Cómo calcular el SAI y la batería para el sistema de CCTV

Richard Wang Mayo/21/2022

Compartir en facebook
Compartir en twitter
Compartir en linkedin
Compartir en whatsapp
Compartir en el correo electrónico
Compartir en la impresión

1. Escenario típico de cámara de CCTV

Los clientes de Edgeware se preguntan a menudo: ¿Cómo calcular las subidas y la batería del sistema de CCTV? Con respecto a esta pregunta común, este artículo responderá a esta pregunta para usted. Por supuesto, si hay errores o lugares poco claros, por favor corregirme.

Escenario típico de CCTV

La imagen de arriba es nuestro escenario común de cámaras de CCTV. Lo que usted encuentre puede ser ligeramente diferente de este escenario, no importa, sólo tiene que ajustarlo según el suyo. Para llevar a cabo la tarea de calcular los ups y la batería, es importante elegir primero el dispositivo activo y el dispositivo pasivo en todo el sistema.

Por dispositivo activo se entiende simplemente un dispositivo que necesita consumo de energía. Por ejemplo, una cámara o un interruptor POE. Hay que tener en cuenta que el propio sistema de alimentación tiene alguna pérdida de potencia.

Por dispositivo pasivo entendemos un dispositivo que no consume energía. Como el panel de fibra.

Cuando hayamos identificado todos los dispositivos activos, primero hay que elaborar una tabla como la siguiente:

Tabla 1-Potencia máxima del dispositivo activo

 

Cantidad (PCS)

Potencia nominal máxima de la unidad (W)

Potencia nominal total máxima (W)

Bala

Cámara

1

 ?

PTZ

Cámara

1

 ?

Conmutador POE

1

Autoconsumo del SAI

1

Potencia nominal total

 

2.Paso-1 Averiguar la potencia máxima del dispositivo activo

2.1 Potencia máxima de la cámara

Los distintos dispositivos activos tienen diferentes potencias máximas, que pueden consultarse en los catálogos de los distintos dispositivos.

Catálogo típico de parámetros de potencia

Este es el parámetro de potencia de una cámara típica. Podemos ver que esta cámara necesita un máximo de 50W cuando se usa Hi-POE, y 10W cuando se usa calentador. 

A través de los catálogos de diferentes dispositivos, podemos encontrar los parámetros de esta potencia máxima.

2.2 Conmutador POE Potencia nominal máxima

En el caso de los conmutadores POE, las identificaciones de los parámetros de los distintos fabricantes son diferentes. Lo que hay que tener en cuenta es que el consumo máximo de energía del propio conmutador POE en estado de espera y de funcionamiento no incluye la parte que proporciona el POE. Dado que el propio POE alimenta la cámara, el consumo de energía que consumen se ha calculado en el capítulo anterior.

Ejemplo de potencia máxima del conmutador PoE

Sin embargo, hay que tener en cuenta que los distintos fabricantes tienen una forma diferente de escribir la potencia máxima de los conmutadores POE. La imagen de arriba es una situación típica en la que el consumo de energía en espera y en funcionamiento del propio interruptor PoE no está claramente marcado. Pero basándonos en sus identidades, podemos especular:

 

Standby<5W, Full Load<120W

 

120W significa que el sistema POE+ puede proporcionar un máximo de 120W. Para un interruptor de este nivel, básicamente estimamos el consumo máximo de energía de unos 8W en espera y en funcionamiento. Por supuesto, esto es en el caso de que este número no esté claramente marcado en el catálogo. Pero cuando los fabricantes de interruptores POE están claramente marcados, utilizar sus datos tanto como sea posible es mejor.

2.3 Potencia de autoconsumo del sistema eléctrico

Tenga en cuenta que el SAI no puede ser 100% eficiente en el funcionamiento real. Especialmente cuando el SAI tiene conversión AC-DC, DC-AC, hay una pérdida de eficiencia. La mayor parte de la energía perdida se convierte en calor. Esta parte es la energía consumida por el propio SAI. Este parámetro de los diferentes SAIs es bastante diferente, los fabricantes de SAIs fiables proporcionarán los parámetros correspondientes. Suponiendo que el parámetro de eficiencia proporcionado por un fabricante de SAI es del 98%, entonces hay una pérdida de energía del 2%. Suponiendo que la potencia nominal máxima del SAI es de 500W, entonces podemos considerar simplemente:

 

                         Potencia de autoconsumo del sistema de alimentación = Potencia nominal máxima del SAI *(1-eficiencia del SAI)

                        Si la potencia nominal máxima del SAI es de 500 W, la eficiencia del SAI es del 98%.

                         Potencia de autoconsumo del sistema = 500W*(1-98%) =10W

 

Tenga en cuenta que este cálculo no es completamente científico, pero nuestra tarea es hacer claro Cómo calcular ups y la batería para el sistema de CCTV. Así que hicimos una gran simplificación.

 

2.4 Llenar la potencia máxima del dispositivo activo

Basándonos en los métodos anteriores, podemos obtener la potencia máxima de la cámara, el POE Switch u otros dispositivos activos. Aquí se supone que la potencia máxima de cada dispositivo en nuestro escenario es la siguiente:

 

 

Potencia máxima de la cámara bala = 15,4W 

Potencia máxima de la cámara PTZ = 30W

Conmutador PoE (consumo propio) =8W

Autoconsumo del SAI=10W

 

Entonces podremos conseguir nuestra mesa:

Tabla 2-Potencia máxima del dispositivo activo(Lleno)

 

Cantidad(PCS)

Potencia nominal máxima de la unidad(W)

Potencia nominal total máxima (W)

Bala

Cámara

1

 15.4W 15.4W

PTZ

Cámara

1

 30W 30W

Conmutador POE

1

 8W 8W

Autoconsumo del SAI

1

 10W 10W

Potencia nominal total

 63.4W

A continuación, según el cálculo, finalmente obtuvimos que el consumo máximo de energía de todo el sistema es de 63,4W. Estos datos son cruciales para entender cómoómo calcular los ups y la batería para el sistema de CCTV

3.Paso-2 Elija el SAI que se adapte a su situación

3.1 Capacidad del SAI

Según el cálculo realizado en el capítulo anterior, hemos aprendido que el consumo máximo de energía del sistema es de 63,4W. Dado que los sistemas de CCTV funcionarán en el exterior durante muchos años, la fiabilidad y la estabilidad del sistema son importantes. Por lo tanto, la capacidad del SAI de nuestro sistema debe ser ligeramente superior al consumo máximo del sistema. Este valor empírico varía según el caso. Edgeware recomienda a nuestros clientes que consideren un 30% de capacidad adicional y que no permitan que el SAI funcione en horas punta con demasiada frecuencia. Por otro lado, también debería considerar la capacidad del SAI que está disponible en el mercado para tomar una decisión completa.

 

 

Entonces, según la carga máxima del sistema de 63,4W, recomendamos utilizar un SAI de 100W.

 

                    100W-63,4W=36,6W

 

Tenemos una capacidad redundante de 36,6W. En primer lugar, podemos garantizar la fiabilidad del sistema. En segundo lugar, si hay alguna ampliación en el futuro, aún tenemos espacio.

3.1 No ignore la corriente de carga de la batería del SAI

No ignore la corriente de carga del SAI, especialmente cuando su sistema de CCTV se construye en algunas zonas en las que la energía de la red pública es inestable, la corriente de carga es adecuadamente mayor, y la batería puede cargarse completamente lo antes posible. De este modo, todo está preparado para que el sistema funcione durante mucho tiempo cuando se produzca el siguiente corte de suministro eléctrico. Imagínese que si la corriente de carga de su sistema SAI es demasiado baja, la batería puede estar casi agotada después de una larga desconexión de la red eléctrica, pero el sistema tarda demasiado en cargar completamente la batería. La siguiente desconexión de la red eléctrica llegará antes de que la batería esté completamente cargada. Esto afecta en gran medida a la disponibilidad del sistema.

 

En cuanto a la corriente de carga, la describiremos en el capítulo de cálculo de la capacidad de la batería.

 

Hasta ahora hemos resuelto la parte del SAI de calcular los ups y la batería para el sistema de CCTV.

4. Paso 3: Cálculo de la capacidad de la batería

4.1 Principio de la capacidad de la batería - kWh y Ah

Ahora, el último paso para calcular la capacidad de la batería del sistema de CCTV es el cálculo de la capacidad de la batería. En primer lugar, tenemos que saber que el valor para indicar la energía eléctrica es Wh (vatios hora) y kWh (killowatt hora). kWh es una unidad común que usted paga por su factura de electricidad en casa.

 

 

              1000Wh=1kWh

 

Pero a menudo vemos Ah en la etiqueta de la capacidad de la batería, lo que es un poco confuso. Ah significa Amperios hora. Significa cuántos amperios es capaz de suministrar la batería en una hora. Así, 20AH significa 1 hora a 20A o 10 horas a 2A.

 

Tenga en cuenta que la tensión se introduce cuando calculamos la carga de la batería. Por ejemplo, hay una batería de 12V100Ah, y su potencia se calcula de la siguiente manera:

 

               Tensión de la batería*Amperios hora de la batería =12V*100Ah=1200Wh=1,2kWh

 

Así que supongamos que tenemos una batería de 48V100AH, su potencia se calcula de la siguiente manera:

 

 

               Tensión de la batería*Amperios hora de la batería =48V*100Ah=4800Wh=4.8kWh

 

Puede encontrar que la misma batería es de 100AH, el voltaje es diferente, la potencia es diferente. Cuando se utilizan diferentes sistemas de SAI, de acuerdo con las diferentes configuraciones de voltaje de las baterías requeridas por el SAI, los voltajes de los paquetes de baterías que se configuran son diferentes, pero la fórmula general para calcular la potencia está de acuerdo con:

 

               Tensión de la batería*Amperios hora de la batería= Cantidad de electricidad de la batería

 

Cuando configure el paquete de baterías, preste atención a la configuración según el voltaje de la batería requerido por el fabricante.

 

4.2 Cálculo de la configuración de la batería

A continuación se trata de entender cómo calcular los ups y la batería para el sistema de CCTV el último paso para entender Cuando configuramos la batería, primero tenemos que aclarar el tiempo de autonomía del sistema que esperamos. El tiempo de autonomía del sistema en el escenario del sistema de CCTV se refiere a cuántas horas puede funcionar el sistema con la batería cuando la red eléctrica está apagada. Este valor debe establecerse en función de la situación real del escenario. Un valor demasiado alto puede suponer un gasto excesivo en la batería. Si el ajuste es demasiado pequeño, puede afectar a la disponibilidad del sistema.

En las zonas generales, se ajustará a 1-4 horas. Para zonas especiales hay que tener en cuenta consideraciones especiales. En nuestro caso, fijemos en 2 horas por ejemplo:

(1) Calcula primero la potencia que necesita la batería

Según la Tabla2-Potencia Máxima del Dispositivo Activo (Lleno), hemos concluido que la potencia máxima del sistema es de 63,4W. Si necesitamos mantener el funcionamiento de 63,4W durante 2 horas, la potencia que necesitamos es la siguiente:

      Potencia máxima del sistema (vatios)*Tiempo (hora) =63,4W*2Horas= 126,8Wh =0,1268kWh

 

Tenga en cuenta que en muchos casos no es necesario calcular según la potencia máxima, se puede calcular según el 60-70%, porque ningún dispositivo funcionará siempre a la potencia máxima. En este artículo se utiliza la potencia máxima del sistema para el cálculo y la explicación.

(2) Calcule los amperios hora que deben configurarse con las baterías

Como hemos mencionado en el apartado 3.1, los amperios hora están relacionados con la tensión. Tenemos que aclarar el voltaje del SAI. Suponiendo que el voltaje de la batería de nuestro SAI es de 12V, podemos calcular los Amperios Hora de la batería de la siguiente manera:

      Cantidad de electricidad necesaria/tensión de la batería del UPS=126,8Wh/12V= 10,57Ah

(3) Preste especial atención a reservar un 20% más de capacidad de la batería que la requerida para evitar una descarga profunda

Hemos calculado que se necesita una batería de 12V10,57AH, pero este no es el valor final. Generalmente, para evitar la descarga profunda de la batería y prolongar su vida útil al máximo, configuraremos un 20% más de capacidad.

      Amperios hora necesarios*1,2=10,57Ah*1,2=12,684 Ah

 

      Hasta ahora hemos llegado a la conclusión de que necesitamos una batería de 12V y 12,684Ah.

4.3 Tiempo de carga de la batería

Aquí hemos calculado que el SAI necesita 100W y la batería necesita 12V 12.684AH. Sin embargo, es necesario volver a comprobar cuál es la corriente de carga del SAI. Si la corriente de carga es demasiado pequeña, la batería tardará demasiado en cargarse por completo. En algunas zonas en las que la energía eléctrica no es muy estable, será peligroso.

Suponiendo que nuestro SAI actual de 100W, su corriente de carga es de 4A, y como su tensión de carga es de 12V, entonces la potencia de carga se puede obtener como sigue:

 

 

      Corriente de carga(A)*Tensión de carga(V)=48W

 

Se sabe que configuramos una batería de 12V 12,684Ah, la potencia de la batería es igual a:

 

     12V*12.684Ah=152.208Wh=0.152208kWh

 

Supongamos entonces que necesitamos saber cuánto tarda el SAI en cargar completamente la batería tiempo T(c)

 

      T(c) = 152,208Wh/48W=3,171 horas

 

T(c) debe juzgarse en función de la situación real de su país.

 

5. Resumen

 

Cantidad(PCS)

Potencia nominal máxima de la unidad(W)

Potencia nominal total máxima (W)

Bala

Cámara

1

 15.4W 15.4W

PTZ

Cámara

1

 30W 30W

Conmutador POE

1

 8W 8W

Autoconsumo del SAI

1

 10W 10W

Potencia nominal total

 63.4W

Hasta ahora, según el valor que hemos asumido, la potencia total de la carga es de 63,4W, y se necesita un SAI de 100W. Suponiendo que el voltaje de la batería del SAI es de 12V, necesitamos una batería de 12V12,684Ah. En este momento, podemos elegir productos que se acerquen a nuestros cálculos y que estén disponibles en el mercado según nuestros valores establecidos.

Tenga en cuenta que los métodos de cálculo anteriores son sólo para el cálculo simplificado de las aplicaciones de ingeniería, y esperamos ayudarle a resolver los problemas que se encuentran a menudo en las aplicaciones diarias de ingeniería:

¿Cómo se calcula la subida y la batería del sistema de CCTV?

Vídeos de referencia