定需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，此时控制电路开关闭合，以将PoE电源输出给与本PD连接的PD。PoE电源输出控制模块在没有接收到控制电路开关闭合的命令时，确定不需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，此时控制电路开关打开，以拒绝将PoE电源输出给与本PD连接的PD。

其中，可以通过数字式控制电路实现方式一，由CPU决定是否需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，PoE电源输出控制模块只要基于控制电路开关闭合的命令，即可以直接确定需要向与本PD连接的PD输出PoE电源。

方式二、如图5所示，PD内还包括PoE电源转换模块(PoEConversionModule)和电平转换电路(LevelTranslatorModule)。其中，PoE电源转换模块，用于将接收到的PoE电源转换为总线电源，并将该总线电源输出给电平转换电路。电平转换电路，用于接收PoE电源转换模块输入的总线电源，并将该总线电源转换为状态信号，并将该状态信号输出给PoE电源输出控制模块。PoE电源输出控制模块，具体用于接收电平转换电路输入的状态信号，并在收到状态信号之后，确定需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，并控制电路开关闭合，以将PoE电源输出给与本PD连接的PD。

其中，PoE电源输出控制模块在接收到状态信号时，可以直接确定需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，此时，控制电路开关闭合，以将PoE电源输出给与本PD连接的PD。PoE电源输出控制模块在没有接收到状态信号时，可以直接确定不需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，此时，控制电路开关打开，以拒绝将PoE电源输出给与本PD连接的PD。

其中，可以通过模拟电路实现方式二，该方式可以避免因软件故障(即CPU无法正常工作)导致无法将PoE电源输出给与本PD连接的PD。

方式三、如图6所示，PD内包括电平转换电路(LevelTranslatorModule)。其中，电平转换电路，用于将接收到的PoE电源转换为状态信号，并将该状态信号输出给PoE电源输出控制模块。PoE电源输出控制模块，具体用于接收电平转换电路输入的状态信号，并确定需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，并控制电路开关闭合，以将PoE电源输出给与本PD连接的PD。

其中，PoE电源输出控制模块在接收到状态信号时，可以直接确定需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，此时，控制电路开关闭合，以将PoE电源输出给与本PD连接的PD。PoE电源输出控制模块在没有接收到状态信号时，可以直接确定不需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，此时，控制电路开关打开，以拒绝将PoE电源输出给与本PD连接的PD。

其中，可以通过模拟电路实现方式三，可以避免因软件故障(即CPU无法正常工作)导致无法将PoE电源输出给与本PD连接的PD。直接将PoE电源输出给电平转换电路，以使电平转换电路将PoE电源转换为状态信号，避免PoE电源转换模块故障导致无法将PoE电源输出给与本PD连接的PD。

针对上述方式一、方式二和方式三，电路开关具体可以包括但不限于：继电器；或者，低导通阻抗的MOS(MetalOxideSemiconductor，金属氧化物半导体)管；或者，其它可以开关控制的器件，在此不再赘述。

PoE电源具体可以为通过网络接口A接收到的电源。总线电源具体可以为PoE电源转换模块转换的本PD能够正常使用的电源。状态信号具体可以包括但不限于：状态电平，如高电平信号或者低电平信号。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种以太网供电PoE系统，所述PoE系统包括供电端设备PSE和多个受电端设备PD，其特征在于，所述多个PD中包括与所述PSE连接的PD，所述多个PD中包括不与所述PSE连接且与其它PD连接的PD；其中：

PSE，用于向与所述PSE连接的PD输出PoE电源；

PD，用于接收PoE电源，并将所述PoE电源输出给与本PD连接的PD。

2.根据权利要求1所述的PoE系统，其特征在于，所述PD内具体包括PoE电源输出控制模块和用于输出PoE电源的电路开关；

所述PoE电源输出控制模块，用于在需要向与本PD连接的PD输出PoE电源时，控制所述电路开关闭合，以将PoE电源输出给与本PD连接的PD。

3.根据权利要求2所述的PoE系统，其特征在于，所述PD内还具体包括：PoE电源转换模块、电平转换电路和中央处理器CPU；

所述PoE电源转换模块，用于将接收到的PoE电源转换为总线电源，并将所述总线电源输出给所述电平转换电路；

所述电平转换电路，用于接收所述PoE电源转换模块输入的总线电源，将所述总线电源转换为状态信号，并将所述状态信号输出给所述CPU；

所述CPU，用于接收所述电平转换电路输入的所述状态信号，并利用所述状态信号确定当前需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，并向所述PoE电源输出控制模块输出控制所述电路开关闭合的命令；

所述PoE电源输出控制模块，具体用于接收所述CPU输入的控制所述电路开关闭合的命令，并确定需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，并控制所述电路开关闭合，以将PoE电源输出给与本PD连接的PD。

4.根据权利要求3所述的PoE系统，其特征在于，

所述CPU，具体用于判断所述PD是否开启PoE串接功能，如果是，则检测当前是否接收到所述电平转换电路输入的状态信号；如果接收到所述电平转换电路输入的状态信号，则确定当前需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，并向所述PoE电源输出控制模块输出控制所述电路开关闭合的命令。

5.根据权利要求2所述的PoE系统，其特征在于，所述PD内还具体包括：PoE电源转换模块、电平转换电路；

所述PoE电源转换模块，用于将接收到的PoE电源转换为总线电源，并将所述总线电源输出给所述电平转换电路；

所述电平转换电路，用于接收PoE电源转换模块输入的总线电源，将总线电源转换为状态信号，并将所述状态信号输出给PoE电源输出控制模块；

所述PoE电源输出控制模块，具体用于接收所述电平转换电路输入的所述状态信号，并确定需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，并控制所述电路开关闭合，以将PoE电源输出给与本PD连接的PD。

6.根据权利要求2所述的PoE系统，其特征在于，所述PD内还具体包括：电平转换电路；所述电平转换电路，用于将接收到的PoE电源转换为状态信号，并将所述状态信号输出给所述PoE电源输出控制模块；

所述PoE电源输出控制模块，具体用于接收所述电平转换电路输入的所述状态信号，并确定需要向与本PD连接的PD输出PoE电源，并控制所述电路开关闭合，以将PoE电源输出给与本PD连接的PD。

7.根据权利要求2-6任一项所述的PoE系统，其特征在于，所述电路开关具体包括：继电器、或者低导通阻抗的金属氧化物半导体MOS管。

8.根据权利要求1所述的PoE系统，其特征在于，

所述PD内还具体包括：PoE电源转换模块；所述PoE电源转换模块，用于将所述PD接收到的PoE电源转换为所述PD能够使用的电源。

9.根据权利要求1所述的PoE系统，其特征在于，当所述PD为与所述PSE连接的PD时，则所述PD接收到的PoE电源为来自所述PSE的PoE电源；当所述PD为不与所述PSE连接且与其它PD连接的PD时，则所述PD接收到的PoE电源为来自与本PD连接的其它PD的PoE电源。