Монтаж блоков питания видеокамер

ОРГАНИЗАЦИЯ ПИТАНИЯ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Основными активными, то есть требующими напряжения питания, компонентами аналогового и IP видеонаблюдения являются:

• камеры;
• видеорегистраторы;
• коммутаторы и роутеры;
• мониторы.

По большому счету, список этот можно продолжать, но перечисленные устройства используются чаще всего.

В принципе, мониторы можно было бы и не рассматривать, поскольку в большинстве своем они подключаются напрямую к сети 220 В. Правда есть модели, которые питаются от выносного адаптера, идущего в комплекте поставки.

Этот вариант может быть неудобен тем, что появляются лишние провода и корпуса. Когда оборудование системы видеонаблюдения приходится размещать в стесненных условиях это критично.

Видеорегистраторы тоже поставляются вместе с блоком питания (БП). Как правило, китайский производитель, которых большинство на бюджетном рынке, не утруждает себя обеспечением запаса источника вторичного напряжения.

Четырехканальный регистратор комплектуется, как правило, адаптером на 2 А.

Этого вполне достаточно для работы самого устройства и поддерживаемого им жесткого диска (HDD).

Но есть один сомнительный момент. При старте HDD может потреблять до 30 Вт, а это больше 2 Ампер. Хоть нагрузка эта кратковременна, но выход из строя блока возможен. В моей практике такие случаи не единичны, особенно после одного двух лет эксплуатации.

Что здесь можно сделать.

Оптимально подождать пока адаптер сгорит (этого может и не случиться), а потом приобрести новый, лучше с запасом раза в два, то есть 4-5 А.

Дело в том, что заявленная недобросовестным производителем мощность может оказаться заниженной. Лучше один раз заплатить чуть побольше, чем регулярно тратиться на новый источник питания.

Что касается коммутаторов и роутеров, то здесь подводных камней вроде как не наблюдается, энергопотребление невысокое, так что просто учитываем указанную в паспорте мощность (ток).

ПИТАНИЕ КАМЕРЫ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Что касается величин питающих напряжений, то возможны следующие значения (Вольт):

• 220;
• 24;
• 12.

Камеры видеонаблюдения на 220 Вольт.

Видеокамеры на 220 В встречаются нечасто. Целесообразность их применения во многом определяется вопросами электробезопасности. Однако, такой способ при определенных условиях имеет право на «жизнь».

Например, при размещении уличной камеры видеонаблюдения на значительном расстоянии от пункта контроля, подключать ее к блоку питания 12 Вольт, при нахождении того вместе с другим оборудованием, чревато большими потерями напряжения на длинной линии (об этом ниже).

Установка же источника напряжения в непосредственной близости от видеокамеры ведет к дополнительным расходам на его монтаж и защиту от внешний воздействий. Проще взять «сеть» в непосредственной близости от видеокамеры.

Сказанное становится еще более очевидным, если учесть, что наружная камера в профессиональном термокожухе только на подогрев может тратить порядка 10 Вт (почти Ампер при 12 вольтовом питании). Добавьте сюда подсветку и электронную часть и получите на менее 2 А.

Камеры видеонаблюдения на 12 и 24 В.

Данные напряжения являются безопасными для человека. Большинство камер выпускается в 12-ти вольтовом исполнении. Преимущество напряжения питания 24 В – это в 2 раза меньший ток потребления при прочих равных условиях.

Как уже говорилось, именно ток (I) определяет величину падения напряжения (U) на соединительной линии: U=I*R, где R – сопротивление соединительных проводов.

Таким образом, напряжение на камере Uкам=Uбл-U, где Uбл – напряжение блока питания. Желающие могут посчитать разницу.

Кстати, именно поэтому скоростные поворотные видеокамеры питаются, в основном, напряжением 24 Вольта – при мощности потребления, например, 24 Вт требуемый ток составляет 1 А (для 12 В это будет 2 Ампера – разница налицо).

БЛОК ПИТАНИЯ ДЛЯ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Для камер видеонаблюдения лучше, конечно, использовать стабилизированные блоки питания.

Но если сетевое напряжение относительно стабильно, то можно применять и нестабилизированные, хотя по цене выигрыш не велик.

Кстати, цепи питания – один из источников помех, даже не столько источник, сколько «переносчик». Распространение помех по питанию не редкость, поэтому существуют многоканальные блоки питания (с несколькими гальванически развязанными друг от друга выходами).

Не скажу что они чрезвычайно популярны, но, там не менее, такие исполнения есть.

В целом, специализированные источники питания для систем и камер видеонаблюдения не нужны, вполне можно использовать блоки питания для сигнализации.

Единственно – они являются бесперебойными, а для нашего случая это нужно не всегда. Но уж если об этом зашел разговор, давайте эту тему закроем.

Бесперебойное питание для видеонаблюдения.

С технической точки зрения организовать бесперебойное электроснабжение не сложно. Вопрос упирается в цену.

Дело в том, что оборудование видеосистем потребляет приличный ток. Что касается камер, то это от 500-600 мА для внутренних исполнений до 1-2 Ампер для наружных (это в среднем, для ориентира).

Теперь давайте посчитаем. Возьмем,чтобы было проще считать, средний ток 1А. При бесперебойном блоке питания с АКБ 12 А/час этого хватит часов на 9 работы (до глубокого разряда аккумулятор доводить не будем.

Если говорить про регистратор (4-8 каналов), что при резервировании по вторичному напряжению 12 Вольт получим 4-5 часов.

На основании этой грубой прикидки каждый может оценить потребное количество и параметры ИБП в зависимости от числа видеокамер и требуемого времени работы в автономном режиме.

Этот расчет можно использовать и для оценки целесообразности организации полностью автономного питания системы видеонаблюдения. В этом случае лучше взять электрогенератор.

КАБЕЛИ И ПРОВОДА ДЛЯ ПИТАНИЯ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Опять же – специализированных кабелей для видеонаблюдения практически нет. Могу назвать разве что КВК – совмещенный коаксиальный с проводом ШВВП в двух исполнениях:

• сечением 0,5 мм 2 ;
• и 0,75 мм 2 .

Таким образом, критериями выбора являются сечение жилы и материал изоляции. Последнее критично при использовании уличной прокладки. Кабель должен иметь соответствующих температурный диапазон и внешний слой изоляции, стойкий к ультрафиолетовому излучению.

Однозначно можно сказать какой кабель не рекомендуется – это КСПВ (для систем сигнализации) и витая пара (для компьютерных сетей). Питание IP камеры видеонаблюдения по витой паре возможно при использовании технологии РоЕ.

В этом случае вместо БП используется коммутатор с поддержкой этой технологии или отдельный РоЕ инжектор.

За счет относительно высокого номинального напряжения (48 Вольт) на витой паре в этом случае падение напряжения допустимо, несмотря на небольшое сечение проводника.

Для остальных случаев давайте считать.

Формулу для расчета падения напряжения U=I*R я уже приводил, про ток мы говорили, если от одного блока питается несколько камер, то берем суммарный. Остается разобраться с сопротивлением проводов.

Эта тема уже рассматривалась в статье про установку уличного видеонаблюдения, но, тем не менее, повторюсь: R=L*Rуд/S, где:

• L – удвоенное расстояние от видеокамеры до блока питания (ток проходит этот путь два раза: туда и обратно);
• Rуд – удельное сопротивление проводника, измеряемое в Ом*мм 2 /м;
• S — сечение провода.

Поскольку для изготовления проводов и кабелей питания для оборудования систем безопасности используется медь, то можно сразу вместо Rуд подставить значение 0,017. Таким образом R=0,017*L/S.

Что касается сечения. Для сигнальных проводов и витой пары в обозначении указывается диаметр в мм. Например, кабель UTP 2х2х0,52 имеет проводники диаметром d=0,52 мм. Их площадь сечения S=π*d 2 /4. То есть S=3,14*0,52 2 /4=0,21мм 2 .

Для силовых проводов, которые мы и договорились использовать, в обозначении непосредственно указывается сечение. Например, ШВВП 2х0,75 имеет жилу сечением 0,75мм 2 . Это значение непосредственно подставляется в формулу.

Думаю, все предельно ясно, но пример, все-таки, приведу.

Рассчитать падение напряжения для камеры видеонаблюдения с током потребления 1 Ампер на расстоянии 20 метров от блока питания при применении провода сечением 0,5мм 2 .

R=0,017*L/S= 0.017*20*2/0,5= 1,36 Ом.

U=I*R= 1*1,36= 1,36 Вольт.

Как видите, потерями пренебрегать не стоит.

Поэтому, если камеры видеонаблюдения расположены на большой территории их стоит, по мере возможности, объединить в компактные группы, каждую из которых подключить к отдельному блоку питания, и установить его в непосредственной близости от потребителей (видеокамер).

© 2012-2022 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Источник

ПИТАНИЕ КАМЕР И СИСТЕМ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

По виду напряжения питания камеры видеонаблюдения можно подразделить на три группы:

• с питанием постоянным напряжением 12 В (=12),
• постоянным 24 Вольта (=24),
• камеры, питающиеся от переменного напряжения 220 Вольт (

Основное достоинство использования постоянного напряжения питания — высокая степень электробезопасности. Вместе с тем, при значительных мощностях (большом количестве камер) требуется использование проводов значительных сечений.

Поскольку любой проводник обладает сопротивлением (которое тем выше, чем меньше его сечение и больше длина), на нем происходит падение части напряжения питания. В этом можно легко убедиться, вспомнив закон Ома (рис.1).

На участке L1 потери напряжения будут составлять U1, таким образом на камеру К1 поступит напряжения питания Uк1=Uп-U1. Следующей камере видеонаблюдения «достанется» еще меньше и так далее по цепочке.

Чтобы избавить Вас от излишних расчетов, приведу значения удельного сопротивления (Ом/метр) медных проводников, наиболее часто используемых сечений:

Сечение (мм 2 )	Удельное сопротивление (ом/м)
0,5	0,035
0,75	0,023
1,0	0,0175

Следует помнить, что при расчетах (проектировании) системы видеонаблюдения значение длины провода следует брать в два раза больше чем расстояние от блока до камеры, поскольку проводников два (плюс и минус). Пример расчета приведен в конце статьи.

Что касается питания 220 Вольт, то, в большинстве случаев, здесь потерями напряжения можно пренебречь. Однако, с точки зрения безопасности этот вариант менее предпочтителен, хотя в ряде случаев, например при организации уличного видеонаблюдения, его реализация может оказаться проще и дешевле.

ПРОВОДА ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ПИТАНИЯ К ВИДЕОКАМЕРЕ

Для подачи питания на камеру видеонаблюдения требуются, как минимум:

• провода и кабели;
• коммутационные изделия: штекеры, разъемы и пр.

Поскольку видеокамеры с напряжением 12 Вольт встречаются чаще всего, при рассмотрении вопроса подключения электроэнергии будем рассматривать этот случай. По большому счету, все что будет сказано применимо для любых вариантов, кроме камер на 220 Вольт.

С учетом того, что рассматриваемые подключения являются слаботочными, теоретически можно использовать любой провод (от силового до сигнального). Кабели с многопроволочными жилами предпочтительней однопроволочных по причине гибкости. Причем это свойство бывает полезно не столько при прокладке кабеля, сколько при его соединении с разъемом.

Лично для меня оптимальным вариантом является ШВВП 2х0,5 или ШВВП 2х0,75 с сечением жилы 0,5 и 0,75 мм 2 соответственно.

Для облегчения жизни монтажника существует комбинированный провод для систем видеонаблюдения КВК. Он представляет собой объединенные общим слоем изоляции коаксиальный кабель и уже упоминавшийся шнур ШВВП. Выгода при этом заключается в прокладке одной линии вместо двух.

В каких-то случаях это критично, в каких-то нет, но один недостаток следует отметить. Это необходимость установки блока питания в непосредственно близости от видеорегистратора.

В противном случае придется разделывать кабель посередине, провод питания пойдет на блок, а коаксиал – к регистратору. Зачастую это неудобно и явных выгод не сулит.

Кроме того, такое решение приемлемо для аналоговых камер, поскольку IP видеокамеры подключаются по витой паре, а не коаксиальному кабелю (речь идет о передаче видеосигнала). Стоит заметить, что организация их питания имеет дополнительные возможности.

Иногда требуется камера с автономным питанием. Это может быть беспроводная WiFi камера, или видеокамера с записью на карту памяти или флешку. Интересующиеся могут заглянуть сюда, но должен заметить этот вариант скорее исключение чем правило.

Разъемы для подключения питания камер можно разделить на две группы по способу соединения с проводом:

• под пайку;
• под винт (зажим).

Первый тип обеспечивает надежное долговременное соединение. Способ этот достаточно трудоемкий и в «полевых» условиях неудобен. Для этих случаев лучше подходит второй вариант.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ПИТАНИЯ IP КАМЕРЫ

Помимо классического варианта: питания от отдельного блока, в IP видеонаблюдении существует возможность одновременной передачи по одной линии (витой паре) видеосигнала и постоянного напряжения. Это технология PoE (Power over Ethernet).

Достаточно подробно про нее написано в отдельной статье. Здесь же имеет смысл кратко перечислить основные устройства для организации питания ip камеры по витой паре.

К ним относятся:

• потребители (PD);
• источники (PSE);
• сплиттеры;
• конверторы.

Первая группа это ни что иное как видеокамеры, то есть конечные устройства. Источниками PoE могут являться отдельные блоки или коммутаторы, маршрутизаторы, поддерживающие данную опцию.

Вариантов и способов реализации здесь много, но их рассмотрение не является целью данной статьи.

Если PoE устройство, являющееся источником преобразует напряжение в сигнал для передачи по витой паре, то сплиттеры выполняют задачу прямо противоположную. На выходе они формируют постоянное напряжение для устройств, не поддерживающих технологию PoE. Конвекторы (преобразователи) служат для подключения камер, имеющих отличные от источника уровни напряжения и стандарты.

В ряде случаев применение блоков и других источников, поддерживающих PoE весьма удобно , например, для уличных ip камер.

БЛОК ПИТАНИЯ ДЛЯ ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Наиболее часто для питания камер видеонаблюдения используются блоки питания (БП) напряжением 12В.

Первое на что следует обратить внимание при выборе блока питания — это его мощность (рабочий ток), которые связаны между собой следующими соотношением:

P=I*U или I=P/U , где:

• P (Ватт) — мощность,
• I (Ампер) — ток,
• U (Вольт) — напряжение.

Следует заметить, что ориентироваться надо на номинальные значения тока и мощности, но никак не на максимальные (пиковые).

Теперь что касается некоторых функциональных возможностей блоков питания:

Если сетевое напряжение на объекте где установлено видеонаблюдение не подвержено скачкам и провалам, то можно использовать нестабилизированный блок, тем более он дешевле.

Защита от перегрузок и замыканий.

Главным образом — это нужно для защиты самого блока. Однако, при срабатывании он отключит все питаемые от него камеры, как следствие — система «зависнет».

На важных с точки зрения безопасности объектах для минимизации подобных рисков стоит использовать несколько источников питания (для небольших групп камер — отдельный) или многоканальные блоки с независимой защитой по каждому каналу. Кстати, это позволит предотвратить возможность взаимных помех по цепи питания.

Импульсный блок питания при прочих равных условиях имеет меньшие габариты и вес, чем трансформаторный. Для больших токов он предпочтительнее.

Если система видеонаблюдении имеет небольшое количество камер – это может быть вариант с:

• частным домом;
• дачей;
• квартирой,

то можно обойтись трансформаторным. Здесь определяющим фактором выбора будет цена.

Стоит учесть, что некачественное импульсное устройство может явиться источником дополнительных помех.

Многоканальные блоки питания.

Одна из проблем, которая может встретиться при эксплаутации системы видеонаблюдения – помеха в виде полос на экране монитора. Она может быть вызвана разными причинами, в том числе и наводками на камеру или линию питания.

Через блок питания такая помеха может распространиться на все камеры системы. Чтобы этого не произошла используют многоканальные БП, в которых видеокамеры развязаны друг от друга по питанию различными схемотехническими решениями.

БЕСПЕРЕБОЙНЫЕ БЛОКИ И ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ДЛЯ КАМЕР

Для камер бесперебойное питание имеет смысл при наличии резерва для остальных компонентов оборудования системы, например, видеорегистраторов или ПК. Для особо важных объектов эту опцию рекомендуется предусмотреть.

Кроме общих никаких особых требований в большинстве случаев к ним не предъявляется. Используются широко распространенные блоки бесперебойного питания для систем сигнализации. По ссылке можно посмотреть пример их расчета, но конспективно я приведу его и здесь.

Осуществляется он в два этапа:

• определяем номинальную мощность (ток);
• рассчитываем емкость аккумулятора (АКБ).

По первой позиции берем токи потребления всех камер, подключаемых к источнику и суммируем. Обратите внимание, ориентировать нужно на максимальные значения. Например, ночью видеокамера за счет инфракрасной подсветки потребляет большую мощность (ток). То же самое касается камер уличного исполнения с подогревом.

Найдите в характеристиках именно такие параметры, если они указаны отдельно – это достаточно важный момент.

От емкости аккумулятора зависит как долго камера будет работать в автономном режиме. Учтите такие моменты как:

• нет смысла брать для расчета время большее, чем для других компонентов системы;
• не нужно доводить АКБ до полного разряда, поэтому запас по емкости берите 20-30%.

Давайте прикинем, уличная камера с ИК подсветкой может потреблять до 1,5 Ампер. При емкости аккумулятора 7 А/час этого хватит часа на 3 работы. Соответственно, если к одному бесперебойному блоку мы подключим три таких видеокамеры, то он проработает в автономном режиме немногим более часа.

Учтите, в режиме работы от сети он должен обеспечивать номинальный ток 4,5 А. Кроме того, токи в режиме резерва и при работе от сети могут отличаться. И еще – максимально поддерживаемая блоком емкость АКБ тоже нормируется. Поэтому смотрите на совокупность всех перечисленных выше параметров.

Для видеорегистраторов или видеосерверов обеспечение бесперебойной работы в автономном режиме на протяжении более менее длительного времени задача может не столько сложная, сколько дорогая.

ПРИМЕР РАСЧЕТА ПИТАНИЯ ДЛЯ КАМЕР ВИДЕОНАБЛЮДЕНИЯ

Исходные данные:

• количество камер видеонаблюдения — 4,
• расстояние до камер 50 метров (будем считать, что все камеры расположены в непосредственной близости друг от друга),
• ток потребления каждой камеры 150 мА,
• напряжение питания камеры видеонаблюдения 12В+/-10%.

Определяем суммарный ток потребления I=150*4=600мА=0,6А .

Выбираем соответствующий блок питания, смотрим параметры его выходного напряжения, например 12,6+/-0,2В.

Определяем минимальный уровень напряжения блока 12,6-0,2=12,4В и камеры 12В-10%=10,8В .

Максимально допустимый уровень потерь составит U=12,4-10,8=1,6В .

Рассчитываем максимально возможное сопротивление линии (рис.1) R=U/I=1,6/0,6=2,7 Ом .

Общая длина провода L=50*2=100 метров .

Максимально допустимое удельное сопротивление Rуд=R/L=2,7/100=0,027 Ом/метр .

По приведенной в начале статьи таблице определяем, что сечение провода должно составлять не менее 0,75 мм 2 .

© 2014-2022 г.г. Все права защищены.
Материалы сайта имеют ознакомительный характер, могут выражать мнение автора и не подлежат использованию в качестве руководящих и нормативных документов.

Источник