ИБП для видеонаблюдения на 4, 8 и 16 камер: расчёт по ваттам

Коротко

• Видеонаблюдение — малая, но непрерывная нагрузка: от 50 Вт на 4 камеры до 350 Вт на 16 камер с подсветкой.
• Камеры с PoE питаются от коммутатора — его потребление и бюджет обязательно входят в расчёт.
• Мощность ИБП берут с запасом 25–30% сверх измеренных ватт.
• Часы автономии задаёт ёмкость аккумуляторов, а не сам ИБП.
• Ночью потребление выше из-за ИК-подсветки — считаем по ночному режиму.

Сколько ватт едят камеры и регистратор

Нагрузка системы видеонаблюдения складывается из четырёх частей: сами камеры, PoE-коммутатор, видеорегистратор и жёсткий диск внутри него. Обычная фиксированная камера потребляет 4–7 Вт днём, поворотная — заметно больше. Коммутатор тратит энергию и на себя, и на питание камер по витой паре. Регистратор с одним диском — это ещё 15–40 Вт в зависимости от модели и числа каналов.

Правило простое: выписываем паспортные ватты каждого устройства и складываем. Паспортные данные берут из характеристик производителя, а не «на глаз». Если часть камер уже стоит, а часть только планируется, считаем сразу с учётом будущих — добавить мощность позже будет дороже, чем заложить запас теперь. Итоговая сумма в ваттах — вход для всех дальнейших шагов: выбора мощности ИБП и расчёта ёмкости аккумуляторов.

PoE-бюджет: стандарты af и at

Питание по витой паре описывают стандарты: 802.3af отдаёт до 15,4 Вт на порт, 802.3at — до 30 Вт. У коммутатора есть общий PoE-бюджет — предел, который он способен раздать всем портам сразу. Типичная ошибка — смотреть только на число портов: коммутатор на 8 портов с бюджетом 60 Вт не потянет восемь камер по 12 Вт, хотя портов хватает.

Поэтому проверяем два числа: ватты каждой камеры и суммарный бюджет коммутатора. Камеры с ИК-подсветкой и поворотные механизмы берут питание по стандарту at — закладываем их с запасом. Коммутатор с PoE-бюджетом на вырост закроет расширение: пустующие порты сегодня станут новыми камерами завтра. Если бюджет на пределе, часть камер переводят на отдельные блоки питания, но тогда эти блоки тоже включают в резервный контур через ИБП.

Таблица: 4, 8 и 16 камер — ватты и мощность ИБП

Ориентиры для фиксированных камер с PoE. Точную конфигурацию подтверждает инженер после опроса.

Почему рекомендуемая мощность выше расчётной: 50–80 Вт нагрузки при cos φ 0,7 и запасе 30% дают около 150 ВА, но типовые линейки ИБП начинаются с 500 ВА. Поэтому в таблице — ближайший серийный размер с запасом на рост PoE-бюджета и заряд аккумуляторов.

ВА и Вт: запас 25–30% и почему нельзя впритык

Вольт-амперы и ватты — разные величины: ватты показывают полезную мощность, вольт-амперы — полную с учётом характера нагрузки. Для импульсных блоков питания камер и регистраторов берут коэффициент, поэтому номинал ИБП в ВА всегда выше суммы ватт. Путать их — значит купить ИБП, который будет работать на пределе и уходить в защиту по перегрузке.

Запас 25–30% сверх измеренных ватт закрывает три вещи: ночную прибавку ИК-подсветки, пусковые токи при старте системы и 1–2 дополнительные камеры в будущем. ИБП, загруженный на 100%, шумит вентилятором, греется и быстрее изнашивается. Недогруженный на треть работает тихо и спокойно переживает часы резерва.

Проверочный приём перед покупкой: сложите ватты, умножьте на 1,3 и сравните с номиналом ИБП в ваттах из его паспорта. Полученное число обязано быть меньше.

Если паспорт указывает только вольт-амперы без ватт, уточните коэффициент мощности в документации: для компьютерно-сетевых нагрузок обычно берут 0,7–0,8. ИБП, выбранный таким способом, спокойно переживает ночные пики подсветки, стартовые токи дисков регистратора и подключение дополнительной камеры без замены всего узла.

12-вольтовый резерв против классического ИБП на 220 В

Небольшие системы иногда резервируют иначе: камеры питают от блока 12 В с аккумулятором напрямую, без преобразования в 220 В. Потерь на двойном преобразовании нет, но схема годится только там, где все устройства рассчитаны на 12 В. Регистратор и коммутатор на 220 В в такую схему не встанут.

Формула автономии: от ватт к ампер-часам

Время резерва считают через энергию. Энергия блока — это ёмкость в ампер-часах, умноженная на напряжение: аккумулятор 12 В на 100 А·ч хранит 1200 Вт·ч. Умножаем на глубину разряда (для свинцовых батарей берут около половины ёмкости) и на КПД ИБП около 0,85. Полученную полезную энергию делим на мощность нагрузки в ваттах — выходят часы.

Пример: нагрузка 100 Вт, блок 12 В на 100 А·ч. Полезная энергия: 1200 × 0,5 × 0,85 ≈ 510 Вт·ч. Делим на 100 Вт — около 5 часов записи. Удвоили ёмкость — удвоили часы. Если нужны сутки, набирают блок из нескольких аккумуляторов или переходят на сборку 24 В, чтобы снизить токи и сечения кабелей.

Почему ночью садятся быстрее: ИК-подсветка

Каждая камера с наступлением темноты включает инфракрасную подсветку и добавляет несколько ватт к дневному потреблению. На системе из 16 камер ночная прибавка доходит до трети всей нагрузки — часы, посчитанные по дневным ваттам, ночью не сойдутся. Поэтому в расчёт всегда берут ночной режим как базовый.

Проверить просто: посмотрите паспортное потребление камеры в двух строках — дневное и ночное. Разница и есть цена подсветки. Если камеры стоят на улице, добавьте зимнюю поправку: на морозе ёмкость аккумуляторов падает, и блок, едва закрывавший 8 часов летом, зимой даст меньше. Аккумуляторы держат в тепле, а расчёт ведут с запасом.

Кабель и питание: витая пара и длина линий

Питание камер по витой паре ограничено длиной линии: стандарт гарантирует 100 метров, но на пределе длины и при тонких жилах падение напряжения съедает запас PoE-бюджета. Камера на дальнем конце длинной линии может не получать достаточной мощности и перезагружаться именно в момент включения подсветки, когда потребление максимальное.

Поэтому длинные трассы ведут кабелем с медными жилами полного сечения, а не омеднённым алюминием.

Разводку резерва планируют вместе с обычной: ИБП ставят рядом с коммутатором и регистратором, чтобы силовые линии 220 В были короткими, а длинные уходили уже слаботочной витой парой. Если коммутатор и регистратор разнесены по разным помещениям, в резерв включают оба узла — иначе архив прервётся на самом слабом звене.

Кабели маркируют: какая линия идёт от ИБП, где байпас, где обычная сеть. Подробнее о сечениях — в материале какой кабель нужен для ИБП, а общие принципы резервирования дома — в статье ИБП для всего дома.

Отдельный узел — уличные камеры: их линии защищают от импульсных перенапряжений, а соединения прячут в герметичные коробки. Влага в коннекторе даёт утечки, которые ИБП воспринимает как рост нагрузки.

После монтажа систему тестируют полным циклом: отключают ввод, ждут перехода на батареи, проверяют запись всех каналов и ночной режим с подсветкой.

Частые ошибки

• Запитали регистратор, а коммутатор и камеры оставили без резерва — архив прерывается.
• Спутали ВА и Вт и взяли ИБП впритык — защита по перегрузке при ночном включении подсветки.
• Не проверили PoE-бюджет коммутатора — портов хватает, а ватт на всех не хватает.
• Поставили аккумуляторы в холодный чердак — зимой ёмкость падает, часы не сходятся.
• Не заложили запас под 1–2 камеры — расширение требует замены ИБП.

Читайте также

Частые вопросы