Giá trị của một hệ thống an ninh được đo bằng những gì nó ghi lại được trong sự cố, chứ không phải những gì nó ghi trong một ngày bình thường. Nếu UPS làm đầu ghi và camera mất điện trong một lần cắt điện, công trình sẽ có một điểm mù đúng vào lúc quan trọng nhất. Nguồn dự phòng phải được tính cho tổng tải của đầu ghi, camera, mạng và kiểm soát ra vào, và phải được kiểm tra.
Bài viết này trình bày cách tính tải, mục tiêu thời gian dự phòng, bố trí trong rack và kế hoạch kiểm tra của một UPS cho phòng an ninh.
UPS an ninh phải cấp nguồn cho những tải nào?
Hãy bắt đầu từ những thiết bị tạo ra hoặc lưu giữ bằng chứng: đầu ghi video qua mạng (NVR), camera, switch PoE và bộ điều khiển truy cập. Màn hình là tùy chọn; bảng báo động và bộ đàm có thể nằm trên một mạch riêng.
Một công trình điển hình 16 camera có thể gồm NVR 120 W, 16 camera PoE 8 W mỗi chiếc (128 W), switch PoE 24 cổng 60 W và bộ điều khiển truy cập 80 W. Tổng cộng khoảng 388 W. Cộng thêm biên 20–25% cho nhu cầu mở rộng và lão hóa ắc quy, và thiết kế cho khoảng 480 W.
| Thiết bị | Mức tiêu thụ điển hình | Ghi chú |
|---|---|---|
| NVR 8 kênh + 2 ổ đĩa | 60–100 W | Phụ thuộc ổ đĩa và chế độ ghi |
| NVR 16 kênh + 4 ổ đĩa | 100–160 W | Ngân sách PoE tính riêng |
| Camera PoE | 5–15 W | Đèn hồng ngoại và bộ sưởi làm tăng mức tiêu thụ |
| Switch PoE 24 cổng | 40–120 W | Cộng thêm tải PoE của camera |
| Bộ điều khiển truy cập | 20–50 W | Dòng điện cho khóa tính riêng |
| Bảng báo động | 20–60 W | Dòng điện cho còi tính riêng |
| Màn hình | 25–50 W | Thường không tính vào |
Công suất của camera không phải là tải duy nhất. Một camera có đèn hồng ngoại hoặc bộ sưởi có thể tiêu thụ nhiều hơn vào ban đêm hoặc khi trời lạnh. Cùng một camera không tiêu thụ giống nhau giữa ngày và đêm: đèn hồng ngoại và bộ sưởi làm mức tiêu thụ ban đêm tăng rõ rệt. Lấy mức tiêu thụ tối đa trong tài liệu dữ liệu làm cơ sở đáng tin cậy hơn dùng giá trị trung bình, và cũng tránh bị thiếu hụt thời gian dự phòng vào những đêm mùa đông.
Tính toán thế nào để đạt 4–8 giờ dự phòng?
Với 480 W trong 4 giờ, năng lượng hữu ích là 1.92 kWh; với độ xả sâu 80%, bộ ắc quy có năng lượng danh định 2.4 kWh. Trên bus 24 VDC, con số này tương đương khoảng 100 Ah; nếu cần 8 giờ, bộ ắc quy tăng gấp đôi lên khoảng 200 Ah.
Có thể cố định thứ tự tính: trước tiên xác nhận công suất tải bằng watt, sau đó nhân với số giờ mục tiêu để có năng lượng hữu ích, cuối cùng quy đổi theo độ xả sâu thành năng lượng danh định của bộ ắc quy. Kết quả thu được là dung lượng danh định của ắc quy, chứ không phải “thời gian dự phòng tối đa” mà nhà sản xuất công bố.
Một UPS 1 kVA với bộ ắc quy 24 V và 100 Ah là cấu hình thực tế cho 4 giờ; một model 2 kVA với bộ ắc quy 24 V và 200 Ah đáp ứng 8 giờ. Nếu UPS dùng bus 48 VDC, dung lượng Ah cần thiết giảm một nửa, nhưng số khối ắc quy cho cùng một mức năng lượng thì không đổi.
| Thời gian dự phòng | Năng lượng danh định | Bộ 24 V | Bộ 48 V |
|---|---|---|---|
| 2 giờ | 1.2 kWh | 50 Ah | 25 Ah |
| 4 giờ | 2.4 kWh | 100 Ah | 50 Ah |
| 8 giờ | 4.8 kWh | 200 Ah | 100 Ah |
| 12 giờ | 7.2 kWh | 300 Ah | 150 Ah |
Hãy chọn UPS thời gian dự phòng dài có khả năng kết nối bộ ắc quy ngoài hoặc tủ ắc quy, và kiểm tra dòng sạc. Bộ sạc quá nhỏ sẽ mất rất lâu để nạp đầy bộ ắc quy 200 Ah, và lần mất điện tiếp theo có thể đến trước khi ắc quy đầy.
Nên lắp UPS dạng rack hay dạng tháp?
UPS dạng rack tiết kiệm diện tích sàn và giữ ắc quy trong cùng một tủ, nhưng chiếm đơn vị rack và tăng nhiệt bên trong tủ. UPS dạng tháp dễ bảo trì hơn và cho phép dùng tủ ắc quy lớn hơn, nhưng cần diện tích sàn và lối đi cho cáp. Ở các model rack, ắc quy thường chung tủ với máy chính, nên việc thay ắc quy thường phải lên lịch một khoảng dừng; ở các model tháp, tủ ắc quy có thể đặt trên sàn, có thêm không gian cho bảo trì.
Trong một phòng an ninh nhỏ với một hoặc hai rack, UPS dạng rack tiện hơn. Trong phòng có từ bốn rack trở lên, hoặc cần thời gian dự phòng dài, UPS dạng tháp với tủ ắc quy ngoài thường dễ mở rộng và bảo trì hơn.
Phòng an ninh cần giám sát và cảnh báo gì?
UPS phải báo cáo sự cố lưới điện, ắc quy yếu, quá tải và quá nhiệt về trung tâm giám sát. Gửi cảnh báo qua mạng bằng SNMP, đấu tiếp điểm khô vào bảng báo động và dùng bộ giám sát ắc quy để theo dõi trạng thái bộ ắc quy. Nhân viên trực phải thấy được cảnh báo và kỹ sư trực phải nhận được thông báo leo thang.
Cảnh báo không được chỉ nằm trên bảng điều khiển của thiết bị. Trong ba bên —phòng điều khiển, chốt gác và vận hành từ xa—, ít nhất một bên phải nhận được thông báo trong đêm; nếu không, cảnh báo chẳng có ích gì.
Trong quá trình chạy thử, hãy kiểm tra chuỗi cảnh báo: mô phỏng sự cố lưới điện và xác nhận SNMP trap hoặc email, đồng thời xác nhận trạng thái tiếp điểm khô; khi lưới điện được khôi phục, xác nhận thêm sự kiện xóa cảnh báo.
Kiểm tra thời gian dự phòng thực tế thế nào?
Hãy thực hiện kiểm tra xả mỗi 12 tháng với tải thiết kế và ghi lại thời gian từ khi bắt đầu đến khi đạt điện áp kết thúc xả. Một UPS hiển thị “ắc quy bình thường” vẫn có thể hỏng khi mang tải. Thay ắc quy khi thời gian dự phòng đo được thấp hơn mục tiêu, hoặc khi các khối ắc quy bị phồng, nóng hoặc mất cân bằng điện áp.
Biên bản kiểm tra phải bao gồm công suất tải bằng watt, nhiệt độ môi trường, điện áp bắt đầu và kết thúc xả cùng thời lượng thực tế, để có thể so sánh xu hướng suy giảm ở lần kiểm tra tiếp theo.
Dán nhãn lên UPS ghi danh sách tải, mục tiêu thời gian dự phòng và ngày kiểm tra lần cuối. Đây là cách đơn giản nhất để tránh việc kỹ thuật viên sau này thêm tải mà không tính lại thời gian dự phòng.
Danh mục kiểm tra UPS an ninh
- Tính vào tải cả NVR, camera, switch PoE, kiểm soát ra vào và màn hình.
- Tính camera theo mức tiêu thụ tối đa, không theo giá trị trung bình.
- Tính dung lượng ắc quy cho 4–8 giờ và kiểm tra bộ sạc.
- Chọn rack hay tháp theo điều kiện của phòng, không theo thói quen.
- Cấu hình giám sát UPS và kiểm tra chuỗi cảnh báo.
- Thực hiện kiểm tra xả mỗi 12 tháng và ghi thời gian dự phòng lên nhãn.
Phòng an ninh là một tải nhỏ nhưng hậu quả nghiêm trọng. UPS phải được tính chọn hướng tới bằng chứng, chứ không phải sự thuận tiện của người lắp đặt.
