52132 
Какое бывает? Питание камер видеонаблюдения – это не провод с вилкой, который втыкается в розетку 220 В. Это отдельная система, требующая тщательного расчета параметров: ампеража, выходной мощности, типа напряжения и т. д.
Как выбрать? Чтобы не ошибиться в выборе источника питания, при проектировании систем видеонаблюдения необходимо изучить спецификацию оборудования и подобрать все компоненты системы согласно заявленным характеристикам.
Оглавление:
Общие сведения о питании камер видеонаблюдения
При установке устройств слежения на промышленных объектах чаще всего используется питание камер видеонаблюдения через Ethernet (PoE). При этом данный вариант нельзя считать оптимальным, есть и иные способы подключения.
Стандартом является использование на IP-камерах питания по Ethernet, либо питание с помощью переменного тока с напряжением 24 вольта в сочетании с переменным током с напряжением 12 вольт. На некоторых моделях напряжение может быть ещё выше. На недорогих камерах часто реализована только поддержка питания через PoE. Прежде, чем перейти к детальному рассмотрению каждого из указанных вариантов, необходимо объяснить ряд основополагающих принципов.
.jpg)
Для расчета необходимого для камеры питания требуется учесть следующие параметры:
- Мощность Вт (W) — Ватты;
- Напряжение В (V) — Вольты;
- Сила тока A — Амперы;
- Сопротивление Ом — Омы.
Отметим, что, несмотря на очевидную значимость питания для бесперебойной работы всей системы видеонаблюдения в целом, данному вопросу на практике часто уделяется незаслуженно мало внимания.
Определить количество электроэнергии для питания системы видеонаблюдения позволяют следующие критерии.
- Ток и напряжение. Например, в технической документации моет быть указано 4 А @ 24 В обозначает характеристики напряжения на выходе и потребляемой силы тока.
- Мощность. Зависит от напряжения, с которым работает камера. Может быть обозначена так: 9 Вт.
Скачивайте и используйте уже сегодня:
10 шагов, которые помогут выбрать добросовестного подрядчика
Поможет сохранить бюджет и уложиться в сроки проекта
Мощность и силу тока можно рассчитать следующим образом:
- Мощность (Ватт) = Сила тока (Амперы) х напряжение (вольты)
- Сила тока (Амперы) = Мощность (Ватт) ? напряжение (вольты).
Приведем пример.
В спецификации камеры может быть указано, что потребляемая сила постоянного тока при напряжении 12 В составляет 0,75 А, что эквивалентно 750 мА (9/12 = ? = 0.75), и 0,375 А (375 мА) переменного тока при напряжении 24 В (А = 9/24 = 3/8 = 0.375).
Данные подсчеты позволяют получить данные о необходимом объёме питания камеры.
Потребности питания камер видеонаблюдения
При расчёте мощности блока питания нужно учитывать несколько параметров.
- Если применяется питание с невысоким напряжением: общая мощность источника тока, сила тока, предельно допустимое значение тока на выходе.
- Если применяется питание по Ethernet: мощность PoE коммутатора или используемого переходника.
.jpg)
Заметьте, что часто встречаются дополнительные обозначения: измеренные, максимальные. Предпочтительнее использовать максимальные значения, так как в этом случае при расчетах можно будет учитывать некоторый запас.
Бесперебойное питание камер видеонаблюдения будет обеспеченна в том случае, если общая сила тока, потребляемая камерами и иными приборами, находится в допустимых пределах для источника питания и предохранителей.
Наиболее распространены камеры, которые питаются через PoE. В этом случае ток подается по кабелю Ethernet от коммутатора непосредственно к камере.
Такая схема может быть реализована одним из двух способов. В первом случае применяется инжектор РоЕ, подключаемый напрямую к коммутатору. Переходник же несколько усложняет схему, вводя в нее еще один элемент. Он подсоединяется к коммутатору, а затем от переходника выходят кабели на камеру. Этот вариант обычно применяется при реконструкции имеющихся сетей.
РоЕ существует в стандартах IEEE 802.3af-2003 либо IEEE 802.3at-2009. Первый из них рассчитан на мощность не более 12,95 Вт и не менее 44 VDC. Второй, который также называют PoE + или PoE Plus, позволяет обеспечить мощность до 25,50 Вт. В продаже можно встретить приборы, рассчитанные на подачу мощности 100 Вт и даже более. Интерфейс 802,3 с ними работать не может.
Эта проблема решена в рамках стандарта РоЕ+, с помощью которого допускается подключение питания нескольких камер видеонаблюдения на одну магистраль. PTZ-камеры и термокожухи имеют нагреватели, их нельзя подключить через PoE или PoE +. Нужно использовать дополнительный источник питания и кабель для подключения к нему, в результате цена всей системы возрастает.
Дополнительные устройства, требующие отдельного питания
Питание IP-камеры видеонаблюдения осуществляется в основном по РоЕ. Это позволяет снизить количество используемых магистралей, но не каждый прибор может обойтись только этим интерфейсом.
.jpg)
Часто в систему включается обогреватель или вентилятор для поддержания рабочего температурного режима. Им нужно отдельное питание. Стационарные наружные камеры используют не более 20-30 Вт. На PTZ камеры может приходиться 60-90 Вт, и для этого питания по РоЕ уже недостаточно, потребуется дополнительный источник.
В устаревших моделях камер, использующую аналоговый сигнал, питание часто обеспечивается непосредственно от трансформатора. При установке новых IP-камер за счет этого можно снизить стоимость всей системы, подключая устройства к уже имеющемуся источнику.
Если Ethernet подключается с помощью волоконного или коаксиального кабеля, то обеспечить с их помощью необходимую мощность не удастся, поэтому без дополнительного источника питания будет не обойтись.
Наличие в системе ИК-подсветки обычно требует отдельного питания, например, в уличной камере видеонаблюдения. Существуют модели, которые при помощи переходника могут питаться от РоЕ. В этом случае, а также при достаточной мощности коммутатора РоЕ подсветка будет работать без перебоев, если используется интерфейс HiPoE. При этом для многих моделей нужен переменный ток в диапазоне 140-210 В.
Беспроводные камеры нуждаются в использовании усилителей. На некоторых моделях уже имеются встроенные РоЕ-выходы, что позволяет ограничить количество используемых в системе элементов.
Тип напряжения для питания камер видеонаблюдения
Все камеры видеонаблюдения разделяются на три вида, в зависимости от типа используемого напряжения и его мощности:
- Работающие от постоянного напряжения 12 В (=12);
- Работающие от постоянного напряжения 24 В (=24);
- Работающие от переменного напряжения 220 В (~220).
Постоянный ток обеспечивает хорошую надежность системы и ее безопасность. При использовании нескольких мощных устройств кабели должны иметь достаточное сечение, чтобы выдерживать нагрузку.
Исходя из закона Ома, в любом проводнике теряется часть напряжения, величина которой прямо пропорциональна диаметру сечения кабеля и его протяженности. Эта особенность влияет на то, какое питание нужно для камеры видеонаблюдения.
В следующей таблице указано сопротивление, которое имеют кабели из меди при использовании разных сечений.
|
Сечение (мм2) |
Удельное сопротивление (ом/м) |
|
0,5 |
0,035 |
|
0,75 |
0,023 |
|
1,0 |
0,0175 |
Рассчитывая длину кабеля питания для IP-камеры видеонаблюдения, нужно принимать во внимание необходимость двух проводов (+ и -). Поэтому при расстоянии от устройства до блока питания, например, 5 метров потребуются проводники общей длиной не менее 10 метров.
Блок питания для камер видеонаблюдения, обеспечивающий напряжение 220 В, позволяет исключить из расчёта величину сопротивления. Тем не менее, такой вариант следует признать менее безопасным. Вместе с тем, в некоторых случаях применение такого питания снизит издержки, в частности, в системах уличного видеонаблюдения.
Провода для питания камер видеонаблюдения
Во всяком случае, подключение камеры потребует использования следующих элементов:
- провода и кабели;
- коммутационные устройства: штекеры, разъемы питания для камеры видеонаблюдения и пр.
.jpg)
Чаще всего используются устройства, рассчитанные на напряжение 12 В. Используем этот вариант для рассмотрения особенностей подключения электропитания, тем более что все изложенное будет актуально и для иных вариантов, за исключение видеокамер с напряжением 220 В.
Поскольку питание камеры видеонаблюдения требует использования слабого тока, для этого можно использовать как силовой, так и сигнальный кабель. Многожильные проводники, в отличие от одножильных, имеют более высокую гибкость, что немаловажно при их присоединении к разъему.
В первую очередь, при выборе кабеля нужно учитывать его сечение. Лучше всего использовать ШВВП 2х0,5 с сечением жилы 0,5 или ШВВП 2х0,75 с сечением жилы 0,75 мм2.
Прокладку коммуникаций позволит упростить использование комбинированного провода для систем видеонаблюдения КВК. В нем коаксиальный кабель или ШВВП собраны в пучок, который заизолирован слоем полимерного материала. С помощью КВК можно обойтись прокладкой одной магистрали вместо двух.
Здесь есть неудобство. Блок питания приходится ставить рядом с видеорегистратором, иначе нужно разделить кабель. Питающий проводник подключается к блоку питания, а коаксиальный кабель – к самой камере. Этот способ можно использовать для регистраторов с аналоговой передачей данных.
Питание IP-камер видеонаблюдения производится по витой паре (имеется ввиду передача видеоданных). Такие камеры предоставляют более широкие возможности для их питания.
При использовании камеры видеонаблюдения с автономным питанием подключение производится по интерфейсу Wi-Fi, запись передается на внешний накопитель.
В зависимости от вида присоединения к кабелю различают два вида разъемов.
Разъемы для подключения питания камер можно разделить на две группы по способу соединения с проводом:
- под пайку;
- под винт (зажим).
Пайка обеспечивает надежное соединение. Винтовой разъем позволяет ускорить процесс монтажа и демонтажа устройств.
Резервное питание для камер видеонаблюдения
Для стабильного питания камеры ее подключают к аварийному генератору. Также применяются источники бесперебойного питания или встроенный элемент питания.
Подключение к источнику бесперебойного питания
В этом случае блок питания подключается к ИБП, а тот уже подсоединяется непосредственно к камере. Этот вариант пригоден, если используется один регистратор. Длительность автономной работы можно легко рассчитать, в зависимости от количества тока, которое использует устройство. Подключение нескольких приборов к одному источнику бесперебойного питания для камер видеонаблюдения снижает время его работы и усложняет расчет необходимого запаса мощности.
.jpg)
Также проектных значений не удастся достигнуть, если после ввода системы в эксплуатацию к используемому ею ИБП будут подключены новые устройства, которые первоначально не были учтены при проектировании. Избежать этого позволит ограничение на количество подключенных устройств и мощности приборов, уже используемых в системе.
Встроенный элемент питания
Блоки питания, в которых имеется встроенная батарея, встречаются на рынке все чаще. В них перерасход электроэнергии, не учтённый при проектировании, заметно ниже, расчётное время работы системы при отключении электроэнергии будет больше. Например, модели ИВЭПР, СКАТ, БИРП дают возможность предусмотреть нужный запас электроэнергии с учетом суммарного энергопотребления всех устройств.
Тем не менее, в системе помимо камер видеонаблюдения имеется множество периферийных устройств, потребляющих электричество, и они тоже при перебоях в электроснабжении требуют автономного питания. Это также усложняет расчет штатного время работы системы при использовании ИБП.
Если блок электропитания размещен отдельно от камеры, снабдить этот блок встроенной батареей будет дешевле и удобнее, чем устанавливать ИБП, который потребует прокладки дополнительных кабелей и усложнит систему. Цена на встроенный элемент питания ниже, чем на ИБП той же мощности.
Продолжительность автономной работы, которую имеет любой из указанных источников питания, определяется параметрами соответствующей системы. Аварийный источник нужен, по меньшей мере, для стабилизации напряжения и управления мощностью.
Повреждения баз данных зачастую связаны с перебоями в подаче электроэнергии, из-за которых работа системы не была завершена нормальным образом. Во избежание таких проблем желательно обеспечить время автономной работой не менее двух часов.
Технически обеспечить бесперебойную автономную работы систем видеонаблюдения не так сложно. Однако решение этой задачи обычно связано со значительными расходами.
Изложенное позволяет утверждать, что в любой системе видеонаблюдения устройства, обеспечивающие ее питание, не менее важно, чем качество оптики и возможность сохранения данных. Необходимо тщательно выбирать источник питания, его тип, а также позаботиться о возможности автономной работы при отключении электроснабжения.
