Выбор источника бесперебойного питания для систем безопасности

Выбор источника бесперебойного питания для систем безопасности

Любая из систем безопасности, будь то видеонаблюдение, тревожная или пожарная сигнализация должна иметь возможность функционировать после отключения основного источника энергоснабжения. Временную работоспособность обеспечивает источник бесперебойного питания — ИБП.  Кроме того он контролирует параметры электропитания, сглаживая колебания силы тока и напряжения, а также защищает устройства системы безопасности от коротких замыканий, перегрузок и перегрева отдельных элементов.

Схема бестрансформаторного ИБП

Все ИБП, по принципу функционирования, делятся на два основных класса:

  1. Трансформаторные – крупногабаритные мощные устройства, обеспечивающие высокое качество напряжения. Их рекомендуется использовать для защиты и энергообеспечения дорогостоящих устройств и масштабных разветвленных систем безопасности;
  2. Импульсные – небольшие бытовые устройства, которые могут обеспечить кратковременное обеспечение энергоснабжением нескольких маломощных приборов. Рекомендуется использовать для защиты от кратковременных отключений исключительно контролирующих приборов, пультов и устройств управления.

Схема трансформаторного ИБП

По принципу срабатывания ИБП для систем безопасности делятся на следующие типы:

  • Offline — получает питание от внешней электросети и при ее отключении (или отклонении показателя напряжения от установленного рабочего диапазона) переключает исходящие линии на резервные внутренние схемы. Как правило, задержка при переключении может составлять 3-15 мс. Этого вполне достаточно для непрерывного функционирования большинства устройств имеющих импульсный блок питания.
  • Online — получая питание от электросети, полностью контролирует все рабочие параметры тока, и подают рабочее напряжение на внешние устройства непосредственно с линии резервного энергоснабжения. Данная серия относится к профессиональным ИБП для систем безопасности. Несмотря на то, что такие устройства более затратны энергетически, а срок службы используемых аккумуляторных батарей значительно меньше, их применение предпочтительней для систем безопасности, которые укомплектованы дорогостоящим оборудованием чувствительным к перепадам напряжения.
  • Lion interactive UPS — гибридное устройство, принцип работы которого заключается в использование «бустера». Этот элемент стабилизирует напряжение путем коммутацией обмотки выходного трансформатора, а также обеспечивает более оперативный переход в рабочий режим. Время переключения энергоснабжения внешних устройств от аккумуляторной батареи составляет 2-5 мс.

Особенности конструкции различных моделей

Резервный ИБП. Питание, поступая в устройство от внешней электросети, проходит через несколько пассивных фильтров, убирающих помехи  и стабилизирующих основные параметры. Осуществляется постоянный контроль рабочих характеристик и наличия входного напряжения. Такие устройства просты в эксплуатации, имеют небольшую стоимость, однако пауза в переключение между режимами достаточно велика и может стать причиной отключения некоторых приборов.

Интерактивный ИБП. Внешнее питание поступает на ступенчатый стабилизатор напряжения, поддерживающий основные рабочие характеристики на заданном уровне. Переключение между рабочими режимами осуществляется только после полного отключение выходного энергоснабжения.  Такой принцип функционирования существенно увеличивает время эксплуатации аккумуляторной батареи, уменьшает время переключения между режимами, однако такое устройство не подходит для функционирования приборов с асинхронными электродвигателями.

ИБП с двойным преобразованием. Преобразует переменный входной ток в постоянный, после чего нормализует все рабочие параметры, и осуществляет обратное преобразование. В данных устройствах аккумуляторная батарея является обязательным элементом электросети,  благодаря чему нет необходимости в переключение между режимами.Линейный ИБП с двойным преобразованием, модель Rs 5000

к оглавлению ↑

Основные эксплуатационные характеристики

Выбирая бесперебойное питание для тревожной сигнализации необходимо обратить внимание на следующие технические параметры:

  • Выходное напряжение. Должно совпадать с входным напряжением периферийных устройств, на которые подается питание. В зависимости от модели этот показатель может составлять 10,5-27,6 В.
  • Выходной номинальный ток. Величина этого параметра зависит от количества подключаемых устройств. Производителями выпускаются ИБП на 0,75-10А.

Например: Устройство бесперебойного питания с рабочими параметрами 12В и 3А может обеспечить энергоснабжением до 5 видеокамер со средними характеристиками, а ИБП 12В и 10А способен обеспечить работу 10-15 видеокамер.

  • Рабочий диапазон входного напряжения. Все без исключения блоки бесперебойного питания подключаются к стандартной сети электроснабжения 220В, 50Гц (некоторые имеют переключатель на параметры электросети в США 120В, 60Гц). В зависимости от модели они допускают отклонения от стандартных параметров на 25-40%, обеспечивая при этом приемлемое качество энергоснабжения.
  • Ёмкость аккумуляторной батареи. Выражается в величине Ампер/час. Чем выше этот показатель, тем дольше будут функционировать подключенные устройства.
  • Температурный режим эксплуатации. Зачастую ИБП для сигнализации устанавливаются в шкафах управления с небольшим внутренним объемом, это может привести к перегреву оборудование и выходу его из строя.

Расположение ИБП в системе видеонаблюдения

к оглавлению ↑

Алгоритм расчета основных параметров ИБП для системы безопасности

Узнать совокупную величину токов потребляемых внешними устройствами. Для этого список эксплуатируемого оборудования разделяется на три условных категории.

  • В первую, входят постоянно активизированные устройства, энергоснабжения которых осуществляется централизованно: пожарные датчики, детекторы тревожной сигнализации, оповещатели, камеры видеонаблюдения.
  • Во вторую категорию входят приборы получающие электропитание от собственных источников и сетевых фильтров: приемно-контрольные приборы, диспетчерские пульты, внешние исполняющие устройства.
  • К третьей категории относятся приборы, функционирующие ограниченный период времени и включающиеся периодически: различные световые и звуковые оповещатели системы эвакуации, тревожные сирены и проблесковые маячки, системы пожаротушения.

Таким образом, величина тока, которую должен обеспечить ИБП для сигнализации на постоянной основе равно сумме величин 1 и 2 категории, а кратковременно —  общее значение всех трёх категорий. Разделение на постоянное и кратковременное обеспечение сделано для удобства эксплуатации. В случае если общая сумма значений тока будет превышать 2-3 А целесообразно приобрести не один, а два ИБП, разделив между ними все устройства так, чтобы нагрузка составляла не более 80%.

Ёмкость аккумуляторной батареи и рассчитывается по формуле Е=1,3 ×(А1КАТ+А2КАТ)×t, где

Е – емкость аккумуляторной батареи;

t – предполагаемое время автономного функционирования;

А1КАТ+А2КАТ – сумма показателей тока устройств, которые должны функционировать при отключении электропитания;

1,3 – коэффициент запаса.

ВАЖНО! На практике, аккумуляторная батарея отдает не более 70% от своей емкости, после чего идет напряжение падает ниже критического показателя и большинство внешних периферийных устройств перестают функционировать. В случае приобретения для ИПБ аккумуляторных батарей сомнительного производителя (Китай, Тайвань, Сингапур) коэффициент запаса следует принимать 1,6.

Уличный коммутатор системы видеонаблюдения с блоком питания укомплектованным аккумулятором, модель TFortis PSW-1G4F-UPS

к оглавлению ↑

Особенности подбора характеристик ИПБ для различных типов систем безопасности

Наиболее требовательными к параметрам электроснабжение являются системы видеонаблюдения. Известны случаи, когда новые IP камеры выходили из строя от нескольких внезапных отключений при проведении пусконаладочных работ. Большинство производителей, настоятельно рекомендует подключать видеокамеры через источники питания со стабилизатором или через ИБП.

На практике следует разграничивать автономное питание, которое подается на видеокамеры и на остальные устройства системы видеонаблюдения: видеорегистратор, мониторы, ПК,  пульт управления поворотными устройствами. При этом для обеспечения автономного энергоснабжения видеорегистраторы необходимо выбрать такую модель ИБП, которая переключается между режимами максимально быстро, в идеале вообще без пауз, так как жесткие диски, на которые осуществляется запись, очень чувствительны к любому перепаду напряжения или перебоям в электроснабжении.

Система контроля управления доступом является наиболее энергоемкой из всех систем безопасности. Устройства СКУД, как правило, не слишком чувствительны к сбоям в энергоснабжении. Однако большое количество внешних исполнительных устройств — электромеханических и электромагнитных замков, сетевых контроллеров, считывателей и других приборов требуют сложных расчетов при определении параметров ИБП.

Кроме того, многие элементы СКУД  могут устанавливаться на значительном отдалении от центрального приемно-контрольного устройства. В этом случае целесообразно использование небольших бытовых источников непосредственно на месте эксплуатации.