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Alimentazione per sistemi di sicurezza domestica: indipendente, PoE e centralizzato

Abbiamo già discusso più volte dei metodi di alimentazione per la sorveglianza. L'erogazione di energia rimane uno degli argomenti più dibattuti tra i tecnici di bassa-tensione ed è una fonte comune di guasti nei sistemi di sorveglianza. Pertanto, la scelta del giusto alimentatore è fondamentale. In questo articolo esaminiamo le modalità di alimentazione primaria per i sistemi di sorveglianza di sicurezza-tre approcci principali-e ne valutiamo i pro e i contro.
 
1. Modalità di alimentazione indipendente
2. Modalità di alimentazione centralizzata
3. Modalità di alimentazione PoE (con quattro metodi di implementazione)
Qual è la regola più importante per configurare l'alimentazione della telecamera di rete? Cos'altro dovresti considerare quando selezioni un alimentatore per fotocamera? Note chiave sull'installazione!
 

1. Modalità di alimentazione indipendente


1.1 Vantaggi dell'alimentazione indipendente

L'alimentazione indipendente prevede l'installazione di un adattatore di alimentazione di sicurezza dedicato nella parte anteriore di ciascuna telecamera. Ciascun adattatore fornisce alimentazione a una sola fotocamera.
Diagramma schematico dell'alimentatore indipendente incluso qui.

Schematic diagram of independent power supply included here.

Manutenzione semplice e facile sostituzione dell'alimentatore
Poiché ogni fotocamera dispone del proprio adattatore di alimentazione dedicato, la risoluzione dei problemi di una fotocamera difettosa è semplice. Se il problema è riconducibile all'alimentazione, solo quella singola unità necessita di riparazione o sostituzione.
Previene il guasto totale del sistema
In un sistema di alimentazione centralizzato, un singolo guasto senza un UPS di backup può causare l'interruzione del funzionamento dell'intero sistema di sorveglianza. Con gli alimentatori indipendenti, un guasto colpisce solo la singola telecamera o un piccolo gruppo, evitando lo spegnimento completo del sistema.
 

1.2 Svantaggi dell'alimentazione indipendente

Costo più elevato
Il costo combinato di più adattatori di alimentazione indipendenti è generalmente superiore a quello di un singolo alimentatore centralizzato con una potenza totale equivalente. Questo confronto dei costi esclude il cablaggio.
Maggiore esposizione ai danni fisici
Gli adattatori di alimentazione indipendenti vengono generalmente installati vicino alla fotocamera. Negli ambienti esterni, ciò li rende più vulnerabili al sole, alla pioggia, ai fulmini e ad altri danni esterni. Quando si selezionano alimentatori indipendenti classificati per esterni-, prestare particolare attenzione alle specifiche di protezione e impermeabilità.
 

2. Modalità di alimentazione centralizzata


Collegare un alimentatore centralizzato da 12 V a una sorgente da 220 V, quindi collegare i cavi di alimentazione rosso/nero 2*1,0 alle telecamere. La potenza erogata a 12 V non deve superare i 100 metri. Collegare un singolo connettore di alimentazione all'estremità del cavo e collegarlo all'ingresso di alimentazione della fotocamera. L'alimentazione centralizzata utilizza una fonte di alimentazione commutata da 12 V situata nella sala di controllo o in un punto intermedio per fornire alimentazione a più dispositivi front-end. La differenza fondamentale rispetto alla modalità indipendente è che un alimentatore serve più telecamere.
Diagramma schematico dell'alimentazione centralizzata incluso qui.

Schematic diagram of centralized power supply included here.

2.1 Ruolo dell'alimentazione centralizzata

Gestione del data centercopre principalmente le infrastrutture e le risorse IT, compresa la distribuzione dell'energia, le apparecchiature di rete e la sicurezza fisica. Il monitoraggio centralizzato applica la gestione e la tecnologia per vigilare su questi sistemi, consentendo il rilevamento di guasti e avvisi in tempo reale-. Inoltre, la raccolta e l'analisi di questi dati di monitoraggio supporta la gestione di capacità, eventi, problemi e conformità, ottenendo in definitiva un'elevata disponibilità del data center.
 

2.2 Vantaggi dell'alimentazione centralizzata

Costo inferiore
Anche se un sistema centralizzato spesso utilizza più cavi di uno indipendente, l'elevata efficienza in termini di costi-delle unità di alimentazione centralizzate in genere rende questa la soluzione complessiva più economica.
Manutenzione centralizzata semplificata
L'alimentazione centralizzata semplifica l'instradamento dei cavi, l'installazione e la gestione complessiva.
Consumo energetico totale inferiore
I dati di progetto-del mondo reale mostrano che il consumo energetico totale di un sistema energetico centralizzato è inferiore a quello di un sistema indipendente equivalente.
 

2.3 Svantaggi dell'alimentazione centralizzata

Configurazione iniziale complessa
Le telecamere di sorveglianza richiedono una grande corrente di spunto all'avvio e la trasmissione di potenza a distanza comporta perdite. Pertanto, la capacità dell'alimentatore centralizzato non è semplicemente la somma di tutte le potenze nominali delle telecamere. L'implementazione di questa modalità richiede che l'ingegnere comprenda a fondo l'intero sistema per progettare una soluzione adeguata.
(In pratica, la corrente di avvio della telecamera è elevata e i cavi lunghi causano cadute di tensione. La potenza richiesta non è solo la potenza nominale totale della telecamera. Calcolo corretto: somma la potenza nominale di tutte le telecamere, moltiplica per 1,3 per la potenza effettiva necessaria, aggiungi circa il 30% per le perdite di trasmissione, quindi aggiungi un altro margine del 30% per l'espansione futura.)
Rischio di guasto totale del sistema
Se l'alimentazione centralizzata (senza UPS) viene a mancare, l'intero sistema di sorveglianza smetterà di funzionare.
 

3. Alimentatore PoE (Power over Ethernet).


L'erogazione di energia PoE prevede principalmente quattro metodi:

3.1 Sia lo switch che il dispositivo finale supportano PoE

Collegare direttamente uno switch PoE tramitecavo di reteagli AP wireless e alle telecamere di rete abilitati PoE-. Questo è il metodo più semplice, ma nota:
① Assicurarsi che lo switch PoE e l'AP o la fotocamera siano dispositivi PoE standard.
② Verificare attentamente le specifiche del cavo di rete. La qualità del cavo è fondamentale; una scarsa qualità può impedire al dispositivo di ricevere alimentazione o causare riavvii costanti.
Diagramma schematico incluso.

PoE (Power Over Ethernet) Power Supply Schematic diagram

 

3.2 Lo switch supporta PoE, il dispositivo finale no

Qui lo switch PoE si collega a uno splitter PoE. Lo splitter separa il segnale in ingresso in dati e alimentazione, con due linee di uscita: una per l'alimentazione (tipicamente 5 V/9 V/12 V ecc.) e una per i dati (unstandardcavo di rete). L'uscita di potenza può corrispondere a vari dispositivi finali non-PoE con ingresso CC, che supportano gli standard IEEE 802.3af/at. La linea dati si collega direttamente alla porta di rete del dispositivo.
Diagramma schematico incluso.

the PoE switch connects to a PoE splitter. The splitter separates the incoming signal into data and power, with two output lines: one for power (typically 5V/9V/12V etc.) and one for data (a standard network cable). The power output can match various non-PoE end devices with DC input, supporting IEEE 802.3af/at standards.

 

3.3 Lo switch non supporta PoE, il dispositivo finale sì

Collegare un iniettore PoE allo switch standard. L'iniettore aggiunge alimentazione al cavo di rete prima che raggiunga il dispositivo. Questo metodo è utile per espandere una rete esistente senza modificare l'infrastruttura originale.
Diagramma schematico incluso.

Connect a PoE injector to the standard switch. The injector adds power to the network cable before it reaches the device. This method is useful for expanding an existing network without modifying the original infrastructure.

 
 

3.4 Né lo switch né il dispositivo finale supportano PoE

Collega un iniettore PoE allo switch, poi uno splitter PoE e infine al dispositivo finale. I metodi 3 e 4 sono adatti per l'aggiornamento delle reti tradizionali in cui lo switch esistente non dispone di PoE ma se ne desiderano i vantaggi.
Diagramma schematico incluso.

Neither Switch Nor End Device Supports PoE Connect a PoE injector to the switch, then a PoE splitter, and finally to the end device. Methods 3 and 4 are suited for retrofitting traditional networks where the existing switch lacks PoE but its benefits are desired.

 
 

3.5 Pratiche di connessione dell'iniettore PoE

Come dovrebbero essere collegati i cavi nella pratica? Molti utenti che hanno familiarità con PoE si preoccupano dei problemi di piedinatura (utilizzando le coppie 1-2-3-6 o 4-5-7-8 per l'alimentazione) e temono che un errore possa danneggiare l'apparecchiatura.
Gli standard PoE richiedono che le apparecchiature PSE (come switch e iniettori PoE) supportino almeno uno dei due schemi di piedinatura di alimentazione. L'ultimo standard 802.3at 4-pair richiede il supporto per entrambi. I dispositivi alimentati PoE (PD), tuttavia, devono supportare entrambi i metodi.
Sebbene PoE sia comodo e semplice, la sua stabilità è leggermente inferiore rispetto all'alimentazione centralizzata o indipendente. I problemi più comuni includono gli splitter PoE che tendono a guastarsi oInterruttore PoEaver bisogno di un riavvio.
 

4. Scelta tra alimentazione indipendente e centralizzata

 

4.1 Come scegliere tra alimentazione indipendente e centralizzata

 

I pro e i contro del potere indipendente e centralizzato sono riassunti sopra. La scelta dipende dall'effettivo ambiente di installazione e dalle esigenze del cliente.
In genere, l'alimentazione indipendente è più adatta per sistemi con meno di 4 telecamere. Per un numero compreso tra 4 e 16 telecamere con cavi simili, si consiglia l'alimentazione centralizzata. Per impianti superiori a 16 telecamere è possibile abbinare più alimentatori centralizzati, purché venga attentamente pianificata la configurazione iniziale.
Esempio:Un edificio per uffici dispone di 100 telecamere di rete fisse-di tipo bullet, ciascuna con potenza nominale di 4 W. Come configuriamo l'alimentazione?
Utilizzando il metodo di calcolo sopra:
Potenza nominale totale della fotocamera=4W * 100=400W
Richiesta di potenza effettiva della fotocamera=400W * 1.3=520W
Potenza richiesta dopo aver tenuto conto delle perdite=520W * 1.3=676W
Capacità di alimentazione finale incluso margine di sicurezza=676W * 1.3=878W
Formula riassuntiva:
Capacità di alimentazione richiesta=Potenza nominale della fotocamera × 1,3 × 1,3 × 1,3
(Nota: per cavi eccezionalmente lunghi, aumentare la capacità di alimentazione e considerare l'utilizzo di una tensione di alimentazione più elevata.)
 

4.2 Qual è la regola più importante per la configurazione dell'alimentazione della telecamera di rete?


Non alimentare mai l'intero sistema di sorveglianza da un'unica fonte.Motivi:
Durante la manutenzione, l'alimentazione viene spesso interrotta. L'avvio simultaneo di tutte le telecamere crea un'enorme corrente di spunto che può sovraccaricare e danneggiare l'alimentatore.
Se quell'unico alimentatore viene a mancare, l'intero sistema di sorveglianza va in tilt. Ciò è particolarmente problematico per i punti critici di ingresso/uscita, poiché potenzialmente crea lacune nella sicurezza.
Qual è l'approccio corretto?
Nell'esempio sopra, le 100 telecamere necessitano di circa 800 W in totale. La configurazione corretta prevede quattro alimentatori da 200 W. In questo modo, se una fornitura viene a mancare, le telecamere nei punti critici possono essere ridistribuite alle unità rimanenti, riducendo al minimo l'impatto a livello di sistema-.
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