Come calcolare UPS e batteria per il sistema CCTV
Richard Wang21 maggio 2022
1. Scenario tipico di una telecamera CCTV
I clienti spesso chiedono a Edgeware: come calcolare gli ups e la batteria per il sistema CCTV? Per quanto riguarda questa domanda comune, questo articolo risponderà a questa domanda per te. Naturalmente se ci sono errori o punti poco chiari vi prego di correggermi.
L'immagine sopra è il nostro scenario comune di telecamere CCTV. Ciò che incontri potrebbe essere leggermente diverso da questo scenario, non importa, devi solo adattarlo in base al tuo. Per eseguire il compito di calcolare ups e batteria, è importante innanzitutto individuare il dispositivo attivo e il dispositivo passivo nell'intero sistema.
Per dispositivo attivo si intende semplicemente un dispositivo che necessita di consumo energetico. Ad esempio fotocamera, interruttore POE. Si noti che il sistema di alimentazione stesso presenta alcune perdite di potenza.
Per dispositivo passivo intendiamo un dispositivo che non consuma energia. Come il pannello in fibra.
Dopo aver identificato tutti i dispositivi attivi, elencare innanzitutto una tabella come segue:
Tabella 1-Potenza massima dispositivo attivo
Quantità (PCS) | Potenza nominale unità massima (W) | Potenza nominale totale massima (W) | |
proiettile Telecamere | 1 | ? | ? |
PTZ Telecamere | 1 | ? | ? |
Interruttore POE | 1 | ? | ? |
Autoconsumo UPS | 1 | ? | ? |
Potenza nominale totale | |||
2.Passaggio 1 Scopri la potenza massima del dispositivo attivo
2.1 Potenza massima della fotocamera
Diversi dispositivi attivi hanno potenze massime diverse, consultabili sui cataloghi dei diversi dispositivi.
Questo è il parametro di potenza di una tipica fotocamera. Possiamo vedere che questa fotocamera necessita di un massimo di 50 W quando si utilizza Hi-POE e 10 W quando si utilizza il riscaldatore.
Attraverso i cataloghi di diversi dispositivi, possiamo trovare i parametri di questa potenza massima.
2.2 Potenza nominale massima dello switch POE
Per gli switch POE, le identificazioni dei parametri dei diversi produttori sono diverse. Ciò a cui dobbiamo prestare attenzione è che il consumo energetico massimo dello switch POE stesso in standby e in funzione non include la parte che fornisce POE. Poiché il POE stesso alimenta la fotocamera, il consumo energetico da essa consumato è stato calcolato nel capitolo precedente.
Tuttavia, va notato che diversi produttori hanno modi diversi di scrivere la potenza massima dello switch POE. L'immagine sopra è una situazione tipica in cui il consumo energetico in standby e in funzione dello switch PoE stesso non è chiaramente indicato. Ma in base alle loro identità, possiamo ipotizzare:
Standby <5 W, pieno carico <120 W
120 W significa che il sistema POE+ può fornire un massimo di 120 W. Per uno switch di questo livello, stimiamo sostanzialmente un consumo massimo di circa 8W in standby e in funzione. Naturalmente questo avviene nel caso in cui questo numero non sia chiaramente indicato sul catalogo. Ma quando i produttori di switch POE sono chiaramente indicati, è meglio utilizzare i loro dati il più possibile.
2.3 Potenza di autoconsumo del sistema energetico
Tieni presente che l'UPS non può essere efficiente al 100% durante il funzionamento effettivo. Soprattutto quando l'UPS è dotato di conversione AC-DC, DC-AC, si verifica una perdita di efficienza. La maggior parte della potenza persa viene convertita in calore. Questa parte è l'energia consumata dall'UPS stesso. Questo parametro dei diversi UPS è abbastanza diverso, i produttori di UPS affidabili forniranno i parametri corrispondenti. Supponendo che il parametro di efficienza fornito dal produttore di UPS sia del 98%, si avrà una perdita di potenza del 2%. Supponendo che la potenza nominale massima dell'UPS sia 500 W, possiamo semplicemente considerare:
Potenza autoconsumo del sistema di alimentazione = Potenza nominale massima dell'UPS *(Efficienza 1 UPS)
Se la potenza nominale massima dell'UPS è 500 W, l'efficienza dell'UPS = 98%
Potenza autoconsumo del sistema di alimentazione = 500 W*(1-98%) = 10 W
Tieni presente che questo calcolo non è completamente scientifico, ma il nostro compito è chiarire come calcolare gli ups e la batteria per il sistema CCTV. Quindi abbiamo fatto molta semplificazione.
2.4 Riempire la potenza massima del dispositivo attivo
In base ai metodi sopra indicati, possiamo ottenere la massima potenza della fotocamera, dello switch POE o di altri dispositivi attivi. Si presuppone che la potenza massima di ciascun dispositivo nel nostro scenario sia la seguente:
Telecamera bullet con potenza massima = 15.4 W
Telecamera PTZ con potenza massima = 30 W
Switch PoE (consumo energetico autonomo) = 8 W
Autoconsumo UPS=10W
Quindi possiamo ottenere la nostra tabella:
Tabella 2-Potenza massima dispositivo attivo (riempito)
Quantità (PCS) | Potenza nominale massima dell'unità (W) | Potenza nominale totale massima (W) | |
proiettile Telecamere | 1 | 15.4W | 15.4W |
PTZ Telecamere | 1 | 30W | 30W |
Interruttore POE | 1 | 8W | 8W |
Autoconsumo UPS | 1 | 10W | 10W |
Potenza nominale totale | 63.4W | ||
Quindi, secondo il calcolo, abbiamo finalmente ottenuto che il consumo energetico massimo dell'intero sistema è di 63.4 W. Questi dati sono cruciali per comprendere hcome calcolare gli ups e la batteria per il sistema CCTV
3.Passaggio 2 Scegli l'UPS adatto al tuo scenario
3.1 Capacità dell'UPS
Secondo il calcolo del capitolo precedente, abbiamo appreso che il consumo energetico massimo del sistema è di 63.4 W. Poiché i sistemi TVCC funzioneranno all'aperto per molti anni, l'affidabilità e la stabilità del sistema sono importanti. Quindi la capacità dell'UPS del nostro sistema dovrebbe essere leggermente maggiore del consumo energetico massimo del sistema. Questo valore empirico varia da caso a caso. Edgeware consiglia ai nostri clienti di considerare una capacità aggiuntiva del 30% e di non consentire all'UPS di funzionare troppo spesso nelle ore di punta. D'altro canto, per prendere una decisione globale dovreste considerare anche la capacità dell'UPS disponibile sul mercato.
Quindi, in base al carico massimo del nostro sistema di 63.4 W, consigliamo di utilizzare un UPS da 100 W.
100 W-63.4 W = 36.6 W
Abbiamo una capacità ridondante di 36.6 W. Innanzitutto, possiamo garantire l’affidabilità del sistema. In secondo luogo, se ci sarà un’espansione in futuro, avremo ancora spazio.
3.1 Non ignorare la corrente di carica della batteria dell'UPS
Non ignorare la corrente di carica dell'UPS, soprattutto quando il sistema CCTV è costruito in aree in cui l'alimentazione di rete è instabile, la corrente di carica è opportunamente maggiore e la batteria può essere caricata completamente il più rapidamente possibile. In questo modo tutto è predisposto affinché il sistema possa funzionare a lungo quando si verifica la successiva disconnessione dell'alimentazione elettrica. Immagina, se la corrente di carica del tuo sistema UPS è troppo bassa, la batteria potrebbe essere quasi esaurita dopo una lunga interruzione dell'alimentazione di rete, ma il tuo sistema impiega troppo tempo per caricare completamente la batteria. La prossima alimentazione offline verrà effettuata prima che la batteria sia completamente carica. Ciò influisce notevolmente sulla disponibilità del sistema.
Per quanto riguarda la corrente di carica, la descriveremo nel capitolo relativo al calcolo della capacità della batteria.
Finora abbiamo risolto la parte relativa all'UPS relativa al calcolo degli ups e della batteria per il sistema CCTV.
4. Passaggio 3 Calcolo della capacità della batteria
4.1 Principio della capacità della batteria: Wh, kWh e Ah
Passiamo ora all'ultimo passaggio del calcolo degli aumenti e della batteria per il sistema CCTV: calcolo della capacità della batteria. Innanzitutto bisogna sapere che il valore per indicare l'energia elettrica è Wh (wattora) e kWh (killwattora). Il kWh è un'unità comune che paghi per la bolletta elettrica di casa.
1000Wh=1kWh
Ma spesso vediamo Ah nell'etichetta della capacità della batteria, il che crea un po' di confusione. Ah significa ore Amp. Significa quanti ampere la batteria è in grado di erogare in un'ora. Quindi 20AH significa 1 ora a 20A o 10 ore a 2A.
Si noti che la tensione viene introdotta quando si calcola la carica della batteria. Ad esempio, c'è una batteria da 12V100Ah e la sua potenza viene calcolata come segue:
Voltaggio batteria*Amperaggio batteria =12V*100Ah=1200Wh=1.2kWh
Supponiamo quindi di avere una batteria da 48V100AH, la sua potenza si calcola come segue:
Voltaggio della batteria*Amperaggio della batteria =48V*100Ah=4800Wh=4.8kWh
Puoi scoprire che la stessa batteria è 100 Ah, la tensione è diversa, la potenza è diversa. Quando si utilizzano sistemi UPS diversi, a seconda delle diverse configurazioni di tensione delle batterie richieste dall'UPS, le tensioni dei pacchi batteria configurati sono diverse, ma la formula complessiva per il calcolo della potenza è conforme a:
Voltaggio della batteria*Amperaggio della batteria= Quantità di elettricità della batteria
Quando si configura il pacco batteria, prestare attenzione alla configurazione in base alla tensione della batteria richiesta dal produttore.
4.2 Calcolo della configurazione della batteria
Di seguito si arriva finalmente a capire come calcolare ups e batteria per un sistema TVCC l'ultimo passo per capire Quando configuriamo la batteria, dobbiamo prima chiarire il tempo di autonomia del sistema che ci aspettiamo. Il tempo di autonomia del sistema nello scenario del sistema CCTV si riferisce a quante ore il sistema può funzionare con la batteria quando l'alimentazione elettrica è spenta. Questo valore deve essere impostato in base alla situazione reale dello scenario. Impostarlo su un valore troppo grande potrebbe comportare un CAPEX eccessivo nella batteria. Se l'impostazione è troppo piccola, potrebbe influire sulla disponibilità del sistema.
Nelle aree generali, sarà impostato su 1-4 ore. Considerazioni speciali sono necessarie per aree speciali. Nel nostro caso impostiamo ad esempio a 2 ore:
(1) Calcolare innanzitutto la potenza richiesta dalla batteria
Secondo la Tabella 2-Potenza massima dispositivo attivo (riempito), abbiamo concluso che la potenza massima del sistema è 63.4 W. Se dobbiamo mantenere il funzionamento a 63.4 W per 2 ore, la potenza di cui abbiamo bisogno è la seguente:
Potenza massima del sistema (Watt)*Tempo (ore) =63.4 W*2 ore= 126.8 Wh = 0.1268 kWh
Si noti che in molti casi non è necessario calcolare in base alla potenza massima, può essere calcolato in base al 60-70%, poiché nessun dispositivo funzionerà sempre alla potenza massima. Questo articolo utilizza la potenza massima del sistema per calcolare e spiegare.
(2) Calcolare gli Ampere che devono essere configurati con le batterie
Come accennato nella Sezione 3.1, gli Amp Hours sono legati alla tensione. Dobbiamo chiarire la tensione dell'UPS. Supponendo che la tensione della batteria del nostro UPS sia 12 V, possiamo calcolare gli ampere della batteria come segue:
Quantità di elettricità necessaria/Tensione batteria UPS=126.8 Wh/12 V= 10.57 Ah
(3) Prestare particolare attenzione a riservare il 20% in più di capacità della batteria rispetto alla capacità della batteria richiesta per evitare uno scaricamento completo
Abbiamo calcolato che sia necessaria una batteria da 12V10.57AH, ma questo non è il valore finale. Generalmente, per evitare uno scaricamento completo della batteria e prolungare il più possibile la durata della batteria, configureremo il 20% di capacità in più.
Ampere/ora necessari*1.2=10.57 Ah*1.2=12.684 Ah
Finora abbiamo concluso che abbiamo bisogno di una batteria da 12V 12.684Ah.
4.3 Tempo di ricarica della batteria
Qui abbiamo calcolato che l'UPS necessita di 100 W e la batteria necessita di 12 V 12.684 Ah. Ma è ancora necessario ricontrollare qual è la corrente di carica dell'UPS. Se la corrente di carica è troppo piccola, ci vorrà troppo tempo per caricare completamente la batteria. In alcune aree dove l'energia elettrica non è molto stabile, ci saranno situazioni pericolose.
Supponendo che il nostro attuale UPS da 100 W, la sua corrente di carica sia 4 A, e poiché la sua tensione di carica è 12 V, la potenza di carica può essere ottenuta come segue:
Corrente di carica (A)*Tensione di carica (V) = 48 W
È noto che configuriamo una batteria da 12V 12.684Ah, la potenza della batteria è pari a:
12V*12.684Ah=152.208Wh=0.152208kWh
Supponiamo quindi di dover sapere quanto tempo impiega l'UPS per caricare completamente la batteria tempo T(c)
T(c) = 152.208Wh/48W=3.171 ore
T(c) deve essere giudicato in base alla situazione reale nel tuo paese.
5. Riassunto
Quantità (PCS) | Potenza nominale massima dell'unità (W) | Potenza nominale totale massima (W) | |
proiettile Telecamere | 1 | 15.4W | 15.4W |
PTZ Telecamere | 1 | 30W | 30W |
Interruttore POE | 1 | 8W | 8W |
Autoconsumo UPS | 1 | 10W | 10W |
Potenza nominale totale | 63.4W | ||
Finora, secondo il nostro valore presunto, la potenza di carico totale è di 63.4 W ed è necessario un UPS da 100 W. Supponendo che la tensione della batteria dell'UPS sia 12V, abbiamo bisogno di una batteria da 12V12.684Ah. In questo momento, possiamo scegliere prodotti che si avvicinano ai nostri calcoli e disponibili sul mercato in base ai valori impostati.
Tieni presente che i metodi di calcolo di cui sopra sono solo per il calcolo semplificato delle applicazioni ingegneristiche e speriamo di aiutarti a risolvere i problemi spesso incontrati nelle applicazioni ingegneristiche quotidiane:
Come calcolare gli ups e la batteria per il sistema CCTV?