宁波市轨道交通集团有限公司运营分公司, 浙江省,宁波市 315100
一、背景
随着视频监控系统的不断发展,整体系统从模拟到数字发生重大转变,但在整体系统转变过程中摄像机供电方式基本不变。每种供电方式都有自身的优缺点,合理选择摄像机供电方式在保证轨道交通视频监控系统整体运行可靠、稳定的基础上至关重要。
通过对各种摄像机供电方式的供电原理、布线形式等方面进行对比研究,从如何更好有效的提高维护效率、保证系统的稳定性等角度,为轨道交通视频监控系统摄像机供电方式的选择提供一个参考。
二、供电方式介绍
目前视频监控系统摄像机的供电方式一般可分为独立供电模式、集中供电模式、POE供电模式等,其中POE供电模式又根据不同设备的不同供电情况分为4种模式。以下针对各种供电方式进行介绍:
(一)独立供电模式
独立供电是指在每个摄像机前端安装独立的电源供电设备,放置于独立的摄像机前端箱内,此电源只为一个摄像机提供电力供应。
1.独立供电的优点
1.1 检修维护相对简便
因为每个摄像机都有独立的电源供电设备,在摄像机出现故障的时候,可以迅速就出现故障的摄像机进行故障排查。若检查出因电源供电设备引起的故障,仅需对单个故障电源进行维修和更换。
1.2 避免出现视频监控系统整体瘫痪现象
集中供电模式下的供电系统一旦出现问题,且没有采用UPS,将会导致整个视频监控系统无法正常工作,陷入瘫痪状态。而在独立供电模式下,因电源供电设备的故障,只会导致单个或数个摄像机无法工作,避免出现视频监控整体系统瘫痪的现象。
2.独立供电的缺点
2.1 成本过高
多个独立电源供电设备的成本之和,一般要比同等功率输出的集中电源要高。
2.2 受外界影响程度更高
因为独立电源供电设备往往与摄像机距离较近,若是在室外条件下,更容易遭受日晒雨淋、雷击等外力破坏因素的影响。因此选择户外专用的独立电源供电设备,尤其要注重该独立电源供电设备的防护性能。
(二)集中供电模式
集中供电是指多个摄像机采用集中管理方式,取消单个摄像机前端箱,所有摄像机电源统一接入一个安防箱内的电源供电设备。如在220V电源与摄像机之间接一个统一的集中电源设备,再用电源线分别接给摄像机。与独立供电模式相比,最大的差别在于一个电源可以为多个摄像机提供电力供应。
1.集中供电的优点
1.1成本较低
采用集中供电模式的供电系统性价比较高,成本往往比独立供电方式低的多。
1.2集中维护简单
采取集中供电模式,线路敷设方便,施工方便,便于管理。
1.3总体能耗低
由于减少了前端供电设备数量,集中供电系统的总能耗低于独立供电系统的总能耗。
2.集中供电的缺点
2.1前期配置复杂
监控摄像机在启动瞬间需要很大的启动电源,而且远距离的电力输送会产生损耗,因此集中供电的功率并非是所有监控摄像机的功率相加。采取集中供电模式,需要在前期规划期间就对整个视频监控系统有详尽了解,以便做出合理方案。同时由于前端摄像机存在12VDC、24VAC等不同供电电压的情况,故统一的电源供电设备选择情况也需进行统筹考虑。
2.2存在视频监控系统整体瘫痪的可能性
集中供电模式下的统一供电设备一旦出现问题,将会导致整个视频监控系统无法正常工作,陷入瘫痪状态。
(三)POE供电
POE供电是指以太网供电,即网线供电,同一根网线上既可以传输数据又可以传输电力。主要有以下四种供电方式(以硬盘录像机接入方式为例):
1.交换机和终端都支持POE供电
这种方法POE交换机直接通过网线接到支持POE供电的网络摄像机上,这种方法最简单,但也需要注意以下两点: 第一,需确定POE交换机以及网络摄像机是否是标准的POE接口设备;第二,要仔细确认所采用的网线规格,网线质量很关键,质量不好的网线会导致前端摄像机无法受电或者不断重启。
2.交换机支持POE供电,终端不支持POE供电
这种方案POE交换机出来接POE分离器,POE分离器将电源分离成数据信号和电力,有两根输出线,一根是电力输出线,一根是网络数据信号输出线即普通网线。电力输出有5V/9/12V等,可以匹配各种DC输入的非POE受电终端,支持IEEE 802.3af/802.3at标准协议。数据信号输出线即普通网线直接接到非POE受电终端的网口即可。
3.交换机不支持POE供电,终端支持POE供电
这种方案交换机出来接POE供电器,POE供电器将电力加到网线上之后传输给终端。这种方案利于扩展原有的布线网络,对原有网络没有影响。
4.交换机和终端都不支持POE供电
这种方案交换机出来接POE供电器,再接POE分离器,最后传输给终端,这种方案普遍未进行应用。
三、供电方式对比研究
结合上述独立供电与集中供电模式的优缺点描述,具体现场如何选择摄像机供电方式,仍需根据现场实际安装环境及功能实现要求而定。一般来说,4路以下的视频监控系统采用独立供电较为合适;4路到16路左右的视频监控系统,若距离相当,建议选择集中供电模式。16路以上的视频监控系统,可以采用多路集中供电结合,前提是必须做好前期规划设计。
另外,在前期车站摄像机部署规划设计阶段,建议关注摄像机部署点位,考虑供电距离,防止压降过大导致供电不足等情况,如果监控距离特别长,需要适当加大电源功率并提高电源电压。
通过对上述各种摄像机供电方式的供电原理、布线形式等方面进行对比研究,为有效的提高现场设备维护效率、保证视频监控系统的稳定性,建议后续轨道交通视频监控系统摄像机供电方式可结合多路集中供电及POE供电方式进行设置考虑。