Выбор ИБП для систем видеонаблюдения

В электросетях есть один недостаток: они могут быть обесточены, будь то планово или внезапно. В выборе сервера для видеонаблюдения мало смысла, если нет стабильного питания. Подключение IP-камер к видеорегистратору или другой технике ничего не даст, если не получится сохранить с них важные данные. Для этого нужно электроснабжение, которое не подведет в ответственный момент. Избежать такой проблемы можно с помощью источников бесперебойного питания (UPS - Uninterruptible Power Supply, или по-русски ИБП). Их мы и рассмотрим подробнее.

Зачем нужен бесперебойник для камер видеонаблюдения?

Любой объект, будь то коммерческое предприятие, жилой дом или промышленный комплекс, может столкнуться с перебоями в электроснабжении. Никто не застрахован от плановых отключений, аварий, непогоды. Для таких случаев нужен источник бесперебойного питания для видеонаблюдения, который позволит системе работать автономно.

Это особенно важно в местах с высокой посещаемостью или критически важной инфраструктурой, которые постоянно должны быть под контролем. Отключение записи даже на пару минут может привести к потери ценной информации и невозможности зафиксировать нарушение.

Резервное питание для камер видеонаблюдения - не единственная функция бесперебойников. Они также защищают технику от неполадок с напряжением. Перепады вольтажа погубить дорогостоящее оборудование: мониторы, серверы, камеры, и т.д.

Типы ИБП и особенности их применения с системами видеонаблюдения

Архитектура ББП для видеонаблюдения бывает трех типов:

1. Резервная (Back UPS или Off-Line).
2. Линейно-интерактивная (Smart UPS или Line-Interactive).
3. Двойного преобразования (On-Line).

Тип UPS для камер видеонаблюдения нужно выбирать под масштаб системы и ее задачи. Объясняем подробнее.

Резервный ИБП

Также известен как Back UPS (или Off-Line). Резервный ИБП - это простое и недорогое устройство, которое подойдет только для неприхотливой к питанию техники. Когда электричества нет, Off-Line UPS обеспечивает работу системы от своего аккумулятора, а когда оно появляется - переключает все обратно на сеть.

У всех резервных ББП есть три недостатка, из-за которых мы не рекомендуем выбирать их в качестве бесперебойников для видеонаблюдения:

• Малая емкость встроенных аккумуляторов (как правило). Небольшое время автономной работы снижает эффективность систем видеонаблюдения и ставит безопасность объекта под угрозу.
• Долгий переход от сети на автономный режим работы. В зависимости от модели, он длится 4-10 мс. Это может критично для чувствительной к питанию техники.
• Нет стабилизации входного напряжения.

Smart UPS и уж тем более On-Line ИБП могут обеспечить технику более качественным питанием. Для работы с системами видеонаблюдения лучше присматриваться только к ним.

Линейно-интерактивный ИБП

Этот тип также называют Smart UPS или Line-Interactive. По сути, линейно-интерактивные ИБП - это те же Back UPS, но со встроенным AVR (автотрансформатором с переключаемыми обмотками). Smart UPS не только переводят технику на автономный режим и обратно, но и стабилизируют колебания входного напряжения.

Линейно-интерактивные ИБП можно рассматривать в качестве автономного источника питания для систем видеонаблюдения. Три аргумента «за»:

• Более быстрое переключение от сети на аккумулятор. Smart UPS делает это за 2-5 мс. Точное время задержки в питании зависит от конкретной модели.
• Защита от перепадов напряжения. Диапазон стабилизации: ± 10-15% от номинального.
• Возможность комплектации дополнительными батареями. Ими можно продлить время автономного режима работы.

Недостатки линейно-интерактивных UPS:

• Ненулевое время перехода от сети на автономный режим работы.
• Более высокая стоимость по сравнению с резервными блоками питания.

Выбор линейно-интерактивных ИБП целесообразен для небольших домашних систем наблюдения. Средние и крупные проекты лучше обеспечить более продвинутым решением.

On-Line ИБП

Из всей троицы, этот тип - лучший для систем видеонаблюдения, но самый дорогой. On-Line UPS преобразует входное напряжение в постоянное, затем обратно в переменное и подает его на выход. Такая схема будет эффективна даже при перманентно нестабильной работе электросети.

Преимущества онлайн ББП для камер видеонаблюдения:

• Мгновенное переключение от сети на аккумуляторы. Это гарантирует по-настоящему бесперебойную работу чувствительного оборудования.
• Эталонное качество тока на выходе, вне зависимости от параметров входного напряжения. Ни шумов, ни отклонений по частоте. Полная безопасность для систем наблюдения.
• Можно подключить дополнительные батареи, чтобы продлить время работы оборудования.

On-Line архитектура подойдет для работы с системами видеонаблюдения любого масштаба. Такие ИБП - гарантия сохранности данных и оборудования. Это особенно важно для критически важных объектов, таких как аэропорты, банковские хранилища, больницы и т.д.

Как найти подходящий бесперебойник для видеонаблюдения?

Критерии выбора ИБП:

• Номинальное и реальное потребление оборудования, из которого собрана система наблюдения. Обе цифры нужны для вычисления максимальной выходной мощности и емкости ИБП.
• Максимальная выходная мощность. Этот параметр определяет, сможет ли бесперебойник обеспечить должным питанием все подключенные к нему устройства (камеры, видеорегистраторы, коммутаторы и т.д.).
• Емкость аккумуляторов. Влияет на время автономной работы.
• Конструктивное исполнение: напольное, настенное, стоечное, универсальное.
• Защищенность корпуса. Понадобится при работе в неблагоприятных условиях: пыль, жара, холод, повышенная влажность.
• Функция корректного завершения работы оборудования.
• Функция отложенного запуска оборудования.

Энергопотребление техники в системах наблюдения

Есть два "внешних" параметра, которые помогут с выбором нужного вам ИБП:

• Номинальное потребление мощности оборудования (т.е. установленного в него блока питания). Обозначается в ваттах (W), всегда указано в спецификациях устройства.
• Реальное потребление. Как правило, оно ниже номинального. Хорошие производители заботятся о том, чтобы мощность установленного в их технике блока питания была с запасом. Это значит, что на практике оборудование будет «брать» 50-60% от БП или еще меньше. Все остальное - резерв мощности на случай повышенных нагрузок.

Расчет UPS для видеонаблюдения проводится так:

• Чтобы технику вообще получилось запитать, максимальная выходная мощность UPS должна равняться номинальному потреблению системы или быть выше него.
• Емкость аккумуляторов - это время автономной работы ББП. Ее разумнее вычислять по реальному потреблению устройств. Если отталкиваться от номинальной мощности оборудования (его блока питания), то вы рискуете выйти на слишком дорогие бесперебойники с неоправданно емкими аккумуляторами. Поэтому перед расчетами следует выяснить, сколько W на самом деле будет потреблять та или иная техника, в т.ч. при пиковых нагрузках. Это можно узнать у производителя, из обзоров, отзывов и т.д.

Расчет максимальной выходной мощности ИБП

Часто люди думают, что этот параметр относится ко времени автономной работы UPS. На самом деле, значение максимальной мощности определяет только способность ИБП запитать подключенные к нему устройства. Время, в течение которого он может это делать, рассчитывается по емкости аккумуляторов, о чем мы расскажем в следующем разделе.

Вычислить значение выходной мощности, которое подойдет для вашей системы, можно по формуле:

• Если мощность ИБП указана в W: (W1 + W2 + W3 + ...) ÷ 0,8
• Если мощность UPS указана в VA: (W1÷K1 + W2÷K2 + W3÷K3) ÷ 0,8

Параметры в обеих формулах:

• Wn - номинальная мощность устройства, которое будет подключено к ИБП, будь то камера, сервер, видеорегистратор и т.д. О ней мы говорили в разделе выше.
• Kn - коэффициент коррекции мощности этого устройства. Для компьютерной техники, блоки питания которой поддерживают PFC (Power Factor Correction), он близок к единице - 0,99. Если коррекции коэффициента мощности нет, то берем типовое значение - 0,7.
• 0.8 - рекомендуемый запас мощности ИБП. Это резерв, который обеспечит стабильную работу оборудования даже при высоких нагрузках.

Например, нужен ИБП для регистратора видеонаблюдения (50 Вт), 8 камер (5 Вт каждая) и роутера (10 Вт). Вычисляем: (8×5 + 50 + 10) ÷ 0,8 = 100 ÷ 0,8 = 125 W. Для этой системы видеонаблюдения нужен UPS с выходной мощностью от 125 W.

Другой пример: есть два сервера с номинальной мощностью 500W и 600W соответственно. Их блоки питания поддерживают PFC. Вычисляем: (500÷1 + 600÷1) ÷ 0,8 = 1100 ÷ 0,8 = 1375 VA. Значит, этому оборудованию нужен источник бесперебойного электроснабжения с выходной мощностью от 1375 VA. Заметьте, что если есть PFC, то K можно принять за единицу.

Финальный пример расчета мощности ИБП. Есть две ПЭВМ, для которых нужен блок бесперебойного питания. Номинальная мощность каждой машины - 400W и 300W соответственно. Неизвестно, поддерживают ли их блоки питания PFC - это не указано в характеристиках. Вычисляем: (400÷0,7 + 300÷0,7) ÷ 0,8 = (571,4 + 482,6) ÷ 0,8 = 1054 ÷ 0,8 = 1317,5 VA. В этом сценарии понадобится блок бесперебойного питания с выходной мощностью не менее 1317,5 VA.

Расчет емкости аккумуляторов ИБП

Время, в течение которого будет работать блок резервного питания для видеокамер, зависит именно от этого параметра, а не от максимальной выходной мощности. Емкость аккумуляторов рассчитывается так:

1. Вычислите реальное потребление всего оборудования, из которого состоит ваша система наблюдения (в т.ч. в пиковых нагрузках). Сюда входят камеры, серверы (или видеорегистраторы), коммутаторы, монитор(ы) и т.д.
2. Умножьте ее на желаемое время автономной работы.
3. Разделите полученное значение на напряжение аккумуляторов.

Формула выглядит так: E = P×T÷U. Обозначения:

• E - емкость аккумуляторов (А/ч);
• P - суммарная мощность (реальное потребление) всего подключенного оборудования (W);
• T - желаемое время автономной работы оборудования (ч);
• U - напряжение аккумуляторов (V).

Пример: вся система потребляет до 100 Вт в пике. Видеонаблюдение должно работать в автономном режиме до 3 часов. Если использовать аккумуляторы с напряжением 12V, то их емкость должна быть: 100×3÷12 = 300÷12 = 25 А/ч.

Конструктивное исполнение

Источники бесперебойного питания для камер видеонаблюдения выпускаются в трех вариантах:

• Напольные модели. Просты в подключении к системе и обслуживании, но отнимают часть пространства.
• Настенные модели. Компактные решения для экономии места. Выбор такого типа оборудования актуален, если система видеонаблюдения находится в маленьком помещении.
• Стоечные модели. Предназначены для монтажа в 19-дюймовые направляющие коммуникационного шкафа. Это размещение удобно тем, что все компоненты питания будут в одном месте рядом с основными элементами нагрузки. Стоечные ББП востребованы на производственных и коммерческих объектах - там, где для систем видеонаблюдения отведены специальные технические помещения.

Многие источники бесперебойного питания исполнены в универсальном варианте - их можно устанавливать как на пол, так и в стойку. Эта гибкость выбора позволяет адаптироваться к разным системам и помещениям.

Защищенность корпуса

Если автономный источник, которым будет запитана система видеонаблюдения, нужно установить на улице или подвергнуть жестким условиям (жаре, холоду, влажности), то выбор должен пасть на ИБП с повышенной защитой. Важные параметры:

• IP-класс этой самой защиты. Для техники, которую помещают в вышеописанные условия, он должен быть минимум IP65 - полная невосприимчивость к пыли и струям воды.
• Температурный диапазон. Нельзя, чтобы работа устройства прерывалась из-за холода или жары. По этой причине температурный диапазон ИБП, который устанавливают на улице или в неотапливаемом помещении, должен быть от -20 до +50 °C.

Функция корректного завершения работы оборудования

Резкое отключение из-за разряда ББП, работающего в автономном режиме, рискованно для всей системы видеонаблюдения. Это может привести к потери информации с камер и сбоям техники, вплоть до разрушения RAID-массивов. Чтобы избежать таких проблем, нужно сузить выбор UPS до моделей с функцией корректного завершения работы оборудования.

Как настроить ее:

1. Подключите сервер или видеорегистратор к источнику автономного питания.
2. Установите специальное ПО.
3. Настройте выключение системы видеонаблюдения при разрядке UPS. Блок БП сможет заранее отправлять сигнал о необходимости сохранить данные и завершить работу программ.

Эта схема работает даже в том случае, если ИБП питает два и более сервера или видеорегистратора.

Функция отложенного запуска оборудования

Если она есть в ИБП, то при восстановлении электропитания он сначала подзарядит свои аккумуляторы в течение времени, заданного пользователем, и только после этого будет готов к работе в том же автономном режиме. Такая функция позволит избежать конфузов, когда при повторном отключении света батареи окажутся «пустыми».

Чего нельзя допускать при выборе бесперебойников для систем видеонаблюдения

Есть три фактора, которые могут все испортить:

• Недостаточно мощный ИБП для оборудования видеонаблюдения.
• Недостаточно емкие аккумуляторы.
• Слабая защита корпуса и недостаточный температурный диапазон. Это касается источников бесперебойного питания, установленных в жестких условиях: жаре, холоде, влажности, пыли.

Недостаточная мощность

Покупка недостаточно мощного ИБП для видеонаблюдения - это самая распространенная ошибка. Она приводит к нехватке питания, из-за чего техника не запустится или не сможет работать при высоких нагрузках. Это особенно важно для крупных систем видеонаблюдения, которые требуют большое количество энергии.

Решение - пользоваться формулой, о которой мы рассказали ранее. При расчете выходной мощности ИБП опирайтесь на номинальное потребление всей системы видеонаблюдения и добавьте запас не менее 20-30%. Это поможет избежать перегрузки источника бесперебойного питания.

Игнорирование параметров АКБ

Вторая по распространенности ошибка при выборе ИБП - недооценка емкости аккумуляторов. Она приводит к сокращению времени автономного питания. Формулу для расчетов мы написали выше в соответствующем разделе.

Неподходящие условия эксплуатации

При выборе ИБП убедитесь в том, что оборудование выдержит то место, в котором будет работать:

• Если источник бесперебойного питания находится в неотапливаемом помещении, то он должен обладать широким температурным диапазоном - от -20 до +50 °C.
• То же самое касается ИБП, установленных на улице или в промышленных условиях, только к ним добавляется еще одно требование - защита корпуса от пыли и влаги по стандарту IP65 и выше.

Пренебрежение этими факторами может привести к поломке оборудования.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как долго может работать ИБП для систем видеонаблюдения?

Продолжительность автономной работы зависит от трех факторов:

• Количество и емкость аккумуляторов.
• Количество устройств, подключенных к источнику бесперебойного питания. Чем их больше, тем быстрее разряжаются батареи.
• Температурные условия. В жару и холод аккумуляторы садятся быстрее, что сокращает время автономной работы.

Какой мне выбирать тип бесперебойников для системы наблюдения?

Опирайтесь на нашу памятку по выбору ИБП:

• Для небольших систем видеонаблюдения достаточно линейно-интерактивных моделей (Smart UPS).
• Для крупных корпоративных систем видеонаблюдения со множеством камер (и другим оборудованием) рекомендуется брать On-Line источники бесперебойного питания.
• Линейно-интерактивные ИБП дешевле, но не лишены задержки в 2-5 мс при переходе на автономный режим и обратно.
• Онлайн ИБП - лучший выбор для систем видеонаблюдения. Моментальный переход, эталонное качество питания, но более высокая стоимость.
• Резервные ИБП для камер наблюдения лучше вообще не использовать ни в каких системах. На это есть три причины, которые мы описали в разделе о Back UPS.

Как стабилизировать входное напряжение?

Две самые эффективные технологии:

• Двойное преобразование. Подключенное оборудование полностью изолировано от перепадов напряжения, какими бы частыми они ни были. Эта технология есть в онлайн ИБП.
• Автоматическая регулировка напряжения (AVR). Она есть в линейно-интерактивных источниках бесперебойного питания. Хорошая защита, но двойное преобразование лучше.

Нужно ли регулярно проверять состояние ИБП и его аккумуляторов?

Да, как и любое другое оборудование. Мы рекомендуем эти меры:

• Почаще проверяйте напряжение и заряд аккумуляторов.
• Тестируйте время автономной работы - на сколько хватает ИБП при отсутствии электричества.
• Регулярно очищайте корпус. Пыль и грязь могут вывести блок БП из строя.
• Меняйте аккумуляторы по истечению срока их службы. Обычно он составляет 3-5 лет, в зависимости от условий эксплуатации.

Заключение

Бесперебойники нужны для систем видеонаблюдения как резервное питание и защита от перепадов напряжения. Чтобы не было сбоев в работе, рекомендуется выбирать Smart UPS (линейно-интерактивные) или онлайн ИБП. Резервные (Back UPS) лучше вообще не рассматривать.

При выборе ИБП нужно учесть ряд факторов:

• Номинальное и реальное потребление оборудования, из которого собрана система наблюдения. Обе цифры нужны для вычисления выходной мощности и емкости ИБП.
• Выходная мощность. Этот параметр определяет, сможет ли бесперебойник обеспечить должным питанием все подключенные к нему устройства (камеры, видеорегистраторы, коммутаторы и т.д.). Методика расчета выходной мощности - в соответствующем разделе выше.
• Емкость аккумуляторов. Влияет на время автономной работы. Методика расчета также приведена в соответствующем разделе выше (после «максимальной выходной мощности»).
• Конструктивное исполнение: напольное, настенное, стоечное, универсальное.
• Защищенность корпуса. Понадобится при работе в неблагоприятных условиях: жаре, холоде, пыли, повышенной влажности.
• Функция корректного выключения оборудования.
• Функция отложенного запуска оборудования.

Если правильно рассчитать ИБП для видеонаблюдения, то вы получите устройство с нужной выходной мощностью и желаемой длительностью автономной работы. Не забывайте об условиях эксплуатации: выбирайте модель с подходящим температурным диапазон и адекватной защитой корпуса.