Видеонаблюдение и отключения света - как пережить блэкаут

Представим объект с шестью уличными камерами, регистратором и роутером. Отключения по графику длятся четыре часа. Владелец купил источник бесперебойного питания на 1000 вольт-ампер, подключил к нему регистратор и считает вопрос закрытым. Через неделю выясняется неприятное: запись останавливается примерно через двадцать минут, удалённый просмотр не работает вообще, а после включения света регистратор один раз не включился сам. Ниже разберём, почему так выходит и как посчитать резерв, чтобы система действительно пережила отключение.

Что выключается вместе со светом

Обычно владелец думает про камеры. На практике молча останавливается вся цепочка: маршрутизатор провайдера, коммутатор, регистратор, монитор и сами камеры, если они питаются от того же коммутатора. Коммутатор здесь - это устройство, в которое сходятся кабели всех камер и через которое им подаётся питание.

Достаточно одного обесточенного звена, чтобы система перестала выполнять задачу. Камеры на резерве без коммутатора не передадут ничего. Регистратору на резерве без камер просто нечего записывать.

Планируйте не «резерв для камер», а резерв для цепочки целиком: камера, коммутатор, регистратор, канал связи.

Что резервировать и на какое время

Четыре вопроса, которые определяют схему резерва

1. Что должно продолжать работать, а без чего можно обойтись?

Разделите оборудование на три уровня: критично, желательно, можно отключить. Это сразу уменьшает требуемую мощность. Поворотная камера с обогревом может потреблять столько же, сколько пять обычных, и во время отключения она обычно не нужна.

2. Сколько длится типовое отключение на вашем адресе?

Двадцать минут и четыре часа - это разные проекты и разная стоимость. Ответ берут из графика отключений, а не по ощущениям.

3. Нужны ли уведомления во время отключения?

Если да, в резерв входит вся цепочка связи. Помните, что оборудование провайдера на улице тоже может остаться без питания - тогда спасает только мобильный канал.

4. Где стоит регистратор и какая там температура зимой?

Если отопление отключается вместе со светом, это отдельный риск, о нём в шаге 8.

Итого: если отключения короткие и нужен только архив, хватает резерва на камеры, коммутатор и регистратор. Если нужны уведомления, добавляйте канал связи. Если отключения длинные, считайте по ваттам и рассматривайте генератор. Если на точке вообще нет питания, переходите к автономной камере.

Шаг 1. Считайте нагрузку по паспортам

Первая ошибка - брать мощность из головы. Вторая - брать её из строки про питание 12 В, когда камера питается по сетевому кабелю.

Эти цифры отличаются. У камеры 4 МП с инфракрасной и белой подсветкой в паспорте стоит максимум 6,5 Вт при питании 12 В и максимум 8 Вт при питании по сетевому кабелю. У модели 8 МП - 8,5 Вт против 10 Вт. Сама камера в обоих случаях работает одинаково. Лишние ватты уходят на понижение напряжения внутри камеры и на нагрев кабеля, но снимаются они всё равно с источника питания. Поэтому в расчёт берут ту строку паспорта, которая соответствует реальному способу питания.

Второй момент - зима. Максимум в паспорте описывает худшие условия: подсветка на полную, обогрев на максимуме, все моторы и вентиляторы работают. Летним днём та же камера потребляет заметно меньше, но резерв считают по максимуму.

Важная тонкость: подсветка и обогрев уже входят в этот максимум. У поворотной камеры с обогревом паспорт указывает максимум 42 Вт, включая 18 Вт на подсветку и 10 Вт на обогрев. Эти величины не прибавляют сверху. Зато отсюда виден масштаб: без подсветки и обогрева на саму камеру остаётся около 14 Вт, то есть в худших условиях она потребляет примерно втрое больше.

Ориентировочная таблица нагрузки

Шаг 2. Бюджет питания коммутатора - отдельное ограничение

Питание по сетевому кабелю (в каталогах и паспортах его обозначают PoE) делится на классы, и каждый класс задаёт не одно число, а два: сколько отдаёт порт и сколько доходит до устройства.

Цифры взяты из таблицы классов стандарта. Разница между двумя колонками - это как раз потери, которые должен покрывать источник питания.

У коммутатора есть ещё общий бюджет. Если очередной порт выйдет за этот бюджет, коммутатор не подаст на него питание, отключит порт и запишет событие в журнал. Потери в кабеле при расчёте бюджета тоже нужно учитывать.

То же касается регистраторов со встроенными портами питания. У восьмиканальной модели заявлено не более 15 Вт собственного потребления без диска и при выключенном питании портов, а общий бюджет портов ограничен 80 Вт. Восемь камер по 10 Вт - это ровно предел: заменить хотя бы одну из них на более мощную уже не получится.

У портов есть и второе ограничение, кроме бюджета. Этот регистратор работает по стандартам 802.3af и 802.3at, а поворотной камере из шага 1 нужно до 42 Вт и собственный стандарт Hikvision под названием Hi-PoE. По таблице выше видно почему: 802.3at отдаёт максимум 30 Вт на порт. Такую камеру к портам регистратора не подключить вообще, даже если бюджет свободен: её питают отдельно, от источника 24 В или от коммутатора с поддержкой Hi-PoE. Поэтому проверяют оба условия: хватает ли общего бюджета и поддерживает ли порт нужный стандарт.

Шаг 3. Смотрите на ватты, а не на число в названии

У источника бесперебойного питания (в каталогах его обозначают ИБП или UPS) две цифры мощности. Крупная, которая попадает в название модели, - вольт-амперы, в прайсах их пишут как «ВА». Рабочая, которая вам и нужна, - ватты, и она заметно меньше: у ходовых моделей на 40-50 процентов.

DS-UPS1000 - это 1000 вольт-ампер, но 500 Вт. Нагрузку 600 Вт он не потянет, хотя по названию кажется, что запас двукратный. Превышать нельзя ни одну из двух величин.

Сколько источник продержится, эти две цифры не говорят вообще: за время отвечает батарея. Об этом следующий шаг.

Шаг 4. Время работы падает быстрее, чем растёт нагрузка

Зависимость нелинейная, и это видно прямо в паспортах. У модели на 3000 вольт-ампер заявлено 150 минут при нагрузке 100 Вт и всего 15 минут при 600 Вт: нагрузка выросла в шесть раз, а время работы упало в десять.

Причина ещё и в том, что время работы часто указывают для полной нагрузки в вольт-амперах, а не в ваттах. В типичном примере источник, для которого заявлено 20 минут, на реальной полной активной нагрузке даёт около 12 минут.

Практический вывод: не оценивайте время работы на глаз. Ищите в паспорте строку для нагрузки, близкой к вашей, а если её нет - считайте, что реальное время меньше рекламного. И закладывайте запас на рост: не менее 15 процентов на ближайшие пять лет.

Шаг 5. Интернет тоже нужно питать

Частая картина: регистратор на резерве, а маршрутизатор провайдера - в обычной розетке. Свет пропал, запись идёт, уведомлений нет, удалённого просмотра нет.

Разумная схема для регионов с частыми отключениями: локальная запись работает всегда, а наружу, через резервный мобильный канал, уходят только уведомления и видео в пониженном качестве.

Шаг 6. Карта памяти в камере вместо резерва для регистратора

Регистратор резервировать нужно не всегда. У камер есть слот для карты памяти и функция дозаписи по сети, в паспортах её называют ANR. Работает так: пока регистратор недоступен, камера пишет на свою карту, а когда он снова включится, то сам заберёт пропущенное и закроет пробел в архиве.

Для отключений по графику это меняет всю схему. Резервировать можно только камеры, коммутатор, который их питает, и канал связи, а регистратор, диск и монитор оставить в обычной розетке. Регистратор с диском - самая тяжёлая часть нагрузки, и вывод его из резерва заметно снижает цену решения.

Что проверить, прежде чем на это рассчитывать:

• Функцию должны поддерживать и камера, и регистратор, и она должна быть включена. У камер из шага 1 она есть, а карта поддерживается до 512 ГБ.

• Ёмкости карты должно хватить на всю длительность отключения при вашем битрейте. Это считают заранее, а не после первого блэкаута.

• Уведомления и удалённый просмотр во время отключения всё равно требуют питания для маршрутизатора.

• Экономия только на регистраторе. Камеры и коммутатор питать по-прежнему нужно: без них записи не будет вообще.

Шаг 7. Диски и внезапное отключение

Данные, которые в момент отключения ещё не записаны, теряются: процесс сохранения не успевает начаться, и несохранённое с большой вероятностью пропадает.

Отсюда два правила. Первое: в регистраторе должен стоять диск, рассчитанный на круглосуточную запись. Обычный настольный диск построен для коротких интервалов работы, а не для круглосуточной среды системы наблюдения. У дисков для видеонаблюдения ресурс заявлен до 180 ТБ записи в год - одинаково у линеек WD Purple и Seagate SkyHawk.

Второе: резерв нужен не только чтобы продолжать писать, но и чтобы система успела корректно выключиться, если отключение затянулось.

Шаг 8. Генератор и температура

При работе от генератора учитывайте два момента. Во время переключения питание кратковременно пропадает, поэтому источник бесперебойного питания нужен всё равно. И недорогой генератор может давать напряжение такого качества, что электроника работает нестабильно. Это проверяют на месте.

Отдельно про холод. Уличные камеры Hikvision обычно рассчитаны на диапазон примерно от минус 30 до плюс 60 градусов. А регистратор - оборудование для помещения, и типовой диапазон для него от минус 10 до плюс 55 градусов. Если отопление отключается вместе со светом, регистратор в неотапливаемой пристройке может оказаться в условиях, на которые он не рассчитан.

Когда правильный ответ - автономная камера

Если на точке нет надёжного питания вообще, дешевле не тянуть резерв, а поставить автономную камеру с аккумулятором, солнечной панелью и мобильной связью.

Современные модели экономят энергию за счёт режима съёмки. В спокойной сцене камера пишет один кадр в две секунды, а при событии мгновенно переключается на 15 кадров в секунду. Для новой серии заявлено до семи дней работы без солнца при типичном сценарии использования с аккумулятором 9000 мА·ч.

Важно не путать поколения. Более ранние солнечные камеры включаются на запись по датчику движения и радару: в их паспорте прямо сказано, что в спящем режиме запись начинается после пробуждения устройства. Значит, часть происходящего в архив не попадёт. Если нужна непрерывная запись, режим проверяют по паспорту конкретной модели.

Из автономных камер в каталоге есть Imou IPC-B7ED-5M0TEA-EU/FSP14: 5 МП, аккумулятор 10 000 мА·ч, солнечная панель, Wi-Fi и мобильная связь. Если принципиально нужна запись без спящего режима, такой режим есть, например, у Dahua Apollo BP3EW-4G: круглосуточная запись при потреблении 0,08 Вт, батарея 36 Вт·ч и встроенная солнечная панель.

Три практических сценария

Условия ниже - примерные, они показывают логику расчёта, а не характеристики конкретных продуктов.

Сценарий 1: шесть камер, отключения по четыре часа

Допустим, шесть камер по 8 Вт, коммутатор и регистратор с диском дают примерно 80-90 Вт нагрузки. Источник на 1000 вольт-ампер и 500 Вт по мощности подходит с большим запасом, но вопрос не в мощности, а во времени: четыре часа при такой нагрузке требуют существенно большей ёмкости батарей, чем даёт компактная модель. Решение - смотреть в паспорте время работы для нагрузки около 100 Вт и при необходимости брать модель с внешними батареями. Рекомендация изменится, если владелец согласен резервировать только три камеры из шести: тогда нагрузка падает почти вдвое и задача решается дешевле.

Сценарий 2: нужны уведомления, а провайдер пропадает вместе со светом

Допустим, регистратор на резерве, но обесточена коробка провайдера, в которую приходит оптический кабель. Никакой резерв внутри объекта здесь не поможет. Решение - резервный мобильный канал, через который наружу уходят уведомления и видео в пониженном качестве. Рекомендация изменится, если уведомления не критичны: тогда достаточно локальной записи, а просмотр откладывают до включения света.

Сценарий 3: дальняя точка без линии электропитания

Допустим, нужна камера на воротах в двухстах метрах от здания, куда нет ни питания, ни удобного маршрута для кабеля. Тянуть линию и резервировать её дороже, чем поставить автономную камеру с панелью и мобильной связью. Рекомендация изменится, если нужна гарантированная непрерывная запись в пасмурную неделю: тогда точно считают, сколько энергии даёт панель и сколько тратит камера, и, возможно, всё-таки тянут питание.

Вывод

Система переживает отключение света не потому, что рядом стоит коробка с батареей, а потому, что кто-то посчитал нагрузку по паспортам, расставил приоритеты и проверил результат на практике. Полчаса расчёта и один тест с отключением питания дают больше, чем самый дорогой источник питания, выбранный наугад.