Как рассчитать пропускную способность для видеонаблюдения

Обновлено: 07.07.2024

Наш клиент предоставляет оборудование через свою штаб-квартиру, и мы являемся местными жителями, которых они выбрали для установки систем. В нашем объеме требуется несколько элементов, включая решение для обеспечения резервного копирования в течение 4–5 часов.

Они предоставляют 8-канальный сетевой видеорегистратор со встроенными портами PoE, и в техническом описании указано 20 Вт, но это не включает жесткие диски. Спецификация 20 Вт кажется низкой, но это может быть связано с тем, что диски будут составлять львиную долю бюджета мощности, не так ли?

Итак, если мы хотим указать 4–5-часовое резервное копирование, включающее NVR (20 Вт) и 5 (6 Вт) камер, работающих на встроенном коммутаторе PoE, достаточно ли этого блока APC, такого как SMT1500C?

Мы плохо разбираемся в расчетах. этого, но любая помощь приветствуется.

Создать новую тему

Джон Хонович

Создать новую тему

Майкл Миллер

Я бы начал с того, что посмотрел на блок питания NVR и увидел его номинальные характеристики. Затем я подключал камеры и заставлял систему работать, а также получал общий ток, потребляемый системой, с помощью токоизмерительных клещей или счетчика Kill-A-Watt. Это то, что вам нужно для расчета UPS.

Создать новую тему

Брайан Роудс

Если ваш общий спрос был:

20Вт +30Вт + 2*9Вт (HDD W примерно здесь, я понятия не имею какой/сколько вы используете) = ~70Вт в час

(Я понятия не имею, верны ли эти входные данные по потреблению в вашем случае, они кажутся подходящими для камер, но слабы для переключателя NVR/PoE.)

Однако существует ряд неэффективных факторов, таких как потери тепла, сечение кабеля и длина кабеля. Затем температура и срок службы батареи также влияют на размер. Правильное приспособление ко всему, что может быть источником потерь, превращает мой мозг в кашу.

К счастью, у большинства производителей ИБП есть средство выбора продукта. (Вот БТР.)

Кстати, учитывая 5-часовое время работы и типичный неэффективный коэффициент мощности ~65%, APC рекомендует вам увеличить мощность и выбрать ИБП, поддерживающий дополнительный аккумулятор.

Проверка аналогичных калькуляторов от Minuteman подтверждает рекомендацию APC. Общая цена будет варьироваться от 600 до 800 долларов США, но другие переменные, такие как количество розеток или входное напряжение, могут иметь большое значение.

Для владельцев дома и малого бизнеса установка системы видеонаблюдения — один из самых эффективных способов защитить имущество и предотвратить кражу. Но после того, как ваша система настроена и работает, вы захотите убедиться, что она остается такой. Источник бесперебойного питания или система бесперебойного питания обеспечат работу ваших камер в случае скачка напряжения или отключения электроэнергии.

Чтобы максимизировать эффективность установки вашей IP-камеры и обеспечить возможность расширения пространства, важно правильно определить размер вашей системы ИБП. Чем больше мощность ИБП соответствует нагрузке, тем эффективнее он будет работать. Однако блок с недостаточной мощностью может оказаться не в состоянии поддерживать ваше оборудование, когда это необходимо. ИБП с выходной мощностью на 20–25 % выше, чем ваша общая нагрузка, обеспечит защиту и обеспечит рост, но выбор слишком большого может быть расточительным как с точки зрения денег, так и с точки зрения места.

Итак, как правильно подобрать размер вашей системы ИБП, чтобы обеспечить ее эффективность и рост?

Составьте список всего, что будет подключено к ИБП. Обычно в этот список входят ваши камеры и сетевой видеорегистратор (NVR).
Запишите мощность каждой единицы оборудования.
Сложите значения мощности, чтобы получить общую требуемую мощность для подключенного оборудования.
Чтобы учесть рост вашей установки, вам понадобится ИБП с большей выходной мощностью, чем ваши общие потребности. Хотя ваши фактические планы могут потребовать большего, Tripp Lite рекомендует предполагать рост не менее чем на 20 % в течение пятилетнего периода. Определите величину прироста, которую вы хотите обеспечить, а затем умножьте свою мощность на соответствующую мощность (т. е. чтобы учесть 20% прироста, умножьте общую сумму на 1,2).

После того как вы определили потребность вашей системы в мощности и учли рост, пришло время рассмотреть время работы или количество минут, в течение которых ИБП будет обеспечивать резервное питание от батареи в случае сбоя сетевого питания. Важно выбрать ИБП с достаточно высокой мощностью, чтобы поддерживать желаемое время работы, но имейте в виду, что по мере увеличения мощности время работы уменьшается. Другими словами, добавление большего количества оборудования в систему ИБП приведет к сокращению времени работы.Тем не менее, как долго вам потребуется, чтобы ваша система работала в случае сбоя питания или его преднамеренного отключения потенциальным грабителем? В большинстве случаев от 15 до 20 минут работы вашей системы хватит для записи компрометирующих улик.

Система IP-видеонаблюдения, состоящая из сетевого видеорегистратора и четырех камер, обычно потребляет от 400 до 500 Вт. Предположим, что ваша система будет потреблять 400. С учетом 20-процентного роста ИБП мощностью 480 Вт будет достаточно для защиты, но он не обеспечит достаточного времени работы в случае сбоя. В действительности, для обеспечения достаточной защиты плюс 15-20 минут автономной работы потребуется ИБП значительно большей мощности.

Посмотрите на эту диаграмму, чтобы лучше понять некоторые доступные варианты:

< td>1400 ВА/940 Вт

ХОРОШЕЕ	ЛУЧШЕ	ЛУЧШЕЕ
Резервный ИБП BCPRO1400	Линейно-интерактивный ИБП OMNISMART1400	Онлайн-ИБП SU1500XLCD
Выходная мощность (ВА/Вт)	1400 ВА/94	1500 ВА/1350 Вт
Время работы при половинной нагрузке	24 минуты	24 минуты	14 минут
Время работы при полной нагрузке	8 минут	8 минут	4,5 минуты
Время работы при нагрузке 480 Вт (с учетом роста на 20%)	23 минуты< /td>	23 минуты	21 минута

Поскольку природа настолько непредсказуема, невозможно сказать, когда могут возникнуть проблемы с питанием. По этой причине правильная реализация резервного аккумулятора в вашей IP-камере является мудрым решением.

Дешевый и очень эффективный ИБП

Менее чем за 25 долларов* обеспечьте бесперебойное питание вашей системы видеонаблюдения.

Простое решение и более эффективное, чем лучшие ИБП на рынке. И с 10 часами автономной работы!

* Стоимость батареек не включена.

Нужно ли устанавливать ИБП?

Любая система безопасности (видеонаблюдение, сигнализация, контроль доступа, электроизгородь и т. д.) становится эффективной только в том случае, если масштабируется до круглосуточной работы даже при отключении электроэнергии.

Отсюда и потребность в ИБП.

В случае системы видеонаблюдения все камеры*, DVR или NVR, преобразователи активных сигналов, переключатели и другое оборудование, для работы которого требуется источник питания, должны быть подключены к системе ИБП.

* Решение действительно только для камер на 12 В постоянного тока.

Как работает ИБП?

По сути, ИБП (источник бесперебойного питания) устанавливается между входом питания системы видеонаблюдения и розеткой.

Помимо подачи питания на оборудование, ИБП также заряжает батарею. Когда происходит перебой в электроснабжении, ИБП немедленно начинает использовать блок батарей для продолжения подачи питания в систему.

Расчет мощности ИБП

Как рассчитать мощность ИБП Для каждого оборудования умножьте напряжение питания на потребляемый ток. Пример: 12 В постоянного тока, камера 0,5 А = 12 x 0,5 = 6 Вт 12 В постоянного тока, 3 А DVR = 12 x 3 А = 36 Вт Следовательно, цифровой видеорегистратор с 16 камерами 0,5 А потребляет 36 + (16 x 6 ) = 132 Вт Чтобы получить минимально необходимую мощность ИБП в ВА , разделите 132 на 0,7 = 188 ВА Мощность ИБП должна быть рассчитана в соответствии с потреблением оборудования в ВА ( Вольт - Ампер ) .

Например, ИБП мощностью 600 ВА достаточно для питания комплекта компьютер/монитор/принтер.

Когда ИБП начинает использовать батареи для питания оборудования, очевидно, что они начинают разряжаться.

Время, когда аккумуляторы разряжаются, приостанавливая подачу питания, называется автономностью ИБП.

ИБП для компьютеров — большинство из них со встроенными батареями — обычно имеют автономную работу около 15 минут, что более чем достаточно, чтобы сохранить вашу работу и выключить компьютер, поскольку это их цель: не допустить потери вашей текущей работы из-за к потере питания.

Это рассуждение не относится к системе безопасности, которая должна оставаться в рабочем состоянии до тех пор, пока не будет восстановлено электроснабжение.

Предлагается автономная работа не менее 10 часов, что более чем достаточно для большинства ситуаций. В этом случае в ИБП часто используется блок внешних батарей из-за необходимости более высокой емкости по току.

Существует 2 класса ИБП:

-Автономный ИБП, проще и дешевле.

- Онлайн-ИБП, более совершенный и надежный, обеспечивающий основу для решения, предлагаемого здесь.

Автономные ИБП чаще всего используются в системах видеонаблюдения.

Резервный ИБП (офлайн)

Для этого ИБП автоматический выключатель обычно переключается на питание от сети, которое передается прямо на оборудование. При отсутствии питания эта клавиша переключается на питание от аккумуляторной батареи через инверторную цепь.

На самом деле этот тип оборудования нельзя было назвать ИБП, так как в момент переключения происходит кратковременный перерыв в электроснабжении. Так какое лучшее название для этого было бы коротким перерывом.

Однако из-за того, что это прерывание очень мало, около 5 миллисекунд, оно в конечном итоге компенсируется электронной схемой источника питания подключенного оборудования.

Проблема в том, что резервный ИБП при нормальных условиях электроснабжения, т.е. большую часть времени, не защищает от суточных колебаний напряжения, что снижает срок службы оборудования.

Поэтому рекомендуется больше для небольшого офисного и домашнего оборудования.

ИБП двойного преобразования (онлайн)

ИБП с двойным преобразованием назван так потому, что потребляемая электрическая мощность, то есть переменный ток, преобразуется в постоянный (постоянный ток) и снижается до 12 В для питания аккумуляторов.

Аккумуляторы, в свою очередь, подключены к инверторной схеме, которая снова преобразует напряжение постоянного тока 12 В в переменное, а также снова доводит его до уровня входного напряжения (110 В переменного тока в приведенном ниже примере).

Поскольку синусоидальное напряжение восстанавливается в преобразователе, его форма волны чистая и достаточно стабильная. Намного лучше, чем питание от розетки.

По этой причине этот тип ИБП в основном используется в критически важных приложениях, таких как серверы, больницы и другое оборудование, которое должно работать 24 часа в сутки.

Системы видеонаблюдения также должны работать 24 часа в сутки, и поэтому они также должны использовать этот тип ИБП, но из-за того, что они слишком дороги* , они становятся недоступными для приложений видеонаблюдения.

* Из-за более высокой сложности схемы ИБП с двойным преобразованием не может иметь конкурентоспособную цену, когда он рассчитан на меньшую мощность, больше встречается при мощности от 5 до 10 кВА.

В поисках идеального ИБП

Как отмечалось выше, из-за отсутствия более жизнеспособного варианта системы безопасности используют автономные ИБП, которые не подходят для приложений, работающих круглосуточно и без выходных.

Лучшим решением будет использование чего-то вроде ИБП, подключенного к сети, но по цене, равной или меньшей, чем стоимость автономного ИБП. Вот в чем была проблема.

Мое внимание привлек тот факт, что оборудование, используемое в системах безопасности (камеры, контроллеры доступа, датчики и т. д.), имеет отличительную особенность по сравнению с другими типами оборудования: они питаются от 12 В постоянного тока (кроме камер на 24 В переменного тока). , либо к выходу ИБП всегда будет подключен источник питания 12 В постоянного тока.

Решение может быть здесь.

Анализ цепи от сетевого ИБП, подключенного к источнику питания 1 В постоянного тока:

Мы видим, что мощность проходит следующие этапы, чтобы получить оборудование:

а. ИБП подключен к розетке 110 В переменного тока;

б. Цепь 1 снижает напряжение до 12 В и превращает его в постоянный ток (DC);

<р>в. Напряжение 12 В постоянного тока заряжает аккумуляторную батарею, а также подается на вход схемы 2;

д. Контур 2, инвертор DC/AC, преобразует напряжение обратно в переменное, а также снова повышает его до 110 В переменного тока, которое подается на вход контура 3;

<р>т.е. Цепь 3, представляющая собой источник питания 12 В постоянного тока, преобразует 110 В переменного тока обратно в 12 В постоянного тока.

Если охранное оборудование работает от 12 В постоянного тока, то зачем вам инвертор? Чтобы снова преобразовать напряжение 12 В постоянного тока в 110 В переменного тока, а затем снова превратить его в 12 В постоянного тока? Почему бы не запитать оборудование напрямую от аккумулятора, исключив схемы 2 и 3?

В итоге мы получим гораздо более простой и эффективный ИБП.

Поскольку электронные схемы не на 100% эффективны; часть энергии, которая проходит через них, рассеивается в виде тепла. Таким образом, чем меньше цепей, тем более эффективным, экономичным (меньшее энергопотребление) и экологичным будет решение.

Окончательная схема будет выглядеть так:

Вместо ИБП и блока питания для выполнения тех же функций достаточно зарядного устройства.

Определение идеального ИБП

Теперь осталось только определить размеры зарядного устройства и установить емкость аккумулятора (Ач);

Поскольку это не моя специальность, я обратился за помощью к коллеге, инженеру-электротехнику, который считается одним из лучших специалистов по аккумуляторам в Бразилии.

Информация, которую он мне дал:

- В качестве зарядного устройства можно использовать любой блок питания, так как его мощность регулируется и настраивается на напряжение зарядки аккумуляторов. Хорошим предложением являются те блоки питания, которые предлагаются с мощностью от 5 до 30 А, а их выходное напряжение может быть установлено в диапазоне от 10,6 до 14 В постоянного тока с помощью подстроечного потенциометра.

- Напряжение каждого элемента стационарных батарей варьируется от 1,75 до 2,25 В постоянного тока. Как и шесть элементов, потенциометр источника питания (V ADJ на рисунке выше) должен быть установлен на выходное напряжение 13,5 В постоянного тока.

ВНИМАНИЕ: НИКОГДА НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ АВТОМОБИЛЬНЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ В ИБП!

Подробнее во фрейме в конце этой статьи

- Наилучшие условия работы для стационарной батареи – это когда подключенное к ней оборудование потребляет до 10 % от ее общей емкости, что дает время автономной работы 10 часов, вполне разумное время для поддержания системы безопасности в рабочем состоянии при отключении питания. потеря.

– Аккумуляторный блок должен работать с зазором 70 %, так как нет гарантии, что аккумуляторы будут работать с максимальной нагрузкой при отключении электроэнергии.

Например, если сумма токов, потребляемых видеорегистратором и камерами, равна 5 Ач, то для того, чтобы аккумуляторный банк работал на 10% своей емкости, он должен быть не менее 10 х 5 Ач = 50 Ач. Но иметь зазор 70 % => 50 Ач / 0,7 = 71,42 Ач.

– Блок питания рассчитан на работу с нагрузкой до 80 % от максимальной мощности, что не влияет на срок его службы.

Например, блок питания на 10 А должен работать с максимальной нагрузкой 8 А.

Блок питания как зарядное устройство? В этот момент вы должны думать: - Это не сработает! Когда батарея полностью заряжена, источник питания будет продолжать подавать на нее ток, что в конечном итоге приведет к ее сжиганию! Электрический ток течет только тогда, когда существует разница потенциалов между двумя точками. Когда батарея заряжена, она будет иметь напряжение 13,5 В постоянного тока, что соответствует напряжению источника питания. Если напряжения одинаковы, электрический ток перестанет циркулировать между источником питания и батареей. Вот почему крайне важно, чтобы выходное напряжение источника питания было установлено на 13,5 В постоянного тока.

Из вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

Ток нагрузки (сумма потребляемого оборудованием тока) плюс ток заряда аккумулятора не должен превышать 80% от номинальной мощности источника питания.

Поскольку ток заряда батареи должен составлять 10 % от емкости аккумуляторной батареи:

Ток нагрузки + 10 % емкости аккумуляторной батареи = 80 % емкости источника питания по току(1)

С другой стороны, для 10-часовой автономной работы потребление 10-кратной нагрузки не должно превышать 70 % емкости аккумуляторной батареи ( 2).

Представив приведенные выше утверждения в виде формул, где L — ток нагрузки; B – емкость аккумуляторной батареи и F – емкость блока питания,

все в амперах, у нас есть:

(1) L + 0,1 B = 0,8 F

(2) 0,7 B = 10 л => B = 10 л / 0,7

Подставив B из уравнения ( 2 ) в уравнение ( 1), мы получим:

L + 0,1 x ( 10 L / 0,7) = 0, 8 F => L + L / 0,7 = 0,8 F => F = 1,7 L / 0,56 (3 )

Затем, сложив все токи, потребляемые оборудованием, которое необходимо запитать, мы узнаем значение нагрузки L, которое применяется в уравнении (3) для определения минимальной мощности источника питания.

Чтобы узнать емкость батареи, введите значение нагрузки L в уравнение ( 2).

Для расчета минимальной мощности блока питания и аккумуляторной батареи, необходимой для питания в течение 10 часов одной системы видеонаблюдения, состоящей из:

- Один 16-канальный цифровой видеорегистратор, потребляющий 3 А (внешний источник питания, поставляемый с видеорегистратором, не следует использовать, поскольку он будет подключен непосредственно к системе ИБП);

- 4 камеры с ИК 50 м, потребляющие по 0,5 А каждая;

- 12 камер с 15 м ИК, потребляющих 0,3 А каждая

1 - Определите L (общее потребление системы): L = 3 + (4 x 0,5) + (12 x 0,3) => L = 8,6 Ач

2 – Получите минимальную мощность источника питания, применив значение L в формуле (3): F = 1,7 x 8,6 / 0,56 = > F = 26,1 А

3 – В формуле (2) получите емкость аккумуляторной батареи: B = 10 x 8,6 / 0,7 = > B = 123 Ач

Поэтому в этой системе должен использоваться источник питания на 30 А, подключенный к паре аккумуляторов емкостью 65 или 70 * А·ч, соединенных параллельно.

* ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: Всегда выбирайте емкость батарей, равную или немного превышающую значение, полученное в результате расчета.

Предположим, у вас остался блок питания на 10 А, который вы хотели бы использовать в качестве ИБП. Как рассчитать максимальный ток нагрузки, который он может поддерживать, и емкость аккумуляторов, которые придется покупать?

1 — у вас F = 10 А

2 – Примените F в формуле (3), чтобы получить L: 1,7 л = 10 / 0,56 = > L = 5,6 / 1,7 = > L = 3,29 Ач

3 – По формуле (2) получите емкость аккумуляторной батареи: B = 10 x 3,29 / 0,7 = > B = 47 Ач

Таким образом, блок питания на 10 А, заряжающий аккумулятор емкостью 50 Ач, может поддерживать нагрузку до 3,29 Ач в течение 10 часов.

Этой настройки должно быть достаточно, например, для питания 4-канального цифрового видеорегистратора с четырьмя подключенными к нему камерами.

Повторите расчеты примера 2 для источников питания на 20 и 30 ампер.

Затем составьте таблицу с максимальной нагрузочной способностью, которую может поддерживать каждый тип источника питания (10, 20 и 30 А), и емкостью батарей, необходимых для каждого из них

Таким образом, вы будете заранее знать, какую конфигурацию ИБП следует использовать для ваших следующих проектов.

Установка стационарных аккумуляторов Производители рекомендуют устанавливать стационарные аккумуляторы в средах с регулируемой температурой (кондиционер), поскольку их стандартная рабочая температура составляет около 77° F (25° C). Срок службы стационарной батареи сокращается вдвое на каждые 18 градусов по Фаренгейту (10 градусов по Цельсию) выше стандартной температуры. Использование технологии AGM (абсорбирующего стекломата), предотвращающей утечку электролита, позволяет устанавливать некоторые стационарные аккумуляторы в лежачем положении, на полках, экономя место в помещении.

Представленное здесь решение имеет несколько преимуществ по сравнению с двумя упомянутыми выше классами ИБП:

- Нет перерыва в электроснабжении, как в автономном ИБП (короткий перерыв);

- Дешевле любого ИБП;

- Работа аналогична онлайн-ИБП;

- Более экономичная, экологичная и эффективная, чем конфигурация с on-line ИБП, имеет на два контура меньше.

Конечно, это решение применимо только к устройствам, работающим с напряжением 12 В постоянного тока. Однако, за исключением камер на 24 В переменного тока, некоторых видеорегистраторов на базе ПК или автономных видеорегистраторов высшего класса, большая часть оборудования, используемого в системах безопасности, работает с этим напряжением.

Почему не следует использовать автомобильные аккумуляторы в ИБП 1? Различное напряжение. Стационарные батареи образованы ячейками по 2,25 В постоянного тока, всего 13,5 В постоянного тока на 6 ячеек. Автомобильные аккумуляторы состоят из 6 элементов по 2,4 В постоянного тока, что в сумме дает 14,4 В постоянного тока. 2 - Автомобильные аккумуляторы, даже герметичные, выделяют ядовитые газы (водород и пары серной кислоты), которые рассеиваются под капотом автомобиля. Но ИБП, как правило, устанавливаются в комнате охраны, в одном помещении с системными операторами. 3 - Автомобильные аккумуляторы рассчитаны на то, чтобы всегда быть полностью заряженными, примерно на 90-100% от полной емкости, эту функцию выполняет генератор переменного тока. Когда происходит отключение электроэнергии, батареи ИБП подвергаются разрядке, которая не поддерживается автомобильными батареями. Еще одна вещь, которая не была предусмотрена и которая поставит под угрозу срок службы батареи вашего автомобиля, - это то, что вы оставляете стереосистему включенной на полную громкость в течение нескольких часов при остановленной машине. Стационарные аккумуляторы рассчитаны на циклы глубокого разряда, достигающие 20% от его полной нагрузки без ущерба для срока службы. 4 - В автомобильных аккумуляторах пластины погружены в раствор серной кислоты, поэтому очень важно постоянно перемешивать этот раствор, что происходит при движении автомобиля. При использовании в ИБП отсутствие перемешивания приведет к осаждению этого раствора, что повлияет на срок службы батареи. 5 - По причинам, изложенным в параграфах 3 и 4, большинство производителей автомобильных аккумуляторов обычно дают 12-18 месяцев гарантии на автомобильное использование и только три месяца на стационарное использование. Следующее было переписано из руководства по эксплуатации автомобильного аккумулятора: «На аккумуляторы, используемые в стационарных системах, таких как: питание телевизора, радио, стереосистемы и т. д., предоставляется гарантия только на 3 месяца с даты продажи». 6 — Автомобильные аккумуляторы имеют средний срок службы 2,5 года. Стационарные батареи служат в среднем шесть лет. 7 - Автомобильные аккумуляторы необходимо монтировать на полу бок о бок, что занимает много места в помещении. Стационарные аккумуляторы можно монтировать лежа на полках, занимая гораздо меньше места (уточните у производителя, соответствует ли приобретаемый вами аккумулятор этим условиям).

Эта статья была написана в сотрудничестве с Eng . Вальтер де Оливейра, менеджер по продукту в Newmax

Резервное питание для систем наблюдения обычно зависит от аккумуляторов, тем более что ИБП для компьютеров широко распространены и легкодоступны.

Однако неуверенность в правильности выбора источника резервного питания с правильными батареями является распространенной проблемой, а неудачный выбор влечет за собой не только слабую систему. В примечании мы рассмотрим резервное питание от батареи — наиболее распространенный метод резервного питания видеонаблюдения.

Внутри осматриваем:

Поставлено время работы ИБП
Знакомство с единицами измерения мощности ИБП
Как рассчитать мощность системы наблюдения
Использование графиков времени выполнения для определения продолжительности поставки
Сколько времени необходимо для резервного копирования
Общие факторы, влияющие на время выполнения
Почему потребительские ИБП часто бывают слишком слабыми
Почему блоков питания с аккумуляторами может быть недостаточно
Почему коммерческие ИБП часто являются лучшим выбором
Использование генераторов для увеличения времени работы

ИБП = время работы менее 2 часов

Как правило, если вы не собираетесь развертывать огромные массивы батарей, обеспечить время работы в течение нескольких дней даже для небольшой системы наблюдения (скажем, 100 Вт) невозможно с помощью ИБП, которые почти всегда рассчитаны на несколько часов или меньше. Типичное время выполнения длится от нескольких часов до десятков минут. Причина в том, что ИБП предназначены для устранения перебоев в основном питании, а не для их замены в течение нескольких дней.

Генераторы на длительное время

Для резервного питания, работающего более часа или двух, следует использовать генераторы. Дополнительные сведения о генераторах см. в разделе «Резервное питание генератора для видеонаблюдения».

Единицы измерения мощности ИБП

Вычисление мощности может привести к путанице, если не определены основные единицы измерения. Для ИБП используются три основные единицы измерения относительного размера и времени работы ИБП.

Подписаться на информационный бюллетень IPVM?

Ватт. Чтобы получить общее представление о том, сколько энергии требуется устройству, используются ватты. Этот блок питания нормализует напряжение в цифре, поэтому сравнение устройств, работающих от 12 В постоянного тока или 110 В переменного тока, можно проводить без преобразования. Уоттс предлагает идею спроса не во времени, а в данный момент. Выходная мощность ИБП часто выражается в ваттах, и некоторые поисковики предлагают возможность поиска продуктов, используя его, например, калькулятор Tripplite. Конкретные примеры включают это устройство APC мощностью 500 Вт, устройство Tripp-lite мощностью 540 Вт и устройство CyberPower мощностью 900 Вт. Несмотря на то, что это один из наиболее полезных рейтингов для целей выбора, номинальная мощность не часто является ведущим значением мощности в обозначениях продуктов и может быть скрыта в технических характеристиках.

Вольт/Ампер (ВА). Многие ИБП выражают мощность в вольт-амперах, которые являются альтернативными единицами измерения мощности. Тем не менее, устройство обычно ограничивается описанием только выходов постоянного тока (это не точно применимо к реактивным нагрузкам переменного тока), в то время как большинство устройств с питанием от ИБП, таких как серверы, коммутаторы или сетевые видеорегистраторы, используют переменный ток. ИБП часто используют этот термин для описания номинальной емкости своих внутренних батарей постоянного тока, но полная мощность, которую они заявляют, обычно недоступна из-за потерь. Фактическая мощность, доступная для резервного питания, будет меньше теоретического номинала ВА устройства. Большинство ИБП используют ВА в качестве основного атрибута мощности, например, этот блок APC 350 ВА, обеспечивающий 200 Вт, этот блок Tripp-lite 1500 ВА, обеспечивающий 900 Вт, и этот блок CyberPower 1350 ВА, обеспечивающий 810 Вт.

Ватт/час (Втч). Для измерения мощности во времени необходимы другие единицы, такие как ватт/час. Проще говоря, 1 ватт-час обеспечивает 1 ватт в течение 60 минут. ИБП не указывают это значение в качестве номера спецификации, потому что их мощность почти всегда меньше часа, а требования часто динамичны. Вместо этого они включают диаграммы или графики времени работы, которые помогают определить, как долго данное устройство обеспечивает питание при заданной нагрузке в ваттах.

Чтобы определить, в течение какого времени ИБП может обеспечивать резервное питание, сначала необходимо рассчитать общую потребляемую системой мощность.

Расчет системного ИБП

Общая мощность системы включает в себя мощность, необходимую для всех компонентов системы, включая камеры, коммутаторы, устройства записи или серверы. Расчет общей мощности осуществляется по следующей формуле:

(Количество камер * Мощность, потребляемая камерой) + (Мощность, потребляемая рекордерами) + (Мощность коммутатора)

Например, небольшая система с 8 камерами, устройством NVR и 8-портовым коммутатором:

(8 камер * 6 Вт) + (70 Вт NVR) + (1,5 Вт переключатель) = всего ~125 Вт

Мощность системы и мощность ИБП

Хотя нагрузки устройств и ИБП часто описываются в одной и той же единице, ваттах (например, для сетевого видеорегистратора может потребоваться 30 Вт или 70 Вт и т. д., а ИБП может быть рассчитан на 300 Вт или 700 Вт и т. д.), эти не могут быть легко связаны. Например, сетевой видеорегистратор мощностью 30 Вт, подключенный к ИБП мощностью 300 Вт, не проработает и близко 10 часов, даже если (ошибочно) предположить, что мощность ИБП можно разделить на мощность устройства.

На практике время выполнения/резервного копирования обычно довольно короткое. Например, этот блок мощностью 900 Вт может работать с нагрузкой 900 Вт примерно 5 минут, а с нагрузкой 450 Вт — примерно 14 минут.

Вы должны проверить график / диаграмму времени работы ИБП, чтобы определить, как долго будет обеспечиваться резервное копирование ИБП.

График/диаграмма времени выполнения

Графики (или диаграммы) времени работы показывают, сколько времени резервного питания обеспечивает данный ИБП для данной нагрузки.

Некоторые ИБП более эффективны при низкой мощности, другие более эффективны при более высокой мощности. Другие ИБП просто спроектированы так, чтобы их можно было дешево купить, поэтому покупка ИБП только на основе мощности или ВА является ошибкой. Типы батарей и количество батарей влияют на общее время работы ИБП, что приводит к смешанной производительности ИБП. Вместо этого значения времени выполнения будут отображать производительность удобным для использования способом.

После того как общая потребляемая мощность станет известна, график времени работы поможет определить, какая емкость аккумулятора будет доступна в течение длительного времени. Производители ИБП обычно выражают время автономной работы в виде кривой нагрузки системы в ваттах, как в примерах ниже:

Эти графики показывают, как изменение нагрузки влияет на время работы от батареи в минутах. Например, для примера ИБП A нагрузка 50 Вт будет работать примерно 100 минут, а максимальная нагрузка 450 Вт будет длиться ~ 3 минуты. Для ИБП, пример B, нагрузка 50 Вт будет работать более 300 минут, нагрузка 450 Вт будет работать примерно 60 минут, а максимальная нагрузка 2 700 Вт будет работать 6 минут.

Хотя большинство производителей публикуют графики времени работы устройств, если они недоступны для ИБП, эквивалентной альтернативой являются калькуляторы времени работы от батарей, предоставляемые производителем (или торговым посредником).

После того, как общая потребляемая мощность станет известна, можно будет выбрать правильный источник резервного питания. Резервные батареи обычно доступны в трех различных типах:

Параметры ИБП для бытовых нужд

Наиболее распространенными резервными батареями являются устройства защиты от перенапряжений с небольшими батареями, обычно предназначенные для общего офисного использования и предназначенные для подключения к стенным розеткам 120 В переменного тока. Однако эти устройства, как правило, не имеют достаточного заряда батареи для работы подключенных устройств более нескольких минут и не являются хорошим решением для систем наблюдения.

Возьмите этот пример ИБП потребительского класса мощностью 450 Вт. Для нашей системы наблюдения, использующей 125 Вт, резервного питания хватит примерно на 30 минут, что может оказаться слишком коротким, чтобы его можно было использовать, в зависимости от типичной продолжительности отключения. Эти устройства не всегда можно обслуживать в полевых условиях, и даже обычное техническое обслуживание, такое как замена батареи, не всегда возможно. Вместо этого некоторые потребительские единицы предназначены для одноразового использования.

ИБП потребительского класса часто доступны по цене от 100 до 500 долларов США для большинства конфигураций батарей, при этом самые большие блоки обычно рассчитаны на 1000 Вт или менее.

Источники питания с батарейным питанием

Другим готовым вариантом системы наблюдения являются традиционные низковольтные блоки питания, оснащенные батареями в корпусе. Эта опция обычно полезна только для камер без питания PoE, так как к ним подключаются только проводные камеры с низким напряжением. Линейки продуктов, такие как Altronix ReServ или LifeSafety Power Helix, разработаны специально для использования в камерах наблюдения с выходами 12/24 В с отдельными предохранителями в запирающемся корпусе. Однако эти блоки питания подходят только для питания камеры, а другим компонентам системы, таким как переключатели и записывающие устройства, требуются дополнительные резервные источники питания.

Резервные источники питания от батарей обычно являются наиболее экономичным способом добавления батарей к камерам без PoE. Стандартный 8–12-канальный блок питания может стоить 175–200 долларов США, но это всего на 40–80 долларов США дороже, чем аналогичные модели без аккумуляторов.

Коммерческие варианты ИБП

Поскольку потребительские ИБП и блоки питания с батареями имеют меньшие размеры, доступны более мощные решения для резервного питания от батарей, но по ценам, намного превышающим обычные потребительские модели.

Коммерческие ИБП, как правило, доступны в виде мини-башни или для монтажа в стойку, а физически большая занимаемая площадь содержит больше батарей, что обеспечивает гораздо более длительное время работы. Например, эта конфигурация (Tripp-Lite SU1500RTXLCD2U +1 BP48V24-2U) будет работать в нашей приведенной выше системе мощностью 125 Вт более 6 часов или 360 минут. Эти устройства часто включают инструменты мониторинга сети, которые уведомляют о сбоях в сети, разрядке батарей и общих проверках состояния устройства. Как правило, внутренние блоки батарей можно заменить как модули менее чем за 30 % от стоимости всего устройства.

Коммерческие ИБП не могут использовать однофазное «подключаемое» питание 120 В переменного тока, но требуют многофазного питания или питания 220/240/477 В переменного тока. В отличие от потребительских блоков, которые можно подключить в любом месте, где есть настенное питание, коммерческим блокам обычно требуются выделенные цепи питания.

Примеры таких сверхмощных ИБП можно приобрести, в частности, у компаний APC, Dell и Eaton.

Большинство коммерческих ИБП стоят не менее 500 долларов США, а при добавлении дополнительных аккумуляторов общая сумма достигает нескольких тысяч долларов. Несмотря на то, что это самый дорогой вариант, эти устройства обычно обеспечивают самое продолжительное время работы и наибольшую мощность.

Факторы, влияющие на время выполнения

Время работы, указанное на графиках и в спецификациях, обычно содержит предупреждение об отказе от ответственности в отношении продолжительности меньше ожидаемой. В этих заявлениях об отказе от ответственности упоминается, что срок службы батареи и условия окружающей среды вокруг ИБП могут сократить время. Вот почему:

Возраст батареи. Со временем каждая батарея теряет способность накапливать и восстанавливать заряд из-за распада внутреннего катода и анодов. Для типичной батареи с жидкостными элементами та же самая химическая реакция, которая возбуждает электроны в ячейке, со временем потеряет свою активность или может даже привести к разрушению самой ячейки. В большинстве случаев срок службы батарей внутри ИБП составляет 3–5 лет, после чего их необходимо заменить. Однако до этого батарея может стать слабее, чем указано в спецификациях.

Окружающая среда. Холодные батареи обычно менее эффективны, чем теплые, а элементы, установленные в полуагрессивных средах, могут испытывать проблемы с проводимостью, поскольку происходит коррозия. Если батареи не хранятся в зонах с умеренным климатом и контролируемой средой, они могут преждевременно выйти из строя или работать с меньшей номинальной емкостью. Во многих случаях наружные ИБП содержат нагревательные элементы или прокладки для поддержания температуры ячейки выше точки замерзания, чтобы избежать повреждений и повысить производительность.

Временные нагрузки: параметры камеры, такие как ИК-подсветка, перемещение мотора PTZ, обогреватели или вентиляторы, могут вызывать периодические нагрузки, которые не учитывались при расчетах, и эти нетипичные нагрузки могут снизить время работы от батареи.

Для расширенного времени работы требуется больше мощности

Когда требуется длительное время работы (дни, а не часы), альтернативные резервные источники питания, такие как генераторы или массивы аккумуляторов большой емкости, более экономичны, поскольку обеспечивают более длительное время подачи и меньшие эксплуатационные расходы. Подробнее об этих параметрах см. в примечании «Резервное питание генератора для наблюдения».

Читайте также: