Выбираем ибп для видеонаблюдения

Основные способы питания цифровых камер

Мощность, потребляемая цифровыми устройствами, обычно не превышает несколько десятков ватт при небольшом напряжении, поэтому для питания IP камер нет необходимости прокладывать мощные кабельные линии. Для организации электропитания цифровых видеокамер могут использоваться несколько способов:

• Использование технологии PoE;
• Подача питания по витой паре;
• Применение отдельных источников питания для каждой камеры;
• Работа IP камер от аккумулятора или батареи.

PoE питание. Наиболее перспективным способом подачи питания на цифровые видеокамеры считается технология PoE. Для трансляции видеопотока с IP камер используется кабель «витая пара» и технология PoE (Power over Ethernet – питание по Ethernet кабелю), которая обеспечивает подачу напряжения питания по тому же кабелю, с использованием одной или двух пар проводников.

Данная технология определяется специальным протоколом, в котором регламентируются все электрические параметры, и который позволяет передавать по витой паре постоянное напряжение величиной до 56 вольт с током 400 mA. Такое напряжение было выбрано исходя из того, что технология PoE предназначена не только для питания цифровых камер видеонаблюдения, но и для других устройств. Питание IP камер через PoE, а так же другими способами, должно осуществляться от бесперебойного блока питания имеющего собственный аккумулятор. В этом случае, при аварии на электрической сети система видеоконтроля сможет работать ещё определённое время.

По витой паре с помощью PoE инжекторов. В том случае если цифровое устройство не поддерживает PoE, осуществить подачу электропитания на удалённое устройство по кабелю «витая пара» можно с использованием специальных инжекторов.

Блоки питания. В некоторых случаях, особенно для питания IP камер, используемых для внешнего наблюдения, могут использоваться блоки питания. Они располагаются в непосредственной близости от камер, и каждый блок питания обеспечивает рабочим напряжением одно устройство.

Такой способ удобен тем, что при выходе из строя конкретного блока неработоспособной окажется только одна камера. Для организации подобного типа питания необходимо чтобы в точках установки камер видеонаблюдения имелась базовая сеть 220V с возможностью подключения к ней блоков питания.

Автономное питание. В системах видеонаблюдения иногда используются IP камеры работающие в автономном режиме. Такая камера питается от компактного аккумулятора, а видеоинформация может транслироваться по радиоканалу или записываться на карту памяти.

Далее мы подробно разберем 2 распространенных, надежных и наиболее часто используемых способа питания цифровых IP камер:

1. Посредством PoE;
2. По витой паре с использованием PoE инжекторов и блоков питания.

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:

1. БП в пластиковом корпусе со шнуром и вилкой;
2. БП в перфорированном металлическом корпусе;
3. 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.

БЛОК ПИТАНИЯ ДЛЯ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Наиболее часто для питания камер видеонаблюдения используются блоки питания (БП) напряжением 12В.

Первое на что следует обратить внимание при выборе блока питания — это его мощность (рабочий ток), которые связаны между собой следующими соотношением:

P=I*U или I=P/U, где:

• P (Ватт) — мощность,
• I (Ампер) — ток,
• U (Вольт) — напряжение.

Следует заметить, что ориентироваться надо на номинальные значения тока и мощности, но никак не на максимальные (пиковые).

Теперь что касается некоторых функциональных возможностей блоков питания:

Стабилизация напряжения.

Если сетевое напряжение на объекте где установлено видеонаблюдение не подвержено скачкам и провалам, то можно использовать нестабилизированный блок, тем более он дешевле.

Защита от перегрузок и замыканий.

Главным образом — это нужно для защиты самого блока. Однако, при срабатывании он отключит все питаемые от него камеры, как следствие — система «зависнет».

На важных с точки зрения безопасности объектах для минимизации подобных рисков стоит использовать несколько источников питания (для небольших групп камер — отдельный) или многоканальные блоки с независимой защитой по каждому каналу. Кстати, это позволит предотвратить возможность взаимных помех по цепи питания.

Способ преобразования.

Импульсный блок питания при прочих равных условиях имеет меньшие габариты и вес, чем трансформаторный. Для больших токов он предпочтительнее.

Если система видеонаблюдении имеет небольшое количество камер – это может быть вариант с:

• частным домом;
• дачей;
• квартирой,

Стоит учесть, что некачественное импульсное устройство может явиться источником дополнительных помех.

Многоканальные блоки питания.

Одна из проблем, которая может встретиться при эксплаутации системы видеонаблюдения – помеха в виде полос на экране монитора. Она может быть вызвана разными причинами, в том числе и наводками на камеру или линию питания.

Через блок питания такая помеха может распространиться на все камеры системы. Чтобы этого не произошла используют многоканальные БП, в которых видеокамеры развязаны друг от друга по питанию различными схемотехническими решениями.

Виды

Ассортимент продукции, используемой в виде составляющих системы безопасности, очень богат и разнообразен. Блоки питания не стали исключением из данного правила. Они поставляются в различных корпусах, оснащены отличительными характеристиками.

Типы корпусов:

Металлический бокс. Оборудование рассчитано для бесперебойного функционирования. С виду напоминает шкаф, выполненный из металла, закрытый на замок. Бокс монтируется стационарно

Если пользователь нуждается в покупке самого надежного блока питания, и эта трата целесообразна под создание системы видеоконтроля на определенном объекте, ему стоит обратить внимание на оборудование упомянутого типа. Еще одним веским преимуществом можно отметить возможность встраивания дополнительных батарей

Металлический корпус с замком – это прекрасная защита от злоумышленников. С другой стороны, подобное оборудование – не самый лучший вариант для периодического мониторинга. Его целесообразно покупать лишь для создания полноценной и глобальной системы безопасности, а в этом нуждается далеко не каждый объект.
Стандартный блок питания. Внешне напоминает устройство, используемое для ноутбуков и прочей мелкой техники. Блок данного типа выполнен из пластмассы, он оснащен сетевым проводом и вилкой. Стандартное устройство может иметь вполне приемлемую стоимость и хорошо подходит для системы видеоконтроля, включающей в себя одну или несколько видеокамер.
Кожух металлический перфорированный. Такой корпус выполняет сразу несколько функций: теплоотвод и прочная защита. Большинство моделей данного типа оснащены предохранителем, что не позволит блоку сгореть или вывести из строя смежное оборудование. Корпус выдерживает большую мощность, предназначен для работы в системе, состоящей из нескольких видеокамер.

Как правильно подобрать блок питания

Выбор оборудования данного типа должен основываться на нескольких важных критериях. Их мы рассмотрим ниже.

Кабель блока питания. Пользователь должен выбрать устройство с кабелем оптимального сечения, в соответствии с теми задачами, которым будут поставлены перед новой системой видеоконтроля. Если вы плохо разбираетесь в таких вопросах, обратитесь за помощью к специалистам.

Мощность (на выходе). Система видеонаблюдения состоит из N-числа камер. Все они потребляются мощность, которую вырабатывает блок питания. Пользователю необходимо грамотно подобрать устройство, выходной мощности которого хватит на все «точки». При покупке мощного блока питания рекомендуется выбирать модели, оснащенные регулятором выходной мощности. При его отсутствии мощный блок питания может спалить оборудование.

Модификация. Прежде чем приобрести блок питания, необходимо спланировать некоторые важные нюансы: расстояние между камерами, их количество, ток, расположение устройства. Опираясь на эти данные, происходит выбор подходящего кабеля.

Иногда производители предлагают своим клиентам готовые комплекты оборудования для создания системы видеонаблюдения. Они подразумевают наличие блока питания, которые идеально «ладит» с сопутствующим оборудованием. Возможно, вам понравится именно такой вариант.

Из чего состоит базовый комплект:

• Видеокамеры;
• Видеорегистратор;
• Жесткий диск (HDD);
• БП;
• Переходники, кабеля, другие детали.

Покупка готового комплекта оборудование – отличный вариант для новичка, поскольку о его комплектации уже позаботились специалисты, а монтаж устройств можно провести самостоятельно. Кроме того, стоимость комплекта может оказаться более демократичной, нежели ценник, который получится на выходе при покупке всех необходимых устройств по отдельности.

Место установки и типы БП

Рассмотрим доступные классификации устройств в зависимости от места установки:

• Уличные блоки питания;
• БП для помещений;
• С наличием стабилизатора и без него.

Покупателю следует чётко изъяснить свой запрос при выборе БП в магазине. Продавец-консультант поможет подобрать оптимальное устройство под требуемые задачи. Перед покупкой технической оснастки также рекомендуется ознакомиться с информацией в Интернете (характеристики, отзывы, стоимость).

Применение PoE инжектора и блока питания

Можно подать питающее напряжение на IP видеокамеру без применения технологии PoE. Для этого так же существует несколько способов. Самый простой способ подать питание  IP камеры по витой паре требует небольшой переделки LAN кабеля.

Инжектор для питания по витой паре

Дело в том, что две витые пары такого кабеля не используются для передачи сигнала, и их можно использовать для подачи напряжения питания от отдельного источника на IP камеру. Для этого необходимо разрезать оболочку кабеля, и вывести наружу две свободные пары. Затем проводники пар соединяются параллельно для увеличения сечения провода. После этого от внешнего источника постоянного напряжения можно подавать питание на IP камеру. При сечении пары 0,4 мм2 (один проводник 0,2 мм2) можно расположить видеокамеру от источника питания на расстоянии до 70-80 метров при потребляемой мощности не более 5 Вт.

Для подачи питания на различные устройства, в том числе и на камеры видеонаблюдения, используются устройства называемые инжекторы. На инжекторе имеется порт LAN и порт POE. К порту POE подключается внешнее устройство, поддерживающее технологию PoE, а к порту LAN подключается коммутатор или компьютер. Кроме того на инжекторе есть разъём для подключения стандартного блока питания. Существуют инжекторы, объединённые с компактным источником питания в одном корпусе. Различные модели инжекторов могут отличаться количеством портов, число которых может быть от 1 до 16. Такие типы PoE адаптеров прекрасно подойдут для организации видеонаблюдения с небольшим количеством IP камер.

Достаточно часто для подключения камер видеонаблюдения применяются так называемые пассивные инжекторы. Они представляют собой обычные переходники, предназначенные для удалённого подключения устройств, поддерживающих технологию PoE. Некоторые модели переходников позволяют подключать к кабелю устройства, не предназначенные  для применения такой технологии, например, ИК прожекторы. Современные технически средства позволяют организовать питание IP камер для систем видеонаблюдения легко и без проблем.

С этим читают:

Видеонаблюдение на предприятии: цели установки, оборудование и законность

Подключение IP камеры к компьютеру и ее настройка

Что такое ONVIF протокол?

Система видеонаблюдения для школы

ИБП выпускаемые в сборе

Наиболее простым способом обеспечить бесперебойным питанием систему видеонаблюдения будет покупка обычного ИБП. Ведь, в сущности, любой регистратор — тот же компьютер, функции которого ограничены одной нишей применения. Самое главное, чтобы параметры мощности бесперебойника укладывались в расчет, приведенный ранее и были достаточны для обеспечения энергией всего комплекса оборудования.

Что касается функциональности, здесь достаточен начальный уровень бесперебойника, главное, чтобы аккумулятор был емок и поддерживал максимальную длительность работы. Вообще, существует три вида ИБП, различающихся по нишам применения:

1. Резервные или начальные бесперебойники.
   По-английски названия класса будет off-line, back-UPS или standonly. Их функций достаточно для обеспечения бесперебойного питания с частичным выравниванием токовых импульсов на выходе. Низкая цена и простота конструкции вытекает из только одной возможной реакции ИБП при нарушении энергоснабжения — выполнение перехода на питание от батареи.
2. Бесперебойники линейно-интерактивного типа (англ. Line-interactive).
   Расширенная версия предыдущих. Главное отличие — улучшенный стабилизатор напряжения и повышенная скорость перехода на питание от батареи.
3. ИБП с двойным преобразованием напряжения. Предназначены для бесперебойного снабжения серверов и критичного оборудования. Позволяют в горячем режиме подключать дополнительную нагрузку, без ухода в защиту. Обычно изготавливаются в корпусах, предназначенных для размещения в компьютерные стойки. Из-за своей функциональности, дороги, но обеспечивают наилучшее энергообеспечение за счет двойного преобразования напряжения. Внутренний блок питания сначала превращает переменный ток 220 В в постоянный 12 В, от которого дополнительно подпитывается аккумулятор. Затем встроенный инвертор из 12 В производит обратное преобразование в 220 В, которое уже и идет на внешнюю нагрузку. По-английски такие ИБП называются on-line или double conversation.

На текущий момент основными игроками рынка России стали «IPPON», «Powercom», «Cyberpower», «Энергия». Никаких претензий к качеству какого-либо производителя из перечисленных замечено не было.

Теперь, что касается дополнительных функций ИБП. К примеру, таких, как «мягкое» отключение питания. То есть, когда в бесперебойнике кончается батарея, он через кабель отправляет сигнал на ведомое устройство, чтобы оно «правильно» завершило работу. Эта функция есть у всех видов БП. Вот только толку от нее для видеонаблюдения никакого. Нет или очень редко встречается контроль UPS в видеорегистраторах, а видеокамерам все равно как их выключат.

Профессиональный подход

Не зря всю статью акцентировалось внимание на подключении дополнительного оборудования. Промышленные ИБП по большей части лишены этого преимущества

Примером тут можно показать, скажем, систему освещения у дежурного, которая в идеале также должна иметь аварийное питание. К сожалению, большинство моделей бесперебойников при попытке резко поднять нагрузку на их выходе, уйдут в защиту. А скачек происходит всегда, если, к примеру, включить лампочку.

Для решения проблемы со снабжением электроэнергией, достаточно приобрести преобразующий блок питания, контролер заряда аккумулятора, саму емкость и инвертор. В цене это будет не сильно отличаться от линейно-интерактивного ИПБ (среднего уровня), а по возможностям превысит online его варианты. Смонтировать систему достаточно просто, а для хранения компонентов вполне подойдет обычный электрощиток.

Главные три элемента, которые нужно рассмотреть более подробно — преобразующий БП, контроллер и инвертор, а вернее их вольтаж и мощность. Здесь есть непосредственная зависимость от используемых аккумуляторов. На сколько вольт устройства хранения заряда наиболее доступны, без учета от емкости, такие по характеристикам напряжений и должны быть все три компонента. То есть, для 12 В аккумулятора (можно автомобильного) подойдет БП 220–12 В, контроллер заряда 12 В и инвертор 12–220 В на выходе. Соединение элементов приводится на схеме:

Приведенная схема приблизительна и полярность на соединениях не указана, даже двойные проводники отображены единым. Но любой электрик прекрасно поймет, где «+» должен идти, а где «−». 12 В, и фаза с нулем 220 В.

Для трех основных элементов и понадобится знание рассчитанных мощностей потребителей. Мало того, что инвертор должен быть способен ее выдать, так еще и блок питания обязан обладать неким избытком для подзарядки батареи

Вообще, хотелось бы заметить, что обратив внимание на схему, видно, приведенная конструкция — это полный аналог online ББП

Теперь про время работы. Оно непосредственно зависит от доступного объема хранения заряда аккумуляторов и их вольтажа. Расчет производится по формуле: (Ah×V) /W=h, где Ah — емкость батареи (указывается на корпусе), V — ее напряжение (вольт), W — потребляемая мощность (ватт), h — результат, сколько часов работы обеспечит профессиональный ИБП.

Чем хороша самодельная конструкция — легким поиском необходимого. К примеру, аккумуляторы. Подойдут даже дешевые автомобильные или мотоциклетные. Для увеличения емкости, а значит и времени работы всего комплекса аварийного питания, их достаточно параллельно соединить друг с другом.

Разновидности блоков питания

Устройства классифицируются на три типа:

1. Источники бесперебойного питания. Они продаются с аккумуляторными батареями. Отличительная особенность – при отключении электричества они в состоянии поставлять резервный ток к оборудованию системы видеоконтроля. Время – от 10 минут до нескольких часов. ИБС нередко применяются в системе СКУД.
2. Блок питания для одиночной видеокамеры. Источник дает электропитание аппаратуре только, если в сети имеется напряжение 220В. Один товар предназначается для одного устройства. Как правило, такие блоки продаются вместе с записывающим прибором в одном наборе. Недостаток заключается в неудобстве подсоединения и установки розеток к каждой точке.
3. Комбинированная разновидность в одно время обеспечивает питание током всех составляющих приборов системы. Ее монтируют вблизи к видеорегистратору или в шкафу, поэтому для данного источника устанавливается одна розетка.

Выбор БП по характеру расстановки.

Маломощные — такие блоки, как правило имеют пластиковый корпус, применяются для запитывания небольшого количества видеокамер из одного места, например находясь возле видеорегистратора. Как правило такие БП с одного конца имеют вилку для подключения к 220в, а с другой кабель с переходником «папа». Для удобства подключения например 4-х камер, можно либо отрезать фишку и скрутить провода либо подключить камеры через клемную колодку «мама».

Мощные — такие БП имеет перфорированную металлическую оболочку, которая позволяет отводить излишнее тепло. Использовать такие источники очень удобно ввиду большого количества свободных клем ±, для подключения кабелей от каждой видеокамеры. Для подключения к сети 220 необходимо подсоединить кабель с вилкой в разъем АС. Фиксацию проводов обеспечивает винтик с небольшой пластиной, достаточно лишь оголить контакт кабеля и зажать винтом.

Импульсный источник имеет подстрочный резистор, с помощью которого можно уменьшить или увеличить выдаваемое напряжение. Это очень удобно когда камера находится на большом расстоянии, а возможности поставить бп возле камеры нет. Из-за большого расстояния происходит падение напряжения в сечении кабеля, и на камеру может прийти не 12, а например 10,7 вольт, в таком случаем мы подкручиваем резистор до 13 вольт и на камеру приходит, например 11,7 вольт, что идеально для ее работы.

Недостатком импульсных источников является — большая выдача помех, зачастую видеорегистратор заземляют с БП, чтобы избежать излишней грязи на видеокадре.

Бесперебойный БП — сделан в виде металлического шкафа для размещения в нем аккумулятора. Когда на объекте установки имеется электричество 220, БП конвертирует его в напряжение 12 вольт и отдает его системе наблюдения, а так же держит в полной зарядке аккумулятор. При отсутствии света напряжение поступает за счет аккумулятора.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ПИТАНИЯ IP КАМЕРЫ

Помимо классического варианта: питания от отдельного блока, в IP видеонаблюдении существует возможность одновременной передачи по одной линии (витой паре) видеосигнала и постоянного напряжения. Это технология PoE (Power over Ethernet).

Достаточно подробно про нее написано в отдельной статье. Здесь же имеет смысл кратко перечислить основные устройства для организации питания ip камеры по витой паре.

К ним относятся:

• потребители (PD);
• источники (PSE);
• сплиттеры;
• конверторы.

Первая группа это ни что иное как видеокамеры, то есть конечные устройства. Источниками PoE могут являться отдельные блоки или коммутаторы, маршрутизаторы, поддерживающие данную опцию.

Вариантов и способов реализации здесь много, но их рассмотрение не является целью данной статьи.

Если PoE устройство, являющееся источником преобразует напряжение в сигнал для передачи по витой паре, то сплиттеры выполняют задачу прямо противоположную.

На выходе они формируют постоянное напряжение для устройств, не поддерживающих технологию PoE. Конвекторы (преобразователи) служат для подключения камер, имеющих отличные от источника уровни напряжения и стандарты.

В ряде случаев применение блоков и других источников, поддерживающих PoE весьма удобно , например, для уличных ip камер.

Что такое источник питания и его виды

Блок питания представляет из себя устройство, преобразовывающее переменный ток (220 в) в постоянный (обычно 12 в) – это его основная функция.

Следует помнить, что потребление электрического тока разных моделей видеокамер отличаются. Используя неподходящий блок питания (далее БП), как и описано выше, можно заработать проблем.

БП подразделяются на разные виды. Каждый из них имеет свои преимущества, недостатки и назначение.

1. ИБП(Э)

Источники Бесперебойного Питания (Энергии) – блоки, оснащенные встроенными аккумуляторами, благодаря чему они могут работать бесперебойно позволенное батареей время. Идеальны они как для наблюдения за объектами с перебойным питанием, так и частной недвижимости. ИБП(Э) также бывают нескольких подвидов, но это уже дело конкретных нужд.

2. БП для одной камеры

Обеспечивают камеру бесперебойным электричеством только при наличии его в розетке. Они дешевые, непрактичные и бесполезные. Чаще всего такое чудо современной техники можно найти в комплекте с камерами. Непрактичность таких устройств дает о себе знать с первой же установкой камер видеонаблюдения. Приходится подводить к каждой камере розеточную точку(!), что согласитесь, довольно неразумно.

3. Комбинированный БП

Комбинированный БП решает проблему предыдущего вида. Как правило, он устанавливается в специальный металлический шкаф, после чего к нему подводятся камеры и электроэнергия. Такие БП делятся по количеству слотов для видеокамер и по мощности. Решение ставить КБП, устраняет множество проблем, связанных с монтажом электросети.