安防系统的价值,体现在事发时录到了什么,而不是平常录到了什么。如果停电时 UPS 把录像机和摄像机一起丢掉,现场恰恰在最需要的时候出现盲区。后备电源必须按录像机、摄像机、网络与门禁的合计负载来配置,而且必须经过测试。
本文覆盖安防机房 UPS 的负载计算、续航目标、机柜布置与测试计划。
安防 UPS 应该带哪些负载?
先从产生或保存证据的设备算起:网络录像机(NVR)、摄像机、PoE 交换机与门禁控制器。显示器属于可选项;报警主机与对讲可接在单独回路上。
一个典型的 16 路摄像机现场,可能有 120 W 的 NVR、16 台 8 W 的 PoE 摄像机(128 W)、60 W 的 24 口 PoE 交换机,以及 80 W 的门禁控制器,合计约 388 W。再加 20–25% 的余量用于扩容与电池老化,按约 480 W 设计。
| 设备 | 典型功耗 | 说明 |
|---|---|---|
| 8 路 NVR + 2 块硬盘 | 60–100 W | 取决于硬盘与录像模式 |
| 16 路 NVR + 4 块硬盘 | 100–160 W | PoE 预算另计 |
| PoE 摄像机 | 5–15 W | 红外与加热器会增加功耗 |
| 24 口 PoE 交换机 | 40–120 W | 另加摄像机 PoE 负载 |
| 门禁控制器 | 20–50 W | 锁具电流另计 |
| 报警主机 | 20–60 W | 警号电流另计 |
| 显示器 | 25–50 W | 常不计入 |
摄像机的功率不是唯一负载。带红外补光或加热器的摄像机,在夜间或低温环境下耗电更高。同一台摄像机白天与夜间的功耗并不相同,红外补光与加热器会让夜间功耗明显上升。把数据手册中的最大功耗作为计算依据,比用平均值更可靠,也能避免冬季夜间出现续航不足。
如何计算才能达到 4–8 小时续航?
以 480 W 运行 4 小时,可用能量为 1.92 kWh;按 80% 放电深度计算,电池组标称能量为 2.4 kWh。在 24 VDC 母线上约为 100 Ah;若要求 8 小时,电池组翻倍到约 200 Ah。
计算顺序可以固定下来:先确认负载瓦数,再乘以目标小时数得到可用能量,最后按放电深度换算成电池组标称能量。这样得到的是电池的标称容量,而不是厂商标称的“最大续航”。
1 kVA UPS 配 24 V 100 Ah 电池组是实用的 4 小时配置;2 kVA 机型配 24 V 200 Ah 电池组可覆盖 8 小时。若 UPS 采用 48 VDC 母线,所需 Ah 减半,但相同能量下的电池块数不变。
| 续航 | 标称能量 | 24 V 电池组 | 48 V 电池组 |
|---|---|---|---|
| 2 小时 | 1.2 kWh | 50 Ah | 25 Ah |
| 4 小时 | 2.4 kWh | 100 Ah | 50 Ah |
| 8 小时 | 4.8 kWh | 200 Ah | 100 Ah |
| 12 小时 | 7.2 kWh | 300 Ah | 150 Ah |
应选用支持外置电池包或电池柜的长续航 UPS,并核对充电电流。充电器偏小会给 200 Ah 电池组充很久,下一次停电可能在电池充满之前到来。
UPS 应该机架式安装还是塔式安装?
机架式 UPS 节省地面空间,电池与主机同柜,但会占用机柜空间并向机柜内散热。塔式 UPS 维护更方便,可配更大的电池柜,但需要地面空间与走线通道。机架式机型的电池通常与主机同柜,更换电池往往需要安排停机窗口;塔式机型可以把电池柜放在地面,维护空间更充裕。
只有一两个机柜的小型安防机房,机架式 UPS 更便利。四个以上机柜或需要长续航的机房,塔式 UPS 加外置电池柜通常更易于扩容和维护。
安防机房需要哪些监控与告警?
UPS 应把市电故障、电池低电量、过载与过温上报到监控中心。通过 SNMP 发送网络告警,通过干接点接入报警主机,再用电池监测器查看电池组状态。值班人员要能看到告警,待命工程师要收到升级通知。
告警不应只停留在设备面板上。值班室、保安岗与远程运维三方中,至少要有一方能在夜间收到通知,否则告警形同虚设。
调试时应测试告警链路:模拟市电失电,确认 SNMP trap 或邮件、确认干接点状态;恢复市电后再确认告警清除事件。
如何测试实际续航?
每 12 个月按设计负载做一次放电测试,记录从开始到放电终止电压的时间。显示“电池正常”的 UPS 在带载时仍可能失效。当实测续航低于目标,或电池出现鼓胀、发热、电压不均衡时,应更换电池。
测试记录应包含当时的负载瓦数、环境温度、放电起始与终止电压以及实际持续时间,便于下一次对比衰减趋势。
在 UPS 上贴一张标签,写明负载清单、续航目标与上次测试日期。这是防止后来的技术人员随意加负载而不再核算续航的最简单办法。
安防 UPS 清单
- 把 NVR、摄像机、PoE 交换机、门禁与显示器计入负载。
- 摄像机按最大功耗计算,不按平均值。
- 按 4–8 小时配置电池,并核对充电器。
- 机架式还是塔式,按机房条件决定,不凭习惯。
- 配置 UPS 监控,并实测告警链路。
- 每 12 个月做一次放电测试,标注续航。
安防机房的负载不大,但后果很重。UPS 应按“证据”来选型,而不是按安装人员图省事来选型。