Источник бесперебойного питания для видеонаблюдения — виды, ТОП модели. Источник бесперебойного питания для видеонаблюдения
Выбор ИБП для систем видеонаблюдения
К нам часто обращаются инженеры и проектировщики систем видеонаблюдения с просьбой подобрать оборудование и проверить проектное решение. Вопросы выбора ИБП поступают регулярно, и так же регулярно мы встречаем непонимание и незнание основных особенностей и алгоритмов расчета систем бесперебойного питания. И, как следствие, возникают ошибки в проектах. Типичные ошибки при выборе и проектировании систем резервного электропитания:
- приравнивание ватт и вольт-ампер;
- расчет по максимальной мощности блока питания устройства;
- выбор мощных и дорогих ИБП с целью продления времени автономной работы;
- отсутствие механизма выключение оборудования при пропадании питания. Особенно в проектах, где к одному ИБП подключено несколько серверов.
Прежде чем разбирать ошибки и давать рекомендации, давайте поговорим о теории и разберемся в том, какие бывают ИБП, и чем они отличаются.
Типы источников бесперебойного питания
Существуют три основных типа ИБП:
- Резервный - Back UPS;
- Линейно-интерактивный - Smart UPS;
- On-Line.
Названия Back UPS, Smart UPS и On-Line относятся к типу ИБП, а не к моделям фирмы APC. Просто APC когда то давно ввело эти обозначения в наименование своей продукции, и сейчас эти названия четко ассоциируются с продукцией этой марки. Однако, это все же технологии, а не обозначения моделей APC.
Резервный ИБП
Это самый простой и, соответственно, самый дешевый ИБП. Состоит из аккумулятора, зарядного устройства, инвертора и реле. При подключении к нему оборудование будет продолжать работать от сети, а при отключении электропитания реле переключит питание на аккумулятор. Данная схема работы приводит к микросекундным задержкам в питании, что может быть критично для работы особо чувствительного к питанию оборудования. Поэтому данный вид ИБП используется обычно для защиты персональных компьютеров и ноутбуков дома или в офисе. Как правило имеют скромный аккумулятор 12В 7А/ч, но его емкости обычно хватает на то, чтобы быстро сохранить необходимые данные и корректно выключить ПК. Дополнительными батареями такие ИБП не расширяются.
Зарядное устройство находится внутри ИБП и питает батарею. Инвертор преобразовывает постоянное напряжение 12V от аккумулятора в 220V переменного и работает, когда питание оборудования осуществляется от аккумулятора.
Раз уж мы упомянули компанию APC, вот пример резервных ИБП серии Back-UPS и Back-UPS Pro этого производителя.
Линейно-интерактивный ИБП, или Smart-UPS
Данные ИБП строятся на базе резервного ИБП и работают по тому же принципу. Однако дополнительно включают в себя ступенчатый стабилизатор напряжения, благодаря которому ИБП может работать в более широком диапазоне входящих напряжений.
Данные ИБП, часто имеют уменьшенное время переключения в сравнении с резервными ИБП. Это позволяет использовать их для серверов и другого чувствительного к перепадам напряжения оборудования. Smart-UPS обладают большей мощностью, и за счет дополнительных элементов стоят существенно дороже Back-UPS. В большинстве случаев модели комплектуются, как и резервные источники питания, батареями по 12В 7 А/ч в количестве от четырёх до восьми штук. Важной особенностью этих ИБП является возможность комплектации дополнительными аккумуляторными блоками, увеличивая тем самым время работы оборудования до нескольких часов. Smart-UPS бывают напольного исполнения и исполнения для стойки 19".
Вот примеры внешнего вида линейно интерактивных ИБП все той же фирмы APC:
On-Line ИБП
В данных ИБП входное переменное напряжение сначала преобразуется в постоянное, затем в переменное, и подается на выход.
Благодаря этой схеме отсутствует реле переключения, следовательно, задержка при подаче питания от батареи равно нулю. Поэтому данные ИБП используются для защиты техники, для которой качественное питание является критическим фактором. On-line источники бесперебойного питания регулируют не только напряжение (как Smart-UPS), а еще и частоту, тем самым обеспечивая на выходе строго заданные параметры вне зависимости от параметров входного напряжения.
Подводя итог выше сказанному, давайте сформулируем рекомендации к выбору типа ИБП:
- резервные источники питания можно использовать для защиты персональных компьютеров, ноутбуков и мелкой бытовой техники. Допускается использование Back-UPS для защиты ПЭВМ удаленных рабочих мест постов охраны систем видеонаблюдения;
- линейно-интерактивные ИБП логично использовать для защиты серверного и коммутационного оборудования в ситуациях, когда есть гарантия стабильности параметров входящего питания. Для постов охраны крупных систем ситуационного видеонаблюдения критически важных объектов так же рекомендуется использование Smart UPS;
- On-Line ИБП рекомендуется использовать при нестабильных параметрах входного напряжения, для электропитания чувствительного к перебоям оборудования, а так же для критически важного оборудования в ЦОД и системах хранения, сбой в работе которых может сильно повлиять на функционирование и безопасность объекта.
Ватты и вольт-амперы
Итак, переходя к типовым ошибкам при выборе ИБП, давайте рассмотрим первую из них - приравнивание ватт и вольт-ампер при выборе ИБП. Формально, это ошибка, но реально это делать можно. А почему - давайте разберемся.
Мощность, которую выдают источники бесперебойного питания, указывается в вольт-амперах (VA). Мощность, потребляемая оборудованием, указывается в ваттах (W).
Вольт-амперы называют еще “кажущейся мощностью” – она является результатом умножения напряжения на силу тока. Характеристики в вольт-амперах и ваттах для некоторых типов электрической нагрузки, например, для ламп накаливания, идентичны. Это характерно для резистивных нагрузок.
Для емкостных и индуктивных нагрузок, например, блоков питания компьютерного оборудования, эти характеристики могут отличаться, при этом характеристика в вольт-амперах всегда будет больше или равна характеристике в ваттах. Отношение ватт к вольт-амперам называется “коэффициентом мощности” и выражается либо в виде числа (0,7 или 0,6), либо в виде процентов (70% или 60%).
Большинство производителей ИБП указывают на своей продукции именно вольт-амперы, например 1000 VA, однако надо помнить, что максимальная мощность для питания компьютерного оборудования в данном случае составляет около 60%-70% от 1000 VA, т.е. примерно 600-700 Вт.
В то же время, во всём крупном компьютерном оборудовании, таком как серверы, дисковые массивы, маршрутизаторы и коммутаторы, используются источники питания с коррекцией коэффициента мощности (PFC - Power Factor Correction). Таким образом, коэффициент мощности у них близок к единице и составляет 0,99, т.е. номиналы в ваттах и вольт-амперах равны.
Получается, что можно не переживать и выбирать ИБП исходя из того, что VA=W? С одной стороны да, но с другой, вы должны быть на 100% уверены, что все блоки питания в оборудовании в проекте качественные, с коррекцией коэффициента мощности. Если уверенности нет, то нужно обеспечить запас в соответствии с указанным выше типовым коэффициентом мощности.
Теперь можно определиться с методикой расчета мощности ИБП, но перед этим рассмотрим еще одну большую проблему - как узнать, сколько потребляет оборудование.
Номинальное и реальное потребление ПЭВМ
Как узнать потребление оборудования? Казалось бы - что может быть проще, посмотрел в паспорт и получил данные. Но если мы говорим о серверном оборудовании, то в 90% случаев там будет указано не потребление ПЭВМ, а максимальная мощность устанавливаемого в изделие блока питания. С учетом запаса по мощности, который нормальный производитель учитывает при выборе блока питания ПЭВМ, мы в реальности, даже в пиках нагрузки, имеем потребление 60%, 50%, а то и 30% от максимальной мощности БП.
Если рассчитывать ИБП по номинальной мощности, мы получим дорогой UPS, который будет загружен максимум на 30% своих возможностей. Чтобы избежать такой ситуации, рекомендуется выяснить у производителя ПЭВМ максимальную реальную мощность потребляемую оборудованием, и провести расчет исходя из полученных данных.
Зная мощность оборудования и коэффициент коррекции мощности для пересчета в VA мы можем выбрать мощность ИБП.
Расчет мощности ИБП
Формула для расчета требуемой мощности ИБП выглядит следующим образом:
Мощность ИБП (VA) = (W1/K1 + W2/K2 + W3/K3 + ...)/0,8,
где Wn - максимальная реальная мощность оборудования в W, Kn - коэффициент коррекции мощности, 0,8 - рекомендуемый запас мощности ИБП.
Пример 1: требуется обеспечить бесперебойное питание двух серверов с потреблением до 560W и 480W соответственно. Блоки питания серверов с PFC.
(560W/1 + 480/1) / 0,8 = 1300 VA
Следовательно, подбираем Smart-UPS с вольт-амперной характеристикой не менее 1300VA
Пример 2: требуется обеспечить бесперебойное питание ПЭВМ с потреблением 240W. Данные о наличии PFC у производителя не указаны.
(240W/0,7) / 0,8 = 429 VA
Выбираем Back UPS не менее 429 VA.
Когда мы понимаем, какая мощность ИБП нам требуется, можно переходить к этапу расчета времени автономной работы, и соответственно, требованиям по емкости аккумуляторов. Но для начала - еще об одной типовой ошибке.
Большое время автономной работы – большой ИБП?
ИБП выбирается по двум основным параметрам - мощность и время автономной работы оборудования в отсутствии внешнего электропитания. Другими словами - на сколько хватит UPS при отключении электричества. Время автономной работы заказчик указывает в ТЗ на проектирование, либо оно берется из соответствующих нормативных документов к типу объекта и решаемой задачи, ссылку на которые заказчик указал в ТЗ.
Если время автономной работы задано большое, то нередко мы встречаем в проектах огромные ИБП с мощностью 8000VA и больше, которые питают один-два небольших сервера. Когда мы начинаем разбираться и общаться с проектировщиком выясняется, что ИБП выбран не по мощности, а по времени автономной работы системы. Дело в том, что в более мощных ИБП находится больше аккумуляторных батарей, и если к ним подключить заведомо более низкую нагрузку, можно обеспечить бесперебойное питание оборудования на нужное количество времени. Правильным решением было бы использование адекватного по нагрузке ИБП и дополнительных модулей с батареями.
Расчет емкости аккумуляторов ИБП
Время автономного питания оборудования от ИБП зависит от двух параметров: это мощность полезной нагрузки и общая емкость всех аккумуляторных батарей.
Однако, следует помнить, что зависимость времени работы от этих параметров не линейная. Для быстрой примерной оценки времени резерва можно использовать простую формулу.
T (часов) = E * U / P,
где Е — емкость аккумуляторов А/ч, U — напряжение аккумуляторов V, Р — мощность нагрузки всех подключаемых приборов W.
Формула не учитывает КПД инвертора, остаточную емкость аккумуляторов для защиты от глубокого разряда и другие параметры. Мы рекомендуем пользоваться уже готовыми таблицами или графиками. Пример таблицы:
В данной таблице указана зависимость времени работы оборудования от нагрузки и ёмкости АКБ. Например, для работы нагрузки в 700ВА в течение одного часа необходима суммарная емкость аккумуляторов 80 А/ч. Аккумуляторы могут располагаться внутри ИБП и добавляться в виде блоков аккумуляторных батарей.
С графиком расчет более наглядный. Компания APC на своем сайте предоставляет графики зависимости времени работы конкретных моделей ИБП от нагрузки. Причем компания APC также указывает количество аккумуляторных модулей необходимых под то или иное время автономной работы.
Пример выбора количества дополнительных блоков аккумуляторов для ИБП 1500 VA Smart UPS для питания оборудования мощностью 1кВт в течении одного часа:
На графике видно, что для решения задачи потребуется два дополнительных аккумуляторных модуля.
Корректное завершение работы оборудования после отключения электропитания
ИБП выбраны, время автономного питания обеспечено. Но что произойдет, когда аккумуляторы полностью разрядятся? Резкое отключение питания сервера может привести к серьезным сбоям, потери видеоинформации, вплоть до разрушения RAID-массива. Для того, чтобы этого не произошло и сервер корректно завершил работу всех приложений и заранее выключился, существует возможность подключения UPS к серверу и установки специального приложения. Несмотря на то, что выход для подключения к серверу есть практически у любой UPS, необходимость подключения сервера к UPS и настройки автоматического выключения стоит дополнительно прописать в проектной документации к системе видеонаблюдения.
Другая ситуация, когда одна UPS питает несколько серверов. Здесь крайне важно на этапе проектирования системы видеонаблюдения предусмотреть подключение серверов к UPS по локальной сети. Для этого существуют специальные сетевые модули, которые дополнительно устанавливаются в источники бесперебойного питания. Например, в линейке продукции компании APC сетевой модуль AP9631, который устанавливается в Smart Slot.
При выборе ИБП стоит обратить внимание на наличие функции отложенного старта, когда при возобновлении подачи электроэнергии ИБП подзарядит свои АКБ заданное время, и только после этого выйдет из спящего режима и выдаст электроэнергию в нагрузку. Данная функция позволяет подзарядиться батареям ИБП до необходимого уровня, чтобы не возникло ситуация, когда при повторном прекращении подачи электроэнергии аккумуляторы не будут заряжены и сервер резко выключится, не успев даже загрузить операционную систему.
Резюме
Итак, мы с вами разобрали основные ошибки при выборе ИБП для систем видеонаблюдения и рассмотрели методики расчета мощности и времени автономной работы ИБП. Надеемся, что теперь у вас не будут возникать сложности при подборе ИБП под проектируемую или монтируемую вами систему видеонаблюдения.
Полезно знать:
Если вы проектируете систему видеонаблюдения и используете оборудование VIDEOMAX, полезно знать следующие особенности:
- Мы используем современные блоки питания исключительно с функцией корректировки мощности (PFC). Это позволяет при расчете требуемой мощности ИБП применять коэффициент пересчета ватты в VA равный "1".
- В паспорте на изделие мы указываем реальное максимальное потребление устройства, а не максимальную мощность установленного блока питания. Параметры ИБП, в этом случае, рассчитываются в точном соответствии с параметрами нагрузки. Заказчик не переплачивает за излишнюю мощность.
Если у Вас все же возникают проблемы с выбором источников бесперебойного питания, вы можете обратиться к нам – компании Видеомакс. Наши менеджеры и инженеры готовы оптимизировать оборудование под вашу задачу, чтобы вы не переплачивали, и чтобы ваше предложение было самым выгодным для заказчика.
Об особенностях выбора ИБП для системы видеонаблюдения мы рассказывали в одном из вебинаров. Фрагмент вебинара "Защищенная система видеонаблюдения" на тему защиты от отключения электропитания и выбора ИБП:
Возврат к списку
www.videomax-server.ru
параметры и важные характеристики при выборе
Просмотров: 1 246
Постоянная работа оборудования, запись видеопотока в любых условиях — желательная характеристика любой системы видеонаблюдения. Однако не существует идеальной системы энергообеспечения. Камеры, подключенные к сети 220В, испытывают перепады и исчезновения напряжения, превышение номинальных параметров и другие проблемы.
Для того, чтобы гарантировать работоспособность и уберечь все устройства системы от повреждений — используются ИБП для видеонаблюдения. Класс этих устройств должен выбираться внимательно, чтобы оптимально удовлетворять потребности и не заставлять владельца переплачивать при покупке.
Виды источников бесперебойного питания для видеонаблюдения
Прежде чем останавливаться на вопросе, какой источник бесперебойного питания для видеонаблюдения можно приобрести на рынке, опишем некоторые допущения.
- ИБП для видеонаблюдения 12 вольт не всегда означает, что устройство выдает точно стабилизированный уровень напряжения. Конкретный вольтаж может варьироваться, для дешевых устройств — в достаточно широких пределах. Дорогие модели могут практически 100% гарантировать поддержку стабильного уровня на протяжении долгого времени разряда аккумулятора. Такой источник питания для видеонаблюдения 12В рационально применять в масштабных системах с высоким энергопотреблением.
- ИБП для видеонаблюдения 220 Вольт в среднестатистическом случае — это устройство, формирующее сигнал переменного тока на выходе, с напряжением, варьируемым от 140 до 180 Вольт. Такой продукт — самые массовые предложения на рынке. Большинство современных камер, видеорегистраторов, компьютеров устойчиво работают при таком энергопитании. Для систем с огромным энергопотреблением приобретаются дорогие установки с напряжением на выходе в пределах 210-220В. такие системы обеспечат автономное питание для видеонаблюдения в течение срока от часов до нескольких суток.
Такие допущения широко распространены на рынке. Поэтому, если бесперебойник для видеонаблюдения выбирается в нижнем или среднем ценовом диапазоне — его выходные параметры следует тщательно оценивать. Отличаются источники резервного питания и по механике работы.
Блок питания для систем видеонаблюдения
Стоит особо остановиться и на характеристиках аппаратной части, которые напрямую ответственны за правильность выходного сигнала. Данные показатели важны, если резервное питание для видеонаблюдения предусматривает подачу на устройства переменного тока с вольтажом, близким к 220В.
- Системы, построенные на принципе повышения напряжения схемами на силовых ключах — отличаются по количеству ступеней синусоиды. Некоторое оборудование может быть чувствительно к такой параметрике и просто не работать, если ИБП формирует кривую, например, с 4 переходами.
- Системы, оснащенные системами вторичной и первичной стабилизации на триггерах или реле. Такие ИБП формируют хороший, стабильный уровень выходного сигнала, с большим числом ступеней синусоиды, с приемлемыми для большинства экземпляров оборудования задержками.
На практике, если выбирается бесперебойник для камер видеонаблюдения — подойдет дешевый вариант. Видеорегистраторы, сетевые хранилища и другое энергоемкое оборудование — потребует тщательного выбора устройства резервного питания.
Резервный UPS (Back-UPS)
ИБП, называемые резервными, работают по достаточно простой механике. Внутри таких устройств находится аккумулятор, заряжаемый через цепи преобразования от сети 220В.
При исчезновении напряжения на входе — система переключается на работу от батареи для формирования выходного сигнала.
Резервный источник питания для видеонаблюдения APC Back-UPS 650
При этом возможны варианты:
- питание камеры видеонаблюдения, регистраторов, другого оборудования — осуществляется переменным током, с чистотой синусоиды, зависящей от класса ИБП;
- энергопитание осуществляется низким напряжением 12В или другим, необходимым установленному оборудованию.
Второй вариант — потребует достаточно масштабных работ по прокладке линий, а при первом камеры, регистраторы, другое оснащение, простыми словами — включается в привычные розетки, которые запитаны через источники питания для систем видеонаблюдения.
При исчезновении или резких перепадах напряжения в питающей сети — ИБП резервного типа переключается на работу от аккумулятора. При этом образуется задержка. От ее длительности напрямую зависит, сколько будет стоить резервный блок питания для видеонаблюдения.
Линейно-интерактивный Smart UPS
Особенность Smart UPS — возможность работы при широком варьировании параметров входного напряжения, возможность настройки реакций, защита батарей от разряда. И главное — блок бесперебойного питания для видеонаблюдения данного класса может выдавать данные о своем состоянии, служащие для управления системой.
Линейно-интерактивный источник питания для камер видеонаблюдения
Структурную схему работы Smart UPS можно описать так:
- обязательно присутствует входной каскад стабилизации напряжения. Даже при работе от сети — Smart UPS выдает максимально стабильный уровень на выходе, сглаживая броски;
- при работе от аккумулятора системы стабилизации варьируют режимы отбора мощности от батареи, поддерживая стабильные выходные параметры питания;
- присутствует защита батареи от перезаряда и переразряда, аварийных режимов работы;
- система обеспечивает очень малые задержки переключения режимов работы.
Smart UPS тонко настраивается. К примеру, можно указать минимальный порог напряжения, ниже которого бесперебойное питание для видеонаблюдения будет поступать от аккумулятора. Аналогично — устанавливается верхний порог отсечки, а также минимальные показатели уровня заряда батареи.
On-Line
Основная характеристика механики работы таких ББП для видеонаблюдения заключена в названии их класса. Выходное напряжение у них всегда формируется схемой преобразования с питанием от аккумулятора.
При питании от сети — понижающий каскад заряжает батарею. Но подключенные устройства, простыми словами — всегда питаются от аккумулятора.
Основное достоинство On-Line систем — нулевое время переключения. Это понятно, поскольку подключенное оборудование постоянно работает от батареи и исчезновение напряжения на входе просто не замечает.
On-Line источник питания для видеонаблюдения
Схемотехника On-Line ИБП весьма сложна, поэтому и стоимость изделий этого класса ощутима для кошелька. Однако блок бесперебойного питания для видеонаблюдения 12В такого класса будет стоить вполне разумные деньги, поскольку каскад вторичного преобразования на выходе у него — не отличается сложностью.
Как правильно выбрать UPS
Если упрощать процесс и опустить тонкости учета ступенек синусоиды и другие сложности, бесперебойник выбирается по емкости, допустимому отбору мощности от выходных каскадов, автономности при подключении конкретного набора потребителей.
Сразу стоит отметить одну деталь: мощность камеры видеонаблюдения ничтожно мала в сравнении с количеством энергии, которое требуется видеорегистратору.
Поэтому при большой разнице в цифрах мощности отдельных классов оборудования — рекомендуется приобретать ИБП с несколькими выходами. В этом случае несколько, так сказать, розеток будут иметь среднюю допустимую мощность отбора, а одна или две — рассчитываться на включение очень энергоемких устройств.
Ватты и вольт-амперная характеристика
Основная характеристика ИБП — комплексный показатель емкости-мощности, выражаемый в вольт-амперах. В это же время производители камер, блоком питания ПК, регистраторов — указывают мощность в Ваттах.
Две этих величины приводятся к единой оценочной структуре следующим образом:
- потребление камеры видеонаблюдения, систем подсветки — вольт-амперы приводятся к Ваттам путем умножения показателя ИБП на 0,6-0,7;
- для систем хранения, серверов, ПК, видеорегистраторов с современными блоками питания со стабилизацией коэффициента мощности — вольт-амперы можно считать равными Ваттам.
В случаях, когда полных технических данных о используемых в оборудовании БП нет в наличии — рекомендуется для всех устройств принимать первую схему расчета, то есть приводить вольт-амперы к Ваттам путем умножения на 0,6-0,7.
Номинальное и реальное потребление ПЭВМ
Компьютеры всегда потребляют меньше мощности, чем указано в качестве характеристики блока питания.
Электронная схема работы Smart UPS
Оценить реальный уровень можно несколькими способами:
- по номинальным токам нагрузки винчестера, типовым характеристиками материнской платы — суммировать потребление всех частей системного блока;
- провести натурное испытание в режимах нормальной работы, нагрузочного стресс-теста, подключив ПК через цифровой электросчетчик.
На практике, современная одномониторная двухдисковая система с блоком питания 600 Ватт, дискретной видеокартой — реально потребляет в режиме средней нагрузки около 200-300. Поэтому при построении масштабных систем — проведение натурных испытаний крайне рекомендуется.
Как рассчитать мощность ИБП
Чтобы не потратить лишние деньги и точно определить, какие БП нужно применять для видеонаблюдения — нужно собрать все данные об используемых устройствах в системе. После получения суммарной мощности можно приступать к выбору.
Формула и пример расчета
Формула рекомендуемой мощности ИБП достаточно проста. Она равна суммарному потреблению всех подключенных устройств, деленному на поправочный коэффициент 0.8.
К примеру, для хранилищ данных и системы видеорегистраторов с показателями потребления в 800 и 500 Вт, рекомендуемая характеристика ИБП составит (800+500)/0,8 = 1625 Вт. Конкретное устройство следует покупать на ближайшую большую цифру в вольт-амперах.
Обзор популярных моделей UPS
Как видно из вышеизложенного, конкретная модель ИБП выбирается в соответствии с требованиями системы видеонаблюдения.
Источник бесперебойного питания APC Smart-UPS 750
Однако можно остановиться на классах бесперебойников, присутствующих на рынке.
- Back-UPS — надежностью, оптимальной ценой, выбором мощности отличаются изделия компаний Powercom, Eaton;
- Smart-UPS — здесь лидерство компании АРС как в разрезе предлагаемых характеристик устройств, так и уровня надежности практически неоспоримо;
- On-Line — в данном секторе ведут активную борьбу компании АРС и Powercom. Продукция первой предлагается на рынке под брендом Schneider Electric.
Вне зависимости от потребностей и сделанного выбора — перечисленные компании дают возможность приобрести надежный, долговечный, полностью отвечающий заявленным характеристикам бесперебойник.
Заключение
Последнее, чего следует коснуться в заключении — автономность. Миф о том, что чем больше емкость и количество установленных батарей, тем дольше проработает система — заставляет переплачивать.
Ответственные компании-лидеры рынка всегда приводят на своих сайтах наглядные графики зависимости-соотношения срока работы, мощности потребления, емкости аккумуляторов. Поэтому, чтобы оптимизировать затраты, рационально обратиться к данным компании, бесперебойники которой соответствуют потребностям системы видеонаблюдения.
Видео: Выбор ИБП для системы видеонаблюдения
bezopasnostin.ru
Бесперебойное питание видеонаблюдения - источники и блоки для камеры и видеорегистратора
Иногда возникает необходимость обеспечить резервирования питания систем видеонаблюдения. Не вижу смысла перечислять все возможные случаи, когда требуются источники бесперебойного питания (ИБП) - здесь каждый пользователь решает сам, а вот особенности применения подобных технических решений и порядок расчета блоков рассмотреть стоит.
Начнем с того, что оборудованию ИБП подлежат как камеры так и устройства видеозаписи (регистраторы, видеосерверы или ПК у установленными в нем платами видеоввода. Обеспечивать резервным питанием мониторы стоит только для особо важных объектов при наличии оператора системы наблюдения.
Проще всего дела обстоят с видеокамерами.
В этой статье приводится порядок расчета блока питания для камер видеонаблюдения, исходя из параметров их энергопотребления. Чтобы такой блок стал бесперебойным достаточно добавить к нему аккумулятор - не самому конечно, а использовать готовое изделие, которых сегодня предлагается предостаточно.
Главное что нас должно интересовать - это время работы при отсутствии внешнего электропитания. Оно определяется емкостью аккумуляторной батареи (АКБ), которая измеряется в ампер часах (А/ч). Эта величина показывает в течение какого времени наш аккумулятор, соответственно и блок, будут отдавать определенный ток.
Пример:
АКБ емкость 7 А/ч способна обеспечивать ток величиной 1 Ампер в течение 7 часов или 0,5 Ампера - 14 часов. Короче, вот простая формула: T=E/I, где:
- T - время автономной работы в часах,
- E - емкость АКБ в А/ч,
- I - суммарный ток потребления камерами видеонаблюдения.
Соответственно нужную емкость батареи можно рассчитать по формуле: E=T*I.
Что обязательно следует учесть:
- Максимальный рабочий ток аккумулятора. Если вы нагрузите АКБ, рассмотренную выше током в 7 А, то она у вас просто практически сразу "сдохнет", скорее всего безвозвратно. Впрочем, в характеристиках блока питания указывается максимальный ток в режиме резерва.
- Каждый источник бесперебойного питания поддерживает аккумуляторы вполне определенной емкости - этот параметр указан в его характеристиках. Кроме того, лучше выбирать блок, имеющий защиту от глубокого разряда батареи.
Таким образом, при большом количестве камер их придется разбить на группы и для каждой группы установить отдельный блок.
БЕСПЕРЕБОЙНОЕ ПИТАНИЕ ВИДЕОРЕГИСТРАТОРА
Большинство регистраторов для систем видеонаблюдения работают от сети 220 В, однако, подключаются они к ней через внешний адаптер, то есть в конечном счете непосредственно на корпусе видеорегистратора имеется разъем для подачи постоянного напряжения, которое, как правило, составляет 12 Вольт.
Это может оказаться весьма полезным, поскольку позволяет избежать резервирования по сетевому напряжению. Таким образом, наши действия и расчеты по выбору бесперебойного блока питания для видеорегистратора идентичны описанным выше для камер видеонаблюдения. Меняем адаптер на соответствующий блок, перепаиваем разъем для его подключения и дело сделано.
Но не все так радужно. Берем описание первого попавшегося видеорегистратора, например MDR-4000 и видим, что потребляемая им мощность составляет 36 Вт. При напряжении 12 В это 3 А. Кроме того не пишется с учетом это жесткого диска или без. На всякий случай добавим 1 А на HDD и получим ЧЕТЫРЕ(!) Ампера, это смею вас заверить не мало и блок требуется солидный и аккумуляторы тоже.
Тем не менее этот вариант я рассмотрел, считать и решать вам.
Как альтернатива - можно использовать ИБП на 220 Вольт, а при использовании вместо регистратора компьютера этот вариант становится безальтернативным. Здесь все достаточно просто - выбираем источник соответствующей мощности (20-30% плюсуем про запас), смотрим время бесперебойной работы и вперед. Вопрос только в том, что без дополнительных аккумуляторов, скорее всего, не обойтись.
Я не буду подробно расписывать методику выбора такого бесперебойника - и материалов в Сети достаточно и основное уже сказано, скажу только, что обеспечение бесперебойной работы системы видеонаблюдения в течение достаточно длительного времени удовольствие, которое влетит в копеечку. Час - другой - это вполне реально.
Вот так, начал вроде за здравие, а кончил за упокой.
* * *© 2014-2018 г.г. Все права защищены.Материалы сайта имеют исключительно ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и нормативных документов.
video-praktik.ru
Правильный выбор ИБП (бесперебойника) для системы видеонаблюдения.
Источник бесперебойного питания, по англ. UPS, представляет собой резервную систему электропитания. В случае ее отключения, источник бесперебойного питания сразу переключается на питание от батареи. Длительность работы ИБП зависит от нагрузки и от емкости батарей. Современные системы бесперебойного питания помимо основной своей функции способны защитить подключенное через них оборудование от скачков и перепадов напряжения. Отсутствие таких мер защиты могут привести к потере контроля над объектом и потере информации.
Какие типы ИБП существуют?
- Резервный (Off-line). Как правило, это бюджетные устройства малой мощности, ненулевым временем переключения на батареи (около 4 мс). В данных устройствах отсутствуют сетевые стабилизаторы напряжения. Применяются для защиты офисных электронных устройств, при любых неполадках в сети переключаются на работу от батарей.
- Линейно-интерактивный. Отличаются от первого типа тем, что способны обеспечить качественное электропитание при повышенных или пониженных нагрузках на сеть. Реже переходят в автономный режим, тем самым продлевая срок жизни батарей. Время переключения на батареи около 4 мс.
- С двойным преобразованием напряжения (On-Line). Самый сложный и дорогой тип бесперебойника. Имеет нулевое время переключения, такое устройство обеспечивает идеальное выходное напряжение. Применяется при защите дорогостоящего сетевого оборудования, серверов. К недостаткам можно отнести повышенные энергетические потери на двойном преобразовании.
Форм-фактор.
Источники бесперебойного питания предназначены для защиты разного электронного оборудования, поэтому выпускаются в разных формах и размерах корпуса.
Выбор форм-фактора зависит от того, где вы собираетесь его использовать. - Настольный или вертикальный. Легко умещается на столе или под столом. - Настенный. Имеет крепление и может быть закреплен на стене. - Для монтажа в стойку. Имеет стоечное крепление, обычно под 19" серверные шкафы.
Какой ИБП выбрать для защиты системы видеонаблюдения?
Выбор будет зависеть от требуемой задачи. Какие частые или возможные проблемы с питанием у вас возникают. При длительных отключениях стоит выбирать модели с аккумуляторами повышенной емкости или с возможностью их увеличения. При частых кратковременных перебоях подойдут недорогие модели линейно-интерактивного типа. По производителям одни из лучших на рынке это устройства фирмы APC (не реклама).
При проектировании системы видеонаблюдения заранее предусмотрите, как будет запитано оборудование и потребуется ли в будущем ее расширение?1. Централизованный источник бесперебойного питания. Рекомендуем запитывать все оборудование в одном месте. В этом случае вся ваша система будет надежно защищена от перепадов, кратковременных или длительных отключений электроэнергии.2. Локальные ИБП. Бывает невозможно следовать первому пункту, например если у вас имеются удаленные объекты, вынесенные за несколько километров. В этом случае мы делаем независимую защиту каждого сегмента.
В каких случаях требуется синусоидальная форма выходного напряжения ИБП?
- Имеется электрооборудование чувствительное к качеству выходного сигнала: например отопительные системы (в которых есть асинхронные двигатели). - Используете дешевый генератор, который дает неправильную форму напряжения, и планируете подключить к нему источник бесперебойного питания.
Расчет мощности ИБП для видеонаблюдения.
Перед Вами стоит вопрос, как расчитать мощность ИБП? Подбираем источник бесперебойного питания по максимальной мощности всего защищаемого оборудования. Например: видеорегистратор, видеосервер 48Вт x 1шт=48 Вт, камеры видеонаблюдения 24Вт x 8шт=192 Вт, сетевая инфраструктура, суммарно 30 Вт, АРМ (рабочее место оператора, монитор) 50 Вт, остальное оборудование 25 Вт. Суммируя получаем: 48Вт+192Вт+30Вт+50Вт+25Вт=345Вт. Для небольшого запаса нужно увеличить полученное значение на 10%. 345+35=380 Вт. Итого: нам потребуется ИБП с мощностью от 400Вт.
Автор: Дмитрий Самохвалов, технический редактор компании Rucam-Video.
Вопросы, замечания и предложения пишите на: [email protected]
rucam-video.ru
Блоки питания для камер видеонаблюдения
Автор: Александр Старченко
Любая камера видеонаблюдения нуждается в хорошем источнике питания, и если оставить данный момент без должного внимания, устройство в самый ответственный момент может выйти из строя – выбор некачественного источника питания для камеры видеонаблюдения часто приводит к выгоранию камер. Наиболее часто при повышении напряжения даже до 14В происходит полное выгорание матрицы и входных цепей камеры, что делает ее совершенно неремонтопригодной. Чтобы преобразовать стандартное напряжение сети 220В в рабочее напряжение камер видеонаблюдения 12В необходимо использование хороших преобразующих БП.
Содержание:
- Разновидности блоков питания для видеонаблюдения
- Необходимые знания для выбора блока питания
- Решение проблемы падения напряжения
- Расчет падения напряжения в кабеле видеонаблюдения
Хоть повышение напряжения и приводит к необратимым последствиям, но самой распространенной проблемой является именно его падение в сети питания, что особенно актуально для уличных камер. Происходит это по причине большой протяженности кабеля и его малого сечения, в результате чего по пути к камере теряются драгоценные вольты. Минусовые температуры также сказываются на падении напряжения отрицательным образом. Опытные монтажники систем видеонаблюдения заявляют, что максимальная длина кабеля питания без существенных потерь напряжения составляет 110-130 метров, при использовании блока питания 12В и сечении кабеля 0,5 мм.
Разновидности блоков питания
В зависимости от принципа питания все блоки можно разделить на следующие подгруппы:
- Блоки бесперебойного питания;
- Обычные блоки питания для одной камеры.
ИБП. Бесперебойные источники питания или ИБП оснащаются аккумуляторными батареями, при помощи которых способны поддерживать камеры видеонаблюдения в рабочем состоянии в момент непредвиденного отключения энергии до момента возобновления ее подачи в течение небольшого промежутка времени.
Простые. Обычные БП обеспечивают питанием камеру только при наличии тока напряжением 220В, поддерживать работу камер при отключении основного источника энергии они не способны ввиду отсутствия резервной аккумуляторной батареи.
По конструктивному исполнению блоки питания камер видеонаблюдения можно разбить на 3 группы:
- БП в пластиковом корпусе со шнуром и вилкой;
- БП в перфорированном металлическом корпусе;
- БП в металлических щитках.
Пластиковые. Пластиковые блоки питания предназначены для питания одной камеры, и выполнены в виде обычного БП для ноутбука или другой маломощной техники. Имеют вид закрытого пластикового бокса с внутренней аппаратной частью, кабелем питания и вилкой.
Перфорированные. Блоки питания в перфорированном корпусе представляют собой металлический перфорированный бокс, внутри которого находится вся аппаратная часть устройства. Благодаря перфорации обеспечивается хороший теплоотвод, вентиляция и защита от перегрева.
Подобные блоки питания не имеют в комплекте кабелей, вместо этого они оборудованы клеммной колодкой для подключения проводов питания, и регуляторами напряжения. Перфорированные БП рассчитаны на бОльшую мощность, однако для защиты устройства от внешних факторов необходимо поместить его в защитный бокс, т. к. при отсутствии защиты проводники останутся в свободном доступе.
Защищенные. Блоки питания в металлических коробах устанавливаются стационарно и имеют вид металлического ящика с закрывающейся дверкой. БП данного типа гораздо более надежны и функциональны по сравнению с предыдущими. В большой металлический бокс можно установить аккумуляторную батарею, и простой БП превращается уже в ИБП.
Для стационарных систем видеонаблюдения рекомендуется использование именно таких БП ввиду их повышенной надежности, а также хорошей защиты от доступа посторонних лиц.
Необходимые знания для выбора блока питания
Чтобы при работе системы видеонаблюдения не возникало неожиданного отключения камер, а также различных неисправностей, к выбору блока питания и питающего кабеля для видеонаблюдения следует подойти со всей ответственностью. Необходимо помнить, что чем большее расстояние кабеля необходимо проложить до камеры, тем большим будет падение напряжения, поэтому при большой протяженности кабельных линий требуются более мощные блоки питания для камер видеонаблюдения, чем на 12В, и соответственное сечение кабеля. При этом при использовании БП повышенной мощности необходимо все тщательно рассчитать, чтобы на камеру попало именно рабочее напряжение 10-12В.
Блок питания для видеонаблюдения должен иметь достаточно мощности, чтобы обеспечивать энергией все подключаемые к нему камеры. Дополнительным преимуществом будет наличие возможности регулировки напряжения на выходе.
При выборе кабеля питания необходимо правильно рассчитать его сечение, так как именно от этого параметра зависит сумма падения напряжения от БП до камеры. Если напряжение на клеммах камеры составит менее 10В, устройство будет работать не стабильно, либо вообще откажется работать.
Решение проблемы падения напряжения
Чтобы минимизировать падение напряжения по пути к камере можно предпринять несколько действий:
- Использование БП большей мощности и кабеля с бОльшим сечением;
- Установка БП рядом с камерой;
- Использование 24В камер.
1. В первом случае обычно используются блоки питания 13,5-14В, или больше, при этом очень важно подобрать правильное сечение кабеля, чтобы на камеру приходило не 14В, а 12В. Хорошим вариантом будут БП с возможностью регулировки выходного напряжения. При этом очень важно выполнить правильный расчет падения напряжения. Наибольшие трудности могут возникнуть при использовании одного блока для нескольких камер.
2. При установке блоков питания рядом с камерами видеонаблюдения можно использовать как уличные БП, так и внутренние, если есть возможность в месте установки камеры поместить блок питания внутри помещения, а кабель вывести наружу. Такой вариант можно реализовать при установке камер на внешней стороне стен здания. Минусом этого варианта является то, что каждый БП располагается в разных местах, и запитать их от одного ИБП будет практически невозможно.
3. Еще одним способом решения проблемы падения напряжения является использование камер, потребляющих 24В, которые лишены проблем 12В камер.
Расчет падения напряжения в кабеле видеонаблюдения
Для максимального снижения падения напряжения в кабеле питания необходимо максимально уменьшить его сопротивление, что осуществляется за счет подбора оптимального сечения кабеля.
Для расчета удельного сопротивления кабеля необходимо воспользоваться формулой:
R=(0.0175*L/S )*2
Где 0,0175 – сопротивление медного проводника, L – длина кабеля питания, S – поперечное сечение центрального проводника. Для примера рассчитаем удельное сопротивление кабеля сечением 0,75 мм2 и длиной 50 м:
R=(0.0175*50/0,75 )*2 = 2,3 Ом
Теперь посчитаем, какое падение напряжения будет в кабеле питания. Сделать это можно по формуле:
U = I*R
Чтобы вычислить I делим мощность, потребляемую камерой на напряжение питания. К примеру, мощность потребления 3,5 Вт, а напряжение питания 12В. Делим 3,5/12, и получаем 0,29А. Считаем формулу:
U = 0,29*2,3 = 0,67
Получаем, что на кабеле сечением 0,75 мм2, и длиной 50 метров падение напряжения составит 0,67В, что находится в допустимых пределах. Максимально допустимое падение может быть не более 2В, дальше начнутся проблемы с питанием камеры, и если при расчетах у вас получаются бОльшие цифры, то необходимо использовать кабель с бОльшим сечением, и провести расчеты заново, либо подобрать более мощный блок питания для камеры видеонаблюдения в зависимости от полученных значений падения напряжения в кабеле.
Очень важно следить за тем, чтобы напряжение в месте подключения кабеля к камере не превышало допустимых значений и не опускалось ниже 10В, поэтому перед тем, как подключить кабель к устройству видеонаблюдения, лучше проверить напряжение тестером, а после чего при необходимости отрегулировать его на блоке питания.
С этим читают:
Понравилась статья? Поделись с друзьями в соц сетях!nabludaykin.ru
Источники бесперебойного питания (UPS) в системах безопасности
Любая система безопасности, будь-то система видеонаблюдения, система контроля доступа (СКД) или охранная сигнализация, должна работать всегда, вне зависимости от того есть электричество или нет. Какой бы важный, или совсем не важный, объект находился под охраной, с использованием технических средств охраны, совершенно точно понятно, что при внезапном отключении питания, средства охраны должны продолжать работать. Для реализации такой бесперебойной работы систем безопасности используются специализированные, вторичные источники низковольтного питания, они называются Источник Бесперебойного Питания – ИБП или UPS. Сейчас на рынке можно найти огромное множество и разнообразие таких источников питания. Их названия, в первую очередь, зависят от производителя, как правило, это аббревиатуры – БИРП – Бесперебойный Источник Резервного Питания; РИП – Резервный Источник Питания; ББП – Блок Бесперебойного Питания; ИВЭПР – Источник Вторичного Электропитания Резервированный и т.п. Их главное отличие от обычных блоков питания – использование аккумуляторной батареи, как правило, устанавливаемой непосредственно в корпус блока питания.
Все вышеперечисленные бесперебойные источники питания относятся к вторичным источникам и могут выдавать от 5-ти до 36-ти Вольт постоянного тока (в зависимости от модели). Принцип работы таких блоков питания довольно-таки прост, для 12-ти Вольтового источника резервного питания это выглядит так – входное напряжение 220 Вольт понижается до ~18 Вольт, стабилизируется до ~14 Вольт, от этого напряжения идет зарядка аккумулятора и питание нагрузки. При отключении внешнего питания, электроника переключает нагрузку на питание от аккумулятора напрямую, и дальше все зависит от емкости аккумулятора и минимального напряжения потребителей, но об этом позже.
Зачастую, возникает необходимость установки не вторичного, а «первичного» источника питания, например на 220 Вольт переменного тока.
Такие источники резервного питания отличаются по своей начинке от вторичных. Помимо электро-цепей используемых для понижения и стабилизации напряжения, в них добавлены генераторы частоты и повышающие трансформаторы. Схематичная разница в том, что после потери внешнего питания, электроника запускает процесс преобразования постоянного тока от аккумулятора в переменный и повышает его до необходимых 220 Вольт. Таким образом, что на входе, что на выходе блока мы имеем 220 Вольт переменного тока, приемлемые для питания практически любой электроники.
На крупных, промышленных объектах, больницах и приличных частных владениях, все чаще используются Дизельные, бензиновые и газовые генераторы. На промышленных объектах это обусловлено необходимостью сохранения температур помещений, продукции и т.п., в больницах и полицейских участках – необходимостью сохранения работоспособности всего здания в рабочем состоянии на случай ЧП,
в частных домах, в первую очередь, удобством.
Кстати сказать, если на объекте установлена собственная система отопления, то без такого генератора, в случае долгосрочного отключения питания зимой, можно остаться не только без тепла, но и без всей системы отопления вообще.
Однако, генераторы и подобные им системы питания, как правило, не обеспечивают переход от постоянного питания к временному без отключения нагрузки, так что даже при использовании на объекте генераторов с автозапуском, для систем безопасности и компьютерной техники рекомендуется использование бесперебойных источников питания, чтобы исключить даже кратковременные отключения.
Почему важно использовать источники резервного, бесперебойного питания
Сначала рассмотрим систему видеонаблюдения. За свою практику, я ни раз сталкивался с тем, что многие фирмы – монтажники систем видеонаблюдения, устанавливают их таким образом, что от бесперебойного источника питания запитываются только камеры видеонаблюдения, а остальные компоненты системы работают от обычной розетки. Конечно, это не лишено смысла, хотя и не совсем правильно. Возникает вопрос — почему именно видеокамеры? Все очень просто, именно камеры видеонаблюдения являются наиболее чувствительными к броскам и перепадам напряжения. Даже банальное отключение и повторное включение камер видеонаблюдения, зачастую, губительно для них. При чем, это практически не зависит от качества и фирмы производителя камеры видеонаблюдения. Есть живой пример: Как-то раз, мы занимались ремодулингом (реставрацией и улучшением) системы видеонаблюдения на одном довольно-таки большом объекте.
Системе видеонаблюдения было около 8-ми лет. Камеры видеонаблюдения фирмы American Dynamics (очень серьезная фирма). Началось все с того, что при переносе видеокамер, 3 из 5-ти отказались работать. Делали все по технологии, в чем дело – не понятно. Камеры отдали в ремонт, а сами преступили к замене блоков питания. Там были установлены 16-ти канальные блоки питания на 24V. AC. (на каждую видеокамеру свой выход питания). Отключили старый блок питания, перекинули все провода на новый, включаем, а половина камер не запускается. Стали проверять, у всех один диагноз – вышла из строя внутренняя цепь питания. Специалист по ремонту видеокамер выдал примерно такое заключение: Элементы цепи питания сильно изношены и требуют замены, а работали камеры только благодаря тому, что за все 8 лет эксплуатации, питание камер никогда не отключалось, т.к. использовался ИБП большой мощности в сопряжении с дизельным генератором. При отключении внешнего питания вся система видеонаблюдения работала на UPS, если питание не восстанавливалось в течении 5-ти минут, запускался дизельный генератор.
Были примеры, когда и совершенно новые видеокамеры выходили из строя при неоднократных отключениях и повторных включениях питания при пуско-наладочных работах. Именно по этому, рекомендация всех производителей и установщиков систем видеонаблюдения – установка, как минимум, стабилизированных источников питания видеокамер, а как максимум, бесперебойных.
Что же касается отсутствия бесперебойников на остальных элементах систем, то это банальная экономия. Но и эта экономия может выйти боком. Во первых, любая современная система видеонаблюдения использует для сохранения архива жесткие диски, а они тоже не любят внезапных отключений. К тому же Вы рискуете потерять некоторое количество архива, которое не успело «дописаться» на диск и стать законченным файлом, хотя это зависит и от способа записи отдельно взятого видеорегистратора. Во вторых, надо иметь ввиду, что «самое интересное» может произойти именно в тот момент, когда отключилось электричество. По данным статистики, количество краж и взломов в частном секторе возрастает в несколько раз при долговременных авариях на электроподстанциях. Оно и понятно, ведь не работают фонари, темнота, тишина – рай для воришек и грабителей… К тому же, известны многочисленные факты преднамеренного отключения электропитания объекта для его последующего взлома. Учитывая эти факты, оставаться с работающими камерами видеонаблюдения, но с выключенным видеорегистратором и монитором, по меньшей мере — не логично.
Рассмотрим другой вариант – система контроля доступа.
Есть два основных вида систем контроля доступа 1. Автономные – не использующие никакого дополнительного оборудования для своей работы.
2. Сетевые – Могут работать и как автономные и в составе единой системы, взаимодействуя с другими контроллерами, серверами и другим оборудованием системы.
В составе таких систем нет компонентов особо чувствительных к сбоям электропитания, однако:
Если на Вашем объекте установлена автономная система контроля доступа, то при отключении питания, она перестанет работать, а значит и перестанет ограничивать и контролировать доступ в помещения. Если установлены электромагнитные замки – они отключатся и двери будут открыты для всех. Если установлены электромеханические замки, двери останутся закрытыми, но открыть их извне можно будет только ключом.
Хуже (сложнее) дела обстоят с системами контроля доступа, построенными на базе сетевых контроллеров. Как правило, такие контроллеры идут в корпусах с уже встроенным блоком бесперебойного питания и отсеком для аккумулятора, для питания как самого контроллера таки и периферийных устройств, таких как замки, считыватели и т.п., но бываю и исключения. Если такие контроллеры используются в составе обширной системы контроля доступа и тем белее с сервером, то отключение хотя бы одного компонента этой системы может повлечь за собой нарушение в работе всей системы. По этому, очень важно обеспечить все элементы системы контроля доступа бесперебойным питанием.
И третий вариант – Охранно-пожарные сигнализации.
В охранных и охранно-пожарных сигнализациях, как и в системах контроля доступа нет элементов особо чувствительных к сбоям питания, однако их бесперебойная работа очень важна!
Согласитесь, сигнализация, она на то и сигнализация, чтобы работать всегда. Как уже отмечалось ранее, злоумышленники только того и ждут, когда охраняемый объект останется без электричества и уж тем более без охраны. Чтобы этому поспособствовать, грабители могут и специально обесточить объект, к тому же, продвинутые грабители, могут выждать время пока не разрядятся аккумуляторы UPS.
В охранных сигнализациях, как и в системах контроля доступа, есть системы автономные, а есть системы завязанные на некий пульт охраны – локальной, частной или вневедомственной. В случае с автономной сигнализацией, при потере питания, она отключится и перестанет охранять объект. В случае с охранной сигнализацией связанной с центральным пультом охраны, ее отключение приведет к выезду бригады охраны, но если прибывшая на место охрана не обнаружит причин или обнаружит отключение питания, восстановить, в Ваше отсутствие, они ничего не смогут и уедут, а объект останется уже без охраны. К тому же, в таких системах предусмотрено наличие тревожных кнопок,
которые, к сожалению, могут понадобиться даже в тот незначительный период времени, когда уже отключилось внешнее питание, но еще не успел запуститься, например, дизель – генератор…
В противопожарных сигнализациях используются специальные огнестойкие кабеля и корпуса приборов и отдельно делаются системы отключения питания на всем объекте при возникновении пожара. Само собой, будет не логично, если такая сигнализация «уловит» возникновение пожара, отключит питание всего здания и в месте с ним саму себя…
Стоит отметить, что врядли хоть одна компания, занимающаяся системами охранно-пожарных сигнализаций, предложит Вам такую систему без источников бесперебойного питания, но если Вы сами занимаетесь построением системы безопасности, обязательно учитывайте эту необходимость.
И так, мы разобрались, что для систем безопасности, использование резервных источников питания не роскошь, а необходимость.
Как правильно подобрать источник бесперебойного питания
Для начала надо определиться с необходимым нам напряжением бесперебойного питания. Если скажем необходимо запитать обширную систему безопасности, в состав которой входит большое количество оборудования, и все оно рассчитано на разные входные напряжения, то будет проще установить один мощный источник бесперебойного питания на выходное напряжение 220В. Для примера приведу систему видеонаблюдения одного гипермаркета, которую мы проектировали и строили. В составе системы видеонаблюдения:
~100 стационарных камер видеонаблюдения с входным напряжением 12В. постоянного тока;
порядка 10-ти купольных (поворотных, роботизированных) видеокамер с напряжением — 24V. переменного тока;
для всех этих камер установлены модульные, 16-ти канальные блоки питания с входным напряжением 220В.; 5 видеорегистраторов с входным напряжением 12В. и 2 видеорегистратора с входным напряжением 220В. Помимо этого, 11 мониторов, пульты управления камерами, вентиляторы охлаждения серверных шкафов и т.п. Само собой, под каждое используемое напряжение можно найти отдельный блок резервного питания, но стоит ли «городить огород»? Мы установили один мощный источник на выходное напряжение 220В. с креплением в 19-ти дюймовую стойку, где и располагалось все центральное оборудование.
Получилось эргономично, экономично и надежно.
Если же система менее обширна или выбранное оборудование более сопоставимое по входным напряжениям, скажем на 12В., будет лучше установить источники бесперебойного питания на 12В. Они безопаснее, надежнее, дешевле и проще в обслуживании. Для примера, система контроля доступа на одном из складских комплексов, которую мы проектировали и устанавливали. В систему вошли: 5 сетевых контроллеров СКУД с уже установленными в них блоками питания и аккумуляторами, но они не предусматривали питание замков; 32 электромагнитных замка с входным напряжением 12В.; Сервер. Единственное оборудование не на 12В. здесь получился сервер, но заказчик захотел разместить его в своей серверной комнате, где уже было реализовано бесперебойное питание. Остальное оборудование подключалось локально через собственные бесперебойные источники (контроллеры) и локально расположенные, 12-ти Вольтовые БИРПы с такими же аккумуляторами как и в контроллерах.
Если речь идет об охранно-пожарной сигнализации, то в этом случае, как правило, требуется питание только охранному прибору, конечно если не используются активные датчики. В этом случае все решается выбором охранного прибора с уже встроенным блоком бесперебойного питания и отсеком для аккумулятора.
Что еще необходимо учитывать при выборе источника бесперебойного питания – конечно же его мощность.
К сожалению, при обозначении этого параметра используются различные стандарты, что зачастую вводит в заблуждение даже специалистов.
Рассмотрим вариант низковольтного источника бесперебойного питания для системы видеонаблюдения
И так, если известно, что необходимо запитать 10 камер видеонаблюдения, один видеорегистратор и один монитор, то нам необходимо найти в документации потребляемую мощность этих приборов или потребляемый ток, все это сложить и мы получим потребляемую мощность нашей системы видеонаблюдения. Пример: Предположим, что все оборудование с входным напряжением 12В.
10 камер по 100мА = 1000мА. + 1 видеорегистратор – 2000мА. + 1 монитор – 2000мА. Итого 5000мА. Т.е. 5 Ампер, 12 Вольт.
Если потребляемая мощность выражена в Ваттах, то необходимо применять следующую формулу:
Ватты : на входное напряжение в Вольтах = Амперы. Т.е. если указано 12 В. 40 Ватт, тогда делим 40 на 12 и получаем потребляемый ток 3.33 Ампера.
Далее необходимо понять, одним или несколькими блоками бесперебойного питания мы все это будем запитывать. Одним – проще и дешевле, но если скажем, камеры устанавливаются на больших расстояниях от регистратора и монитора, то обойтись одним источником питания не получится из-за падения напряжения в проводнике. Таким образом, для питания камер видеонаблюдения мы установим отдельный блок, но не на один Ампер, как они потребляют, а как минимум на два, т.к. потребление в 100мА., по документации, не учитывает, что при запуске, камера может потреблять в два раза больше. В противном случае, камеры и блок питания будут работать до первого отключения, а после повторного включения, блок питания может не потянуть пусковой ток всех 10-ти камер. Что же касается видеорегистратора и монитора, если они устанавливаются рядом, можно поставить один блок резервного питания, но опять же не на 4 Ампера, как следует из документации, а с запасом, на 5 или 6 Ампер., т.к. любой UPS должен работать максимум на 80% от своего наминала.
Следующее, что необходимо учесть, это продолжительность работы оборудования при отключении основного питания. Особенность аккумуляторных батарей заключается в том, что они могут дать очень большой ток сразу, но это не значит, что аккумулятор при этом будет «себя хорошо чувствовать» и «протянет» долго. Таким образом, можно взять блок бесперебойного питания на 1 А. с аккумулятором 1.2 А/ч. Но при отключении внешнего питания, при такой нагрузке, аккумулятор полностью разрядится уже через час работы.
Так же здесь очень важно понимать, что при разрядке аккумулятора снижается его напряжение, а значит, даже если аккумулятор разрядился только на половину, нагрузка уже может не работать, так как для ее работы не хватит напряжения. Например 12-ти Вольтовые видеокамеры могут нормально работать и от 9-ти В. а вот видеорегистратор перестанет работать уже при падении напряжения до 11-ти Вольт. Это обусловлено чувствительностью жесткого диска, т.е. сам регистратор продолжит работать, а жесткий диск установленный в нем перестанет из-за нехватки напряжения. Запись остановится.
Аккумуляторные батареи различаются двумя своими основными параметрами: напряжением и емкостью. Напряжение выражается в Вольтах, а емкость в Ампер/часах.
Например, классический аккумулятор для бесперебойных источников питания систем безопасности – 12В. 7А/ч.
Из этого следует, что его рабочее напряжение 12 Вольт, а емкость 7 Ампер/часов. Если смотреть на эти цифры не вникая в подробности, то такой аккумулятор может питать 12-ти Вольтовую нагрузку с током потребления 7 Ампер в течении одного часа, или с током потребления 1 Ампер в течении 7-ми часов. На деле все это совсем не так. Если на такой аккумулятор подключить нагрузку 7 Ампер, то уже через 5 минут его напряжение упадет до ~10-ти Вольт, соответственно, не каждая нагрузка сможет продолжать работать или будет работать с пониженными параметрами. На аккумуляторах, как правило, указываются дополнительные параметры, такие как Реальное рабочее напряжение, оно как правило немного больше 12-ти Вольт, Минимально допустимое напряжение разрядки, Напряжение зарядки, Максимальный ток разрядки, время разрядки до минимально допустимого напряжения и т.п.
Все эти факторы необходимо учитывать при выборе емкости аккумуляторов. К сожалению, вдаваться во все подробности этих параметров я не могу, иначе эта статья растянется экранов на 100, не меньше. Но возвращаясь к нашему примеру, для видеорегистратора и монитора я бы установил один бесперебойный источник питания с номинальным напряжением 12 Вольт и током ~6 Ампер, а аккумуляторы, минимум 2 по 7 А/ч, это дало бы возможность бесперебойной работы оборудования ~ на 15 минут. А максимум… Максимум тут не ограничен, разве что финансовыми возможностями Заказчика.
В блок питания для видеокамер вполне хватило бы 7-ми А/ч. Аккумулятора, для видеокамер это как минимум полчаса бесперебойной работы. Данный пример с таким бесперебойным оборудованием защитил бы оборудование только от кратковременных перебоев питания. Если же есть вероятность более продолжительных отключений, тут уже надо смотреть по стоимости бесперебойных источников питания, наращивать емкость аккумуляторов можно до бесконечности, но зачастую более выгодным становится вариант с генератором, а бесперебойникам остается работать только в период между отключением основного питания и до запуска генератора.
Что же касается менее «прожорливых» систем безопасности, таких как Контроль доступа и охранно-пожарные сигнализации, тут вполне можно растянуть время работы от аккумуляторов и до нескольких суток, особенно в случае с сигнализациями.
Теперь рассмотрим вариант установки высоковольтного источника бесперебойного питания (UPS)
Для примера возьмем все те же 10 Камер видеонаблюдения на 12 В. и 100 мА., Видеорегистратор на 12 В. и 2000 мА., и Монитор на 220 В и 40 мА. Здесь я могу предложить сразу три варианта решения:
- Сделать все как в предыдущем варианте, но монитор не подключать вовсе, тогда, несмотря на то, что камеры будут работать и запись будет вестись, Вы не сможете наблюдать в реальном времени. Но в отдельных случаях это вполне допустимо.
- Опять же установить все как в предыдущем варианте, но на монитор (или на монитор и регистратор (в комплекте к регистратору всегда идет адаптер)) установить отдельный бесперебойный источник питания на 220 В. Подойдет самый простой и недорогой для обычного компьютера.
- Установить на всю систему более мощный UPS на 220 В., а на камеры и регистратор использовать дополнительные, стабилизированные блоки питания без аккумуляторов (к регистратору он идет в комплекте).
Если ставить один, но более мощный, UPS на 220 В., опять встает вопрос, как рассчитать его мощность? Для начала разберемся в обозначениях. Дело в том, что на большинстве ИБП/UPS обозначается не потребляемая мощность в Ваттах (Вт/W), а полная мощность в Вольт Амперах (ВА/VA). Берем известную нам потребляемую мощность в Ваттах (Вт/W) и делим ее на среднее значение коэффициента линейных и нелинейных искажений – 0.8. (подчеркиваю, это средний коэффициент, бывают и хуже), получаем значение полной мощности в Вольт Амперах (ВА/VA). Т.е. W:0.8=VA
К примеру, если на мониторе указана потребляемая мощность 200 Вт(W), то мы делим 200 на 0.8 и получаем 250 ВА(VA).
Этот расчет подходит только для компьютерной техники, для расчетов других нагрузок используются другие формулы. И опять же, нельзя забывать том, что ИБП не должен работать на пределе, максимум 80%, но даже и это не желательно.
Вот несколько статистических примеров для расчета потребляемой мощности:
Электромагнитный замок с нагрузкой на разрыв 400кг.: 5 — 8 Вт.
Камера видеонаблюдения: 1.2 — 2 Вт.
Камера видеонаблюдения с ИК подсветкой: 3 — 6 Вт.
4-х канальный видеорегистратор с одним HDD: 25 — 35 Вт.
8-ми канальный видеорегистратор с одним HDD: 35 — 45 Вт.
16-ти канальный видеорегистратор с одним HDD: 45 — 55 Вт.
Каждый дополнительный HDD: 8 – 15 Вт.
Стоит учесть, что в HDD установлены электродвигатели, пусковой ток которых может в разы превышать номинальный. Т.е. при его включении и пока он полностью не раскрутится, мощность может возрасти до 20 — 25-ти Вт.
Монитор LCD 15-17 дюймов: 130 — 160 Вт.
Монитор LCD 19 дюймов: 180 — 220 Вт.
Рабочая станция с 15-17 дюймовым ж/к (LCD) монитором: 150 — 220 Вт.
Рабочая станция с 19 дюймовым ж/к (LCD) монитором: 210 — 280 Вт.
Рабочая станция с 15-19 дюймовым CRT монитором: 240 — 320 Вт.
Средний сервер потребляет: 400 — 900 Вт.
Бытовой струйный принтер потребляет до 500 Вт.
Бытовой лазерный принтер: до 2000Вт.
Средний коммутатор/switch потребляет 30-200 Вт.
На что еще надо обратить внимание при подборе Источника Бесперебойного Питания (UPS):
От ИБП надо отводить тепло (кондиционер или приточно-вытяжная вентиляция). ИБП, как правило, имеют высокий КПД 90-95%, но часть энергии они все равно выделяют в тепло, а его надо отводить.
Надо подумать о месте установки ИБП: при больших батареях ИБП могут иметь очень большой вес и стоит проверить перекрытия. Также стоит заранее подумать о маршруте заноса ИБП на объект.
Купить Источник Бесперебойного Питания ИБП / UPS в Москве, Ростове-на-Дону и Краснодаре:
Приобрести данное оборудование и получить дополнительную консультацию можно обратившись в отдел продаж по телефону или отправив запрос на электронную почту.
video-rec.ru
Расчет времени автономной работы видеонаблюдения
Система видеонаблюдения состоит из видеокамер, термокожухов, мониторов, видеорегистров (или комьютеров с установленными платами видеозахвата – компьютер-видеосервер), источников бесперебойного питания (ИБП) с блоками аккумуляторных батарей (АКБ).
Для выбора источника бесперебойного питания определяем суммарную потребляемую мощность системы видеонаблюдения.
Будем считать, что система состоит из 25 камер видеонаблюдения (9 устанавливаем в здании, 16 на территории), одного компьютера-видеосервера и видеомонитора.
Рассчитываем суммарную потребляемую мощность системы видеонаблюдения. Пример расчета приведен в таблице:
Определившись с суммарной потребляемой мощностью переходим на сайт APC.COM в раздел источники бесперебойного питания (ИБП). Выбираем помощь в выборе (рис.1), на следующей странице – конфигурация по нагрузке (рис.2).
Вводим параметры: общая нагрузка, время автономной работы
Дополнительную мощность выбираю равной 20% для того, чтобы учесть снижения емкости АКБ в процессе эксплуатации за счет старения. Для систем пожарной автоматики этот коэффициент равен 25%, так, что лучше ставить 25%, т.к. для обоих систем используются аналогичные блоки АКБ.
Выбираем показать решения и получаем варианты источников бесперебойного питания с необходимым количеством блоков АКБ
Для каждого ИБП (с индексом XL) производитель приводит удобный график отражающий зависимость времени автономной работы при различных значениях потребляемой мощности с различным количеством АКБ:
Из графика например, видим, что для обеспечения времени автономной работы равного 400 минутам при суммарной потребляемой мощности системы равной 1000 Вт для выбранного источника бесперебойного питания необходимо 4 блока АКБ.
markevich.by
