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ホームセキュリティシステムの電源:独立型、PoE、集中型

監視電源の供給方法についてはこれまで何度か議論してきました。電力供給は、依然として低電圧技術者の間で最も議論されているトピックの 1 つであり、監視システムにおける一般的な障害の原因となっています。-したがって、適切な電源を選択することが重要です。この記事では、セキュリティ監視システムの主な電源モード-3 つの主要なアプローチ-)を検討し、その長所と短所を評価します。
 
1. 独立電源モード
2. 集中電源モード
3. PoE給電モード(4つの実装方法)
ネットワークカメラの電源を設定するための最も重要なルールは何ですか?カメラの電源を選択する際に他に何を考慮する必要がありますか?重要なインストールに関する注意事項!
 

1. 独立電源モード


1.1 独立電源のメリット

独立した電源には、各カメラのフロントエンドに専用のセキュリティ電源アダプタを取り付ける必要があります。各アダプターは 1 台のカメラにのみ電力を供給します。
独立電源の回路図はここに含まれます。

Schematic diagram of independent power supply included here.

シンプルなメンテナンスと簡単な電源交換
各カメラには専用の電源アダプターがあるため、故障したカメラのトラブルシューティングは簡単です。問題の原因が電源にある場合は、その 1 つのユニットのみを修理または交換する必要があります。
システム全体の障害を防止
集中電源システムでは、UPS バックアップなしで単一の障害が発生すると、監視システム全体の動作が停止する可能性があります。独立した電源を使用すると、障害は個々のカメラまたは小さなグループにのみ影響し、システムの完全なシャットダウンを防ぎます。
 

1.2 独立電源のデメリット

より高いコスト
一般に、複数の独立した電源アダプタを組み合わせたコストは、同等の合計出力を持つ単一の集中型電源のコストよりも高くなります。このコストの比較にはケーブル配線は含まれていません。
物理的損傷にさらされる可能性が大きくなる
独立した電源アダプターは通常、カメラの近くに取り付けられます。屋外環境では、このため、太陽、雨、雷、その他の外部損傷に対してより脆弱になります。屋外-定格の独立電源を選択する場合は、耐候性と保護仕様に特に注意してください。
 

2. 集中電源モード


12V 集中電源を 220V 電源に接続し、2*1.0 赤/黒の電源ケーブルをカメラに接続します。 12V の通電距離は 100 メートルを超えてはなりません。ケーブルの端に 1 つの電源コ​​ネクタを取り付け、カメラの電源入力に接続します。集中電源は、制御室または中間点にある 12 V スイッチング電源を使用して、複数のフロントエンド デバイスに電力を供給します。{10}}独立モードとの主な違いは、1 つの電源が複数のカメラに機能することです。
集中電源の概略図がここに含まれています。

Schematic diagram of centralized power supply included here.

2.1 集中電源の役割

データセンター管理主に、配電、ネットワーク機器、物理的セキュリティなどのインフラストラクチャおよび IT 資産をカバーします。一元的なモニタリングでは、管理とテクノロジーを適用してこれらのシステムを監視し、リアルタイムの障害検出とアラートを可能にします。-さらに、この監視データの収集と分析により、容量、イベント、問題、コンプライアンスの管理がサポートされ、最終的にはデータセンターの高い可用性が実現します。
 

2.2 集中電源のメリット

低コスト
集中型システムは独立したシステムよりも多くのケーブルを使用することがよくありますが、集中型電源ユニットのコスト効率が高いため、通常、これが全体として最も経済的なソリューションになります。{0}
簡素化された一元的なメンテナンス
集中電源により、ケーブルの配線、設置、全体的な管理が簡素化されます。
総エネルギー消費量の削減
実際のプロジェクトのデータによると、集中型電力システムの総エネルギー消費量は、同等の独立したシステムの総エネルギー消費量よりも低いことがわかっています。
 

2.3 集中電源のデメリット

複雑な初期構成
監視カメラは起動時に大きな突入電流が必要であり、長距離の電力伝送では損失が発生します。したがって、集中電源の容量は、すべてのカメラの定格電力の単純な合計ではありません。このモードを実装するには、エンジニアがシステム全体を完全に理解し、適切なソリューションを設計する必要があります。
(実際には、カメラの起動電流が高く、ケーブルが長いと電圧降下が発生します。必要な電力はカメラの合計定格だけではありません。正しい計算: すべてのカメラの定格電力を合計し、実際に必要な電力として 1.3 を掛け、伝送損失として約 30% を追加し、将来の拡張に備えてさらに 30% のマージンを追加します。)
システム全体の障害のリスク
集中電源 (UPS なし) に障害が発生すると、監視システム全体が動作を停止します。
 

3. PoE (パワーオーバーイーサネット) 電源供給


PoE 電力供給には主に 4 つの方法があります。

3.1 スイッチとエンドデバイスの両方が PoE をサポート

PoE スイッチを直接接続します。ネットワークケーブルPoE 対応のワイヤレス AP やネットワーク カメラ-に接続します。これは最も簡単な方法ですが、次の点に注意してください。
① PoE スイッチと AP またはカメラが標準の PoE デバイスであることを確認します。
② ネットワークケーブルの仕様をよくご確認ください。ケーブルの品質は非常に重要です。品質が低いと、デバイスに電力が供給されなくなったり、定期的に再起動が発生したりする可能性があります。
概略図が含まれています。

PoE (Power Over Ethernet) Power Supply Schematic diagram

 

3.2 スイッチは PoE をサポートしますが、エンドデバイスはサポートしません

ここで、PoE スイッチは PoE スプリッタに接続します。スプリッタは、2 つの出力ラインで入力信号をデータと電力に分離します。1 つは電力用 (通常は 5V/9V/12V など)、もう 1 つはデータ用 (標準ネットワークケーブル)。電力出力は、DC 入力を備えたさまざまな非 PoE エンドデバイスに適合し、IEEE 802.3af/at 規格をサポートします。{1}データラインはデバイスのネットワーク ポートに直接接続します。
概略図が含まれています。

the PoE switch connects to a PoE splitter. The splitter separates the incoming signal into data and power, with two output lines: one for power (typically 5V/9V/12V etc.) and one for data (a standard network cable). The power output can match various non-PoE end devices with DC input, supporting IEEE 802.3af/at standards.

 

3.3 スイッチは PoE をサポートしないが、エンドデバイスは PoE をサポートする

PoE インジェクターを標準スイッチに接続します。インジェクターは、ネットワーク ケーブルがデバイスに到達する前に、ネットワーク ケーブルに電力を追加します。この方法は、元のインフラストラクチャを変更せずに既存のネットワークを拡張する場合に役立ちます。
概略図が含まれています。

Connect a PoE injector to the standard switch. The injector adds power to the network cable before it reaches the device. This method is useful for expanding an existing network without modifying the original infrastructure.

 
 

3.4 スイッチもエンドデバイスも PoE をサポートしていない

PoE インジェクターをスイッチに接続し、次に PoE スプリッターを接続し、最後にエンド デバイスに接続します。方法 3 と 4 は、既存のスイッチに PoE がないものの、その利点が必要な従来のネットワークを改修するのに適しています。
概略図が含まれています。

Neither Switch Nor End Device Supports PoE Connect a PoE injector to the switch, then a PoE splitter, and finally to the end device. Methods 3 and 4 are suited for retrofitting traditional networks where the existing switch lacks PoE but its benefits are desired.

 
 

3.5 PoE インジェクター接続の実践

実際、ケーブルはどのように接続すればよいのでしょうか? PoE に慣れている多くのユーザーは、ピン配置の問題 (電源に 1-2-3-6 または 4-5-7-8 のペアを使用する) を心配し、間違いが機器に損傷を与える可能性があることを懸念しています。
PoE 規格では、PSE 機器 (PoE スイッチやインジェクターなど) が 2 つの電源ピン配置スキームのうち少なくとも 1 つをサポートする必要があります。最新の 802.3at 4- ペア規格では、両方のサポートが必要です。ただし、PoE 給電デバイス (PD) は両方の方式をサポートする必要があります。
PoE は便利でシンプルですが、集中型または独立した電源に比べて安定性が若干低くなります。一般的な問題には、PoE スプリッターが故障する傾向があることや、PoEスイッチ再起動が必要です。
 

4. 独立電源と集中電源の選択

 

4.1 独立電源と集中電源の選択方法

 

独立した権力と中央集権的な権力の長所と短所は上記にまとめられています。選択は、実際の設置環境とクライアントの要件によって異なります。
一般に、独立電源はカメラが 4 台未満のシステムに適しています。同様のケーブル配線を備えた 4 ~ 16 台のカメラの場合は、集中電源を使用することをお勧めします。カメラが 16 台を超えるシステムの場合は、初期構成が慎重に計画されていれば、複数の集中電源を組み合わせることができます。
例:オフィス ビルには、それぞれ定格 4 W の固定バレット型ネットワーク カメラが 100 台あります。-電源はどのように設定すればよいでしょうか?
上記の計算方法を使用すると、次のようになります。
カメラの合計定格電力=4W * 100=400W
実際のカメラ電力需要=400W * 1.3=520W
損失を考慮した後に必要な電力=520W * 1.3=676W
安全マージンを含む最終電源容量=676W * 1.3=878W
要約式:
必要な電源容量=カメラ定格電力 × 1.3 × 1.3 × 1.3
(注: ケーブルが非常に長い場合は、電力容量を増やし、より高い供給電圧の使用を検討してください。)
 

4.2 ネットワークカメラの電源設定における最も重要なルールは何ですか?


単一の電源から監視システム全体に電力を供給しないでください。理由:
メンテナンス中は、電源が再投入されることがよくあります。すべてのカメラが同時に起動すると、大量の突入電流が発生し、電源に過負荷がかかり、損傷する可能性があります。
単一の電源に障害が発生すると、監視システム全体がダウンします。これは重要な入口/出口ポイントで特に問題となり、セキュリティ上のギャップが生じる可能性があります。
正しいアプローチは何ですか?
上の例では、100 台のカメラに合計約 800W が必要です。正しい構成は 4 つの 200 W 電源です。これにより、1 つの電源に障害が発生した場合でも、重要なポイントにあるカメラを残りのユニットに再配分することができ、システム全体への影響を最小限に抑えることができます。-

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