Блоки питания для камер видеонаблюдения: особенности видов и советы по выбору

Решение данной задачи заключается в использовании DC-DC преобразователя (выпрямителя), который позволяет преобразовать выходное напряжение из блока бесперебойного питания (ББП) точно в 12В, чтобы обеспечить питание видеорегистратора.

Блоки питания, используемые в системах видеонаблюдения

В современном мире высокотехнологичные электронные устройства нуждаются в надежном и продолжительном источнике питания для безупречного функционирования. Видеонаблюдение, относящееся к системам безопасности, требует особого внимания к вопросам, касающимся обеспечения стабильной работы. Без правильного и надежного питания видеонаблюдение не сможет демонстрировать все свои преимущества.

Системы видеонаблюдения обычно строятся по комплексной системе, что подразумевает необходимость согласования всех устройств. Безусловная работа всех компонентов системы в значительной степени зависит от правильно рассчитанного напряжения и корректно подобранного блока питания для электроники. Это, в свою очередь, может значительно повысить общую надежность системы видеонаблюдения.

1. Определим, что такое источники питания и рассмотрим их виды;
2. Изучим, как правильно подобрать блок питания для видеонаблюдения;
3. Обсудим места установки;
4. Представим пример расчета питания.

Отдельные блоки питания

В некоторых случаях производители видеокамер комплектуют свои устройства отдельными блоками питания. Однако такой подход считается не самым правильным для организации полноценной системы видеонаблюдения. Это связано с тем, что для каждого блока питания в таком случае потребуется прокладывать отдельную линию на 220 вольт к каждой видеокамере, что не только невозможно, но и крайне неэффективно. Тем не менее, такие источники питания существуют.

Эти источники питания, как правило, стационарные и могут распределять электроэнергию среди множества потребителей. Известны и комбинированные источники, которые могут обеспечивать несколько различных выходных напряжений одновременно.

Ключевым параметром таких блоков является отдаваемый ток нагрузке. Когда речь идет о системах, состоящих из множества видеокамер, важно избежать не только просадки напряжения, но и обеспечить необходимую силу тока. Для этого используются блоки с различным уровнем отдаваемой мощности.

Основным преимуществом таких систем является возможность бесперебойного обеспечения питания в условиях отключения электроэнергии. Это достигается за счет использования установленного аккумулятора.

Внутри таких устройств располагается модуль для зарядки аккумуляторов, схема стабилизации и фильтрации. Вот пример такого модуля:

Помимо готовых ИБП, существуют и отдельные модули, предназначенные для монтажа в специальных электрических шкафах.

Например, модуль блока питания с проводами для подключения аккумулятора выглядит следующим образом:

Блоки питания для систем видеонаблюдения

Наиболее часто в качестве источника питания для камер видеонаблюдения используются блоки с выходным напряжением 12В. Первое, на что стоит обратить внимание при выборе блока питания — это его мощность и рабочий ток. Они связаны между собой формулой:
P=I*U или I=P/U, где:

• P (Вт) — мощность;
• I (А) — ток;
• U (В) — напряжение.

Важно понимать, что при выборе блока питания следует ориентироваться на номинальные значения тока и мощности, а не на их максимальные (пиковые) значения.

Теперь давайте более подробно рассмотрим некоторые функциональные возможности блоков питания:

Стабилизация напряжения.

Если сетевое напряжение в зоне установки видеонаблюдения остается стабильным и не подвержено колебаниям, использование нестабилизированного блока питания может стать приемлемым вариантом, особенно учитывая, что такие блоки имеют более низкую цену.

Защита от перегрузок и замыканий.

Данная функция в основном необходима для защиты самого блока питания. Однако при срабатывании защиты может произойти отключение всех подключенных камер, что приведет к зависанию системы. Поэтому на объектах, где безопасность имеет первостепенное значение, для минимизации таких рисков целесообразно использовать несколько источников питания (например, для небольших групп камер — отдельные источники) или многоканальные блоки с независимой защитой для каждого канала. Это снизит вероятность взаимных помех по цепи питания.

Способ преобразования.

Импульсные блоки питания, как правило, обладают меньшими размерами и весом по сравнению с трансформаторными при прочих равных условиях. Они особенно предпочтительны для систем с большими токами.

Если система видеонаблюдения предполагает наличие небольшого количества камер, трансформаторные блоки могут быть вполне достаточными. В данном случае цена может стать определяющим фактором выбора блока питания.

Однако стоит учитывать, что некачественные импульсные устройства могут стать источником дополнительных электромагнитных помех.

Резервирование.

Наличие резервного питания для камер является актуальным, если необходимо сохранить работоспособность остальных компонентов системы, таких как видеорегистраторы или компьютеры. Для объектов с повышенными требованиями безопасности рекомендуется предусмотреть такую дополнительную опцию.

Пример расчета питания для камер системы видеонаблюдения

Исходные данные:

• число видеокамер — 4;
• расстояние до камер — 50 метров (будем считать, что все видеокамеры расположены рядом друг с другом);
• ток потребления каждой камеры — 150 мА;
• напряжение питания видеокамеры — 12В с допустимым отклонением +/-10%.

Расчет:

1. Определяем суммарный ток потребления: I=150 мА × 4 = 600 мА = 0,6 А.
2. Выбираем соответствующий блок питания и проверяем его параметры выходного напряжения, например, 12,6 +/- 0,2 В.
3. Определяем минимальный уровень напряжения блока: 12,6 — 0,2 = 12,4 В; для камер: 12 В — 10% = 10,8 В.
4. Максимально допустимый уровень потерь составляет U = 12,4 — 10,8 = 1,6 В.
5. Рассчитываем максимально возможное сопротивление линии (см. рис.1): R = U/I = 1,6/0,6 = 2,7 Ом.
6. Общая длина провода L = 50 × 2 = 100 метров.
7. Максимально допустимое удельное сопротивление Rуд = R/L = 2,7/100 = 0,027 Ом/метр.
8. По таблице, приведенной в начале статьи, можно заключить, что сечение провода должно составлять не менее 0,75 мм2.

Обратись к специалистам нашей компании, чтобы избежать множества проблем. Мы поможем подобрать качественное и доступное оборудование, проведем качественный монтаж структурированных кабельных систем (СКС), систем видеонаблюдения, систем контроля доступа (СКУД) и протестируем СКС на соответствие категории с использованием поверенного оборудования.

Запросите обратный звонок

Виды

Все устройства питания можно классифицировать по различным параметрам. Что касается принципа питания, то различают:

• блоки питания для одной камеры;
• бесперебойные решения.

Говоря о простых блоках питания, они способны обеспечивать питание устройства только при наличии сетевого напряжения 220 вольт. При этом эти устройства не имеют возможности поддерживать работу оборудования в случае отключения основного источника питания, так как в комплект не включается аккумулятор.

Что касается бесперебойных источников питания, или так называемых ИБП, то они оборудованы аккумуляторами, что позволяет поддерживать функционирование видеокамер даже при отключении основного источника питания.

Тем не менее, такая ситуация относится лишь к определенному времени. Обычно резерв времени составляет пару часов.

Следующий критерий – конструкционное исполнение. В этом аспекте устройства питания бывают:

• в металлических шкафчиках;
• в пластиковом корпусе;
• в корпусе из перфорированного металла.

Устройства в металлических шкафчиках обычно монтируются стационарно и имеют форму металлического ящика с дверцей, которую можно закрывать. Эти решения предлагают максимальную надежность и обладают большим функционалом по сравнению с пластиковой и перфорированной продукцией.

В коробку подобного типа довольно удобно помещать аккумулятор, что позволяет превратить обычные блоки питания в ИБП. Если возникла необходимость в стационарном решении для видеонаблюдения, то такое исполнение будет оптимальным.

Пластиковые варианты обычно предназначены для питания одной камеры и могут иметь форму батареи от ноутбука либо другого устройства. Также их конструкция может представлять собой закрытый пластиковый бокс, где размещены необходимые компоненты, включая вилку и шнур питания.

Последняя категория, о которой стоит упомянуть, — это перфорированные устройства. Они находятся в специальном металлическом контейнере с перфорацией, где располагается аппаратная часть. Перфорация существенно улучшает отведение тепла, способствует вентиляции и защищает устройство от перегрева.

Перфорированные модели, как правило, не комплектуются проводами. Вместо этого они имеют специальные клеммные колодки для подключения к источнику питания, а также специализированные рычаги для регулировки напряжения.

Данные решения рассчитаны на высокую мощность, однако, чтобы защитить перфорированные варианты от воздействия внешних факторов, будет целесообразно разместить их в защитных коробках.

Другим критерием для классификации блоков питания является характер их расстановки. Выделяются следующие категории:

Первая категория обычно включает устройства с пластиковым корпусом, которые используются для питания небольшого количества камер. Такие модели имеют на одном конце вилку для подключения к 220 вольтам, а на другом – провод с переходником типа папа. К примеру, сюда можно отнести устройства с характеристикой 12 V 2 A, которые выдавают 2 ампера на выходе.

Вторая категория охватывает устройства с перфорированным металлическим корпусом, что позволяет эффективно отводить тепло. Такие решения удобны в использовании благодаря наличию множества свободных клемм, а также специального резистора, который позволяет регулировать напряжение. Это крайне важно, если камера находится на большом удалении от источника питания и нет возможности близко разместить блок питания. В этом случае может произойти падение напряжения, и важно обеспечить дополнительное питание.

Как выбрать?

Правильный выбор блоков питания для системы видеонаблюдения имеет первостепенное значение. Без точного подбора таких устройств, способных обеспечить питание всему оборудованию, невозможно создать полнофункциональную систему видеонаблюдения. Поэтому при подборе ИБП для видеонаблюдения стоит учитывать суммарный уровень потребности в напряжении.

Это зависит от двух аспектов. Первый — мощность оборудования, подключаемого к системе. Второй — свойства провода, который связывает все компоненты системы. Если возник вопрос, каким образом выбор блока питания связан с проводом, то стоит отметить, что каждый кабель обладает определенным уровнем защиты от помех и показателем снижения напряжения.

Эти параметры зависят от категории провода и его сечения. Самостоятельно рассчитать уровень снижения напряжения довольно сложно, поэтому лучше обратиться к профессионалам.

Как правило, специалисты способны на глаз определить количество и тип блоков питания, которые следует учитывать в системе видеонаблюдения. Например, в стандартном блоке питания сила тока на выходе составляет примерно 3-5 ампер. Простым устройствам аналогового типа необходимо около 0,3 ампер, в то время как цифровые модели с инфракрасной подсветкой могут требовать чуть более 1 ампера.

Таким образом, можно выяснить количество камер, которые можно подключить к одному блоку питания. Для определения типа провода и его сечения необходимо знать, на каком расстоянии от блока питания будет расположено оборудование.

Питание камеры по витой паре

Решение, основанное на низковольтных источниках питания, было разработано с использованием витой пары для комбинированной передачи как сигнала, так и напряжения. Это решение известно как Power over Ethernet (PoE). Оно пришло в систему IP-видеонаблюдения из компьютерных сетей, где возникала необходимость обеспечивать питание для коммутаторов и маршрутизаторов без прокладывания дополнительных кабелей.

Когда речь идет о подключении аналоговых камер, для передачи видео мы используем только одну пару проводов, в то время как оставшиеся можно задействовать для питания. Для передачи видео применяются специальные преобразователи, которые обеспечивают стабильную передачу изображения на расстоянии до 1500 метров.

С экономической точки зрения использование витой пары становится оптимальным решением благодаря низкой стоимости кабеля. Дополнительным преимуществом передачи по витой паре является высокая степень защиты от электромагнитных помех, возникающих от различных мощных энергопотребителей. Кроме того, расстояние, на которое можно передавать видеосигнал, достаточно велико.

Портфолио

Свежие записи

• Установка видеонаблюдения для ОРЭКС в Егорьевске: проект от ООО “Видеомир”
• Распиновка кабеля IP-камеры: преимущества, стандарты и пошаговая инструкция
• Как найти скрытую камеру: полное руководство по обнаружению и защите личной жизни
• Установка структурированной кабельной системы в офисе ООО “Видеомир”
• Установка системы видеонаблюдения для частного дома и бани под ключ – проект ООО “Видеомир”
• Какой доводчик лучше: виды и правила выбора для разных типов дверей
• Как выбрать разрешение IP-камеры: полное руководство

Рубрики

Всё для вашей выгоды

Полезные статьи

• Домофоны для дома
• Типы и виды оптического кабеля: классификация и особенности
• Проектирование системы видеонаблюдения
• Как следить за домашними животными, пока вас нет дома
• Автоматизация инженерных систем в жилом доме
• Установка системы видеонаблюдения в частном доме: опыт компании ООО “Видеомир”
• Современные технологии для эффективных систем шлагбаумов: обеспечение безопасности и комфорта
• Проект установки видеонаблюдения для склада ИНДИФУД МСК
• Автономная система доступа в помещение по отпечатку пальца
• Установка видеонаблюдения в стоматологическую клинику
• Какая бывает ИК led подсветки?
• Угрозы со стороны соседей. Видеонаблюдение как вариант решения
• Проект распознавания автомобильных номеров
• Установка системы видеонаблюдения в селе Апраксино компанией ООО “Видеомир”

Пн-Пт: с 9:00 до 19:00
Сб-Вс: с 10:00 до 18:00

Автономное питание для PoE и 12В

Все PoE-регистраторы, имеющие встроенный блок питания, питаются от розеток с напряжением 220В. Даже если используется внешний блок питания, входное напряжение остается на уровне 220В, а выходное — 48В.

Оптимальным решением является применение слаботочного блока питания на 48В, что позволит обеспечить все преимущества бесперебойного источника на 12В.

Если у вас нет источника бесперебойного питания на 48В, вам придется пользоваться ИБП на 220В.

Как пример, видеокамеры Hikvision имеют максимальное потребление мощности до 7Вт, что соответствует примерно 600мА при 12В. При PoE-питании камера также будет потреблять 7Вт, несмотря на то, что подача напряжения по PoE составляет 48-52В. Согласно закону Ома, сила тока в этом случае снизится до 150мА.

К примеру, если у нас 10 камер по 7Вт (в общей сложности 70Вт), сам коммутатор потребляет 20Вт, а видеорегистратор — 20Вт, то общая потребность всей системы видеонаблюдения составит примерно 110Вт.

Компьютерный ИБП или слаботочный блок питания

Для указанных параметров потребления подойдут базовые компьютерные бесперебойники. Все они имеют в своей конструкции 12-вольтовые аккумуляторы, однако выполняют двойное преобразование.

Первоначально из постоянного напряжения 12В они преобразуют его в переменное 220В, затем блок питания, подключенный к ИБП, снова преобразует это значение в постоянное 12В. Такой процесс приводит к очень низкому коэффициенту полезного действия (КПД).

Например, ИБП стоимостью 150 долларов с мощностью 1500ВА сможет обеспечить работу системы видеонаблюдения с потреблением 110Вт примерно на время 20-30 минут. Используя вместо этого слаботочный 12-вольтовый источник питания с аккумулятором 18А/ч, при том же потреблении 110Вт время автономной работы может увеличиться до 2-2,5 часов.

Необходимо также помнить о роутере, который также должен быть включен в автономную систему.

На практике часто бывает так, что роутер не получает автономное питание. При отключении электричества у вас не будет возможности увидеть, что происходит на объекте через мобильное приложение. Несмотря на то, что видео будет записано, вы сможете просмотреть архив только при восстановлении электроэнергии.

Если заказчик выражает желание установить бесперебойное питание, необходимо предусмотреть автономность всей системы наблюдения: камеры, регистратор и роутер.

Когда у вас установлен источник бесперебойного питания на 220В, вы можете подключить сетевой фильтр и создать необходимое число выходов для подключения регистратора, коммутатора, блока питания камер и роутера. Однако за 150 долларов автономность этой системы обычно составляет 10-15 минут, максимум — 30 минут.

В то же время, если использовать 12-вольтовую систему, стоимость которой также составляет около 150 долларов, автономность может достигать 8 часов.

Как запитать систему видеонаблюдения от блока бесперебойного питания

На самом деле, в 12-вольтовой системе напряжение никогда не составляет строго 12 вольт; это можно легко проверить с помощью мультиметра. Для зарядки аккумулятора необходимо обеспечить напряжение в 13,8В. Нормально заряженный аккумулятор может выдавать до 14,2В под умеренной нагрузкой, после чего его напряжение начинает постепенно снижаться.

Например, если произойдет отключение электроэнергии и ББП начнет функционировать с использованием аккумулятора, напряжение будет неуклонно падать, достигая около 9,6В через несколько часов, после чего система отключится.

Согласно техническим характеристикам камер Hikvision, они функционируют при напряжении питания 12В с отклонением +/-25%, то есть нижний предел составляет 9В, а верхний – 15В. Подключая камеры к бесперебойному питанию, мы укладываемся в указанные 25% при допустимом напряжении.

По каким жилам витой пары идет питание PoE

В правильной реализации PoE питание передается по тем же парам, что и данные: бело-оранжевая, оранжевая, бело-зеленая и зеленая жилы.

Классы мощности PoE:

Тестирование стандарта PoE IEEE 802.3af проводилось с использованием осциллографа.

Один конец витой пары был подключен к PoE-коммутатору, другой — к ноутбуку. На экране осциллографа наблюдался малый всплеск напряжения в диапазоне 1,5-1,6В, после чего показывалось снижение до 0,2-0,25В.

При подключении камеры наблюдался аналогичный всплеск 1,5-1,6В, который затем сменялся паузой в 300мс. Затем происходил второй всплеск на 5-6В, который продолжал расти до 48-52В.

Таким образом, правильный PoE-инжектор или PoE-коммутатор, соответствующий технологиям IEEE 802.3af или IEEE 802.3at, подает небольшие индукционные токи и проверяет, является ли подключенное устройство приемником PoE.

Неправильный PoE или Passive PoE используется некоторыми производителями для питания только своих устройств. При этом питание идет по бело-синей, синей, бело-коричневой и коричневой парам.

При этом питание на указанных жилах присутствует уже тогда, когда устройства еще не подключены. Если устройство не предназначено для работы с неправильным PoE, например, ноутбук или видеокамера, оно может выйти из строя при подключении.

При использовании 100 мегабитной сети с правильным PoE восемь жил витой пары можно разделить на две пары по четыре жилы, что позволяет передавать питание PoE для двух различных камер.

В случае с Passive PoE такая возможность отсутствует, так как по четырем жилам первой пары идут данные, а по четырем жилам второй пары идет питание.

Если данная статья была полезна, делитесь с друзьями. Если у вас есть комментарии или дополнения, пишите их в комментариях.