Меню

Как организовать питание для видеонаблюдения

Распространенные способы питания IP камер

Цифровые IP камеры, которые широко применяются как в системах видеонаблюдения, так и для других целей, обязательно должны быть подключены к источнику электропитания. Организация стабильного и бесперебойного питания является залогом надёжной работы системы видеонаблюдения. Питание IP камер, в зависимости от конструкции, осуществляется постоянным напряжением от 12 до 24 вольт. Подача питающего напряжения на удалённые IP камеры может осуществляться несколькими способами.

Содержание:

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.

Подача напряжения на IP камеры через PoE

Существует два стандарта этой технологии: 802.3af от 2003 года и 802.3at, принятый в 2009 году. Последний вариант идентифицируется как PoE+. Если первый вариант позволяет подключить внешнее устройство с потребляемой мощностью до 15 Вт, то технология PoE+ позволяет подавать питание на несколько устройств с мощностью до 30 Вт с использованием двух пар проводников.

Большинство IP видеокамер потребляют 2-4 Вт, поэтому даже стандарт 2003 года позволит обеспечить электропитанием до 7 камер видеонаблюдения при условии установки их внутри помещения. Камеры наружного наблюдения требуют для своей нормальной работы в любых климатических условиях наличие специального защитного кожуха, термоэлемент которого так же может быть запитан от линии питания камеры, что потребует дополнительной мощности.

Читайте также:  Инфузионного насоса sensitec р 600 с функцией энтерального питания

Главная особенность технологии PoE заключается в том, что для питания IP камер видеонаблюдения не требуется выполнять монтажные работы по прокладке отдельной кабельной линии, поскольку и видеоинформация и питающее напряжение проходит по одному и тому же кабелю. В технологии PoE принято деление на 4 класса: 0, 1, 2, 3, где каждый класс определяется мощностью внешнего устройства и мощностью, которая подаётся на порт. При работе устройств по PoE особый режим предусматривает мгновенное отключение питающего напряжения в случае возникновения ситуаций, способных привести к выходу из строя дорогостоящего оборудования.

Питание камер по PoE несмотря на удобство и перспективность имеет определённое ограничение. Длина кабеля, транслирующего видеопоток и напряжение питания от коммутатора до камеры видеонаблюдения, ограничивается 100 метрами.

Этот порог легко преодолим несколькими способами:

  • Применение PoE репитеров (повторителей);
  • Использование конвертеров VDSL2.

Репитеры, или повторители, подключаются через каждые 90-100 метров и позволяют значительно увеличить протяжённость линии от коммутатора до видеокамеры.

Конвертеры VDSL2 или устройства Ethernet Extender предназначены для подключения камер высокого разрешения по кабелю на расстоянии более 100 метров. Максимальная длина соединительной линии с применением проводников сечением 0,5 мм может достигать 1500 метров.

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 мм 2 (один проводник 0,2 мм 2 ) 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.

Читайте также:  С чем сочетается стручковая фасоль при раздельном питании

Источник



ОРГАНИЗАЦИЯ ПИТАНИЯ СИСТЕМ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Среди оборудования видеонаблюдения, требующего напряжения питания можно выделить три основных группы:

  • камеры;
  • видеорегистраторы (серверы);
  • мониторы.

Для каждой из них применяются источники питания различных типов.

Мониторы, как правило, имеют встроенный блок и подключаются непосредственно к электрической сети. То же самое относится к серверам и другим средствам записи на базе персональных компьютеров (ПК). Видеорегистраторы комплектуются сетевым адаптером на 12 В.

Питание камер видеонаблюдения организуется от отдельно приобретаемого блока. Его мощность определяется суммарным энергопотреблением видеокамер, напряжение на выходе составляет чаще всего 12 Вольт. Существуют 24 вольтовые камеры. Некоторые модели телекамер имеют встроенный преобразователь и могут подключаться к сети 220 Вольт напрямую.

Против этого варианта:

  • опасность обслуживания;
  • при проводном подключении все равно требуется прокладка сигнального кабеля;
  • для беспроводной связи нужен адаптер для передатчика;
  • искать WiFi камеру с питанием 220 В – дело неблагодарное и не факт что увенчается успехом.

Так что забудем про него и остановимся на рассмотрении стандартных решений.

ПИТАНИЕ КАМЕР ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

В некоторых случаях различия в их электроснабжении существует, но пока рассмотрим общие моменты. Основным является определение тока потребления. С этим параметром работать удобнее чем с мощностью: меньше дополнительных вычислений, его значение указывается в паспортных данных и камер и блоков питания. Кроме того, величина тока используется при определении сечения кабеля для подачи напряжения.

Если вдруг потребляемый камерой ток не указан, то для его вычисления следует разделить ее мощность на рабочее напряжение:

Далее все просто, суммируем токи потребления всех видеокамер и выбираем блок, обеспечивающий номинальное (!) значение этого параметра не менее рассчитанной величины.

Иногда целесообразней установить несколько источников питания для камер видеонаблюдения. Делается это в случаях когда:

  • применяется много телекамер с большой суммарной мощностью потребления;
  • они «разбросаны» по территории или находятся на разных этажах здания.

В любом случае следует избегать прокладки длинных линий питания. Дело в том, что любой кабель обладает сопротивлением, чем больше его длина, меньше сечение и больше протекающий по нему ток, тем падение напряжения на участке от блока до камеры выше. Нехватка даже 2 Вольт может оказаться критической.

Теперь про одну особенность IP камер. Они могут использовать технологию РоЕ, при которой напряжение и видеосигнал подаются по одному кабелю. Но для этого необходимо. чтобы эту опцию поддерживал видеорегистратор (если видеокамеры подключаются непосредственно к нему) или коммутаторы, входящие в состав системы видеонаблюдения.

БЛОКИ ПИТАНИЯ ДЛЯ СИСТЕМ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Существует несколько видов блоков питания, применяемых в системах видеонаблюдения:

  • бесперебойные;
  • резервированные;
  • стабилизированные (не бесперебойные).

По большому счету, бесперебойные источники отличаются от резервированных скоростью переключения в автономный режим при отключении сетевого напряжения. У первого типа такой переход осуществляется практически мгновенно. Для камер видеонаблюдения, особенно аналоговых, это непринципиально.

Более того, приобретать для видеокамер бесперебойный блок имеет смысл в том случае, когда одновременно резервировано питание регистратора или видеосервера (ПК). Без монитора система будет работать, а вот без записи информации ее эффективность сводится к нулю. Исключение составляют случаи, когда контроль ситуации осуществляется оператором в режиме online.

Обеспечение бесперебойного питания регистратора (сервера) дело затратное. За счет высокого энергопотребления этих устройств обеспечение достаточно длительного времени их автономного функционирования требует применения дорогого оборудования. Если этого не сделать, то смысл резервирования электроснабжения камер видеонаблюдения пропадает.

Читайте также:  Рассчитать разовый объем питания ребенку грудного возраста

Но есть ситуации, когда использовать резерв по питанию обязательно. Вот некоторые из них:

1. Оборудование системы (чаще это сервер) требует корректного завершения работы.

В этом случае резкое отключение электропитания может вызвать выход из строя устройства целиком или его составных частей.

Следует заметить, что видеорегистраторы менее критичны к таким ситуациям. Неприятности может доставить неоднократное отключение-включение напряжения в течение небольшого промежутка времени. Регистратор выключится, при восстановлении электроснабжения начнет загружаться, в этот момент сеть 220 В опять пропадает – в этот момент можно ждать разных неприятностей.

Однако, для корректного завершения работы много времени не требуется, так что подойдет бесперебойник с аккумуляторами небольшой емкости. Главное автоматизировать процесс выключения.

2. Контроль осуществляется оператором в реальном режиме времени.

Для особо важных объектов охрана, в том числе и видеонаблюдение должны осуществляться непрерывно. В этом случае нужно обеспечивать бесперебойное питание камер видеонаблюдения и монитора. Это несколько проще, хотя средний ток потребления видеокамеры (особенно уличной) лежит в пределах 0,5-1 Ампер.

Но не все так безрадостно:

  • во-первых, на охрану и технические средства важных объектов средств выделяется достаточно;
  • во-вторых, резервировать можно не все камеры, а только на ответственных направлениях;
  • в-третьих, электроснабжение таких объектов в большинстве случаев должно осуществляться по 1-й категории.

ТРЕБОВАНИЯ К ПРОВОДАМ И КАБЕЛЯМ ПИТАНИЯ ВИДЕОСИСТЕМ

Первое на что нужно обратить внимание – это сечение проводника. От него напрямую зависит падение напряжения на участке кабеля определенной длины. Поскольку в системах питания видеонаблюдения используются медные провода, то примеры расчетов приведем для них.

Проводник длиной L (метров) и сечением S (мм 2 ) имеет сопротивление R (ом), вычисляемое по формуле:

R=L*Rуд/S, где Rуд=0,017 – удельное сопротивление меди ( Ом*мм.квадратный/м).

Для части проводов сечение указывается в их обозначении, например, ШВВП2х0,75 (две жилы сечением по 0,75 мм). Но для сигнальных проводов может показываться диаметр, например, КСПВ 4х0,5 (четыре жилы диаметром 0,5 мм).

Если вдруг для подачи напряжения питания планируется использовать такую кабельную продукцию (что не рекомендуется), следует перевести диаметр в сечение по формуле:

S=3.14*D 2 /4, где D – диаметр провода.

А дальше вычисляем падение напряжения на кабеле питания:

U=I*R, где:

  • I – суммарный ток потребления;
  • U – падение (потери) напряжения на участке цепи L по которой этот ток протекает;
  • R — сопротивление провода длиной L, рассчитанного ранее.

Затем из напряжения, которое выдает наш блок питания (с учетом допусков) вычитаем полученное значение потерь и смотрим, хватит ли того что осталось для питания камеры. Если нет, увеличиваем сечение провода.

Какой кабель выбрать? Принципиальных моментов немного.

Для уличной прокладки требуется соответствующее климатическое исполнение, указываемое в характеристиках кабельно-проводниковой продукции. Но даже в этом случае лучше обеспечить дополнительную защиту, особенно, от солнечных лучей – ультрафиолет сильно воздействует на изоляцию.

В целях экономии на прокладке можно использовать коаксиальные кабели, совмещенные с проводами питания, например, КВК-П+2х0,5 или КВК-П+2х0,75, имеющие сечения проводов питания 0,5 и 0,75 мм 2 соответственно.

© 2014 — 2020 г.г. Все права защищены.

Материалы сайта имеют ознакомительный характер и не могут использоваться в качестве руководящих и официальных документов

Источник