Питание IP камер: подача питания, подключение на большие расстояния, блоки питания, автономные

Что такое источник питания

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.

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.

Места установки

От расстояния между БП и видеокамерами, напрямую зависит спад электрического напряжения. Другими словами, чем дальше камеры расположены от БП, тем хуже они будут функционировать.

Необходимо устанавливать центр подачи энергии не далее 130 м.

На количество доходящего до камер напряжения также влияют и погодные условия. Следовательно, камеры, находящиеся вне помещения должны быть подключены к БП проводом, сечение которого превышает 0,5 мм. В случае несоблюдения подобных требований, не стоит сомневаться в том, что камеры могут резко отключиться и более не функционировать, пока проблема с кабелями не будет устранена.

В зависимости от места установки, источники питания делят на следующие классификации:

1. Уличные БП

Устройства, подобной спецификации отличаются от остальных сородичей герметичным корпусом, выполненным преимущественно из металла.

2. Предназначенные для помещения

Такие БП не отличаются герметичностью. Вся информация о них была описана выше.

3. Стабилизируемые и нестабилизируемые

Стабилизируемый и нестабилизируемый БП отличаются друг от друга лишь наличием в электросхеме элементов, предотвращающих влияние скачков напряжения на выходную энергию. Если проще: перепады электричества в розетке не будут сжигать камеры видеонаблюдения, если у БП есть функция стабилизации выходной энергии.

Необходимые знания для выбора блока питания

Чтобы при работе системы видеонаблюдения не возникало неожиданного отключения камер, а также различных неисправностей, к выбору блока питания и питающего кабеля для видеонаблюдения следует подойти со всей ответственностью. Необходимо помнить, что чем большее расстояние кабеля необходимо проложить до камеры, тем большим будет падение напряжения, поэтому при большой протяженности кабельных линий требуются более мощные блоки питания для камер видеонаблюдения, чем на 12В, и соответственное сечение кабеля. При этом при использовании БП повышенной мощности необходимо все тщательно рассчитать, чтобы на камеру попало именно рабочее напряжение 10-12В.

Блок питания для видеонаблюдения должен иметь достаточно мощности, чтобы обеспечивать энергией все подключаемые к нему камеры. Дополнительным преимуществом будет наличие возможности регулировки напряжения на выходе.

При выборе кабеля питания необходимо правильно рассчитать его сечение, так как именно от этого параметра зависит сумма падения напряжения от БП до камеры. Если напряжение на клеммах камеры составит менее 10В, устройство будет работать не стабильно, либо вообще откажется работать.

Решение проблемы падения напряжения

Чтобы минимизировать падение напряжения по пути к камере можно предпринять несколько действий:

1. Использование БП большей мощности и кабеля с бОльшим сечением;
2. Установка БП рядом с камерой;
3. Использование 24В камер.

1. В первом случае обычно используются блоки питания 13,5-14В, или больше, при этом очень важно подобрать правильное сечение кабеля, чтобы на камеру приходило не 14В, а 12В. Хорошим вариантом будут БП с возможностью регулировки выходного напряжения. При этом очень важно выполнить правильный расчет падения напряжения. Наибольшие трудности могут возникнуть при использовании одного блока для нескольких камер.

2. При установке блоков питания рядом с камерами видеонаблюдения можно использовать как уличные БП, так и внутренние, если есть возможность в месте установки камеры поместить блок питания внутри помещения, а кабель вывести наружу. Такой вариант можно реализовать при установке камер на внешней стороне стен здания. Минусом этого варианта является то, что каждый БП располагается в разных местах, и запитать их от одного ИБП будет практически невозможно.

3. Еще одним способом решения проблемы падения напряжения является использование камер, потребляющих 24В, которые лишены проблем 12В камер.

Расчет падения напряжения в кабеле видеонаблюдения

Для максимального снижения падения напряжения в кабеле питания необходимо максимально уменьшить его сопротивление, что осуществляется за счет подбора оптимального сечения кабеля.

Для расчета удельного сопротивления кабеля необходимо воспользоваться формулой:

R=(0.0175*L/S )*2

Где 0,0175 – сопротивление медного проводника, L – длина кабеля питания, S – поперечное сечение центрального проводника. Для примера рассчитаем удельное сопротивление кабеля сечением 0,75 мм2 и длиной 50 м:

R=(0.0175*50/0,75 )*2 = 2,3 Ом

Теперь посчитаем, какое падение напряжения будет в кабеле питания. Сделать это можно по формуле:

U = I*R

Чтобы вычислить I делим мощность, потребляемую камерой на напряжение питания. К примеру, мощность потребления 3,5 Вт, а напряжение питания 12В. Делим 3,5/12, и получаем 0,29А. Считаем формулу:

U = 0,29*2,3 = 0,67

Получаем, что на кабеле сечением 0,75 мм2, и длиной 50 метров падение напряжения составит 0,67В, что находится в допустимых пределах. Максимально допустимое падение может быть не более 2В, дальше начнутся проблемы с питанием камеры, и если при расчетах у вас получаются бОльшие цифры, то необходимо использовать кабель с бОльшим сечением, и провести расчеты заново, либо подобрать более мощный блок питания для камеры видеонаблюдения в зависимости от полученных значений падения напряжения в кабеле.

Очень важно следить за тем, чтобы напряжение в месте подключения кабеля к камере не превышало допустимых значений и не опускалось ниже 10В, поэтому перед тем, как подключить кабель к устройству видеонаблюдения, лучше проверить напряжение тестером, а после чего при необходимости отрегулировать его на блоке питания.

Сколько ватт расходуется камерами безопасности?

В спецификациях некоторых камер видеонаблюдения указано значение потребляемой мощности. В спецификациях других камер указана только информация об источнике питания, например, 12 VDC/500 mA. Вы можете самостоятельно определить потребление энергии (мощности) видеокамеры наблюдения, умножив напряжение на силу тока в амперах — в данном примере получится 6 Вт.

Потребляемая мощность камер видеонаблюдения с различными функциями, такими как ИК-подсветка или, к примеру, панорамирование, будет отличаться от энергопотребления видеокамер наблюдения без этих функций, приблизительно на 2-4 Вт.

Кроме того, PoE камеры видеонаблюдения (которые получают питание через Ethernet) могут потребовать использования инжектора PoE, который немного прибавит в потреблении энергии. Совет — тщательно выбирайте PoE свитч, оценив максимальную потребляемую мощность каждого устройства и их количество.

В общем и целом, видеокамеры наблюдения, как аналоговые, так и IP-видеокамеры PoE, не являются энергоемкими, как другие устройства, такие как компьютеры или тостеры; для работы им нужно очень мало электроэнергии.

Сколько энергии потребляет видеорегистратор?

Видеорегистраторы потребляют немного больше энергии, чем видеокамеры безопасности. Например, один из видеорегистраторов Hikvision использует 40 Вт максимум, один из видеорегистраторов Dahua потребляет 60 Вт.

Как сократить расходы на эксплуатацию видеокамер и систем видеонаблюдения

Определенные типы камер видеонаблюдения и их количество, время осуществления мониторинга и температура окружающей среды, в которой они функционируют, могут в конечном итоге привести к росту вашего счета за электроэнергию.

Поэтому важно предпринять некоторые меры для снижения потребления энергии, например, выбирать надежные видеокамеры и системы безопасности, качественные кабели, а также настроить параметры своих камер для экономии энергии с помощью установки активации только после обнаружения движения.

Как справиться с падением напряжения

Одним из главных параметров при выборе блока питания является его максимальный выходной ток. К примеру, если используется внешняя камера с ИК-подсветкой, она будет потреблять ток в пределах 500 мА. У аналогичного устройства без подсветки (для установки в помещении) этот показатель в два раза ниже (250-300 мА). При выборе блока питания следует закладывать определённый запас на потери.

Минимизации потерь мощности можно добиться несколькими способами.

Увеличение сечения кабеля

Потребление в строенной сети (3 камеры с потреблением по 350 мА) в совокупности составляет 1,05 Ампера. Запас прочности по току в 20% в сумме даёт цифру 1,3 мА.

Технические параметры каждой камеры по мощности должны быть не меньше 0,5 мА. Идеальный вариант, если на выходе блок питания оборудован встроенным регулятором напряжения. Так легче добиться правильных показателей при сложной конфигурации сети.

Размещение блока питания в непосредственной близости от камеры

Этот вариант целиком пригоден для случаев, когда между источником и сервером с одной стороны, и камерой с другой – минимальное расстояние. Как правило, ограничением является несущий объект (стена здания). Вывести кабель на открытый воздух просто, а вот объединить все БП для того, чтобы запитать от одного источника, не представляется возможным.

Установка камер с питающим напряжением 24 Вольт

Применение камер с рабочим напряжением 24 Вольт позволяет достигать высокой длины питающей линии. Это следует из закона Ома, чем выше напряжение тем меньше сила тока протекает по проводнику при одинаковой потребляемой мощности, а чем меньше ток, тем меньше падение напряжения на внутреннем сопротивлении кабеля.

Установка блоков питания в непосредственной близости от регистраторов, а в идеале – камер. Это позволит справиться с потерями напряжения на пути от источника к камере. Индивидуальные параметры напряжения можно регулировать на любом участке кабеля, если использовать регулируемые источники. Финансовые расходы в этом случае целиком оправданы, так как 70% случаев выхода из строя оборудования объясняются реакцией на перепады напряжения в питающей сети.

Источники питания со стабилизаторами напряжения оборудованы большим количеством выдохов с индивидуальными параметрами настройки.

Подводя итоги, следует отметить, что идеальным вариантом для многокамерной системы является приобретение БП с удвоенным количеством разъёмов (4 камеры – 8 гнёзд). Цель – установка дополнительного стабилизирующего оборудования без использования отдельного источника питания во избежание потерь напряжения.

Жёсткие условия работы системы (бесперебойное функционирование большого количества камер в режиме 24/7) обусловливают использование только источников бесперебойного питания в металлическом корпусе, с обязательным резервом площади под установку дополнительных аккумуляторов.