Сколько потребляет энергии пожарная сигнализация?

Энергопотребление систем контроля доступа

Сколько потребляет энергии пожарная сигнализация?09 Январь 2014

Системы безопасности – существенная часть нашей жизни, они должны работать надежно, то есть постоянно. К системам контроля доступа это относится в первую очередь. Охранно-пожарная сигнализация может никогда не сработать и вы даже не узнаете, работает она вообще или нет.

СКУД именно работает, причем ежедневно и постоянно, открывает двери для всех, кто имеет право.
Одна из серьезных проблем в обеспечении бесперебойной работоспособности – перебои питания.

Регулярные ремонтные работы на линиях электропередачи, аварии, в том числе специально организованные преступниками – все это заставляет обязательно рассматривать вопрос о резервировании питания.

Нормативные документы говорят о бесперебойном питании только в отношении пожарной сигнализации – 24 часа в дежурном режиме плюс еще 3 часа в режиме тревоги. В дежурном режиме один пожарный извещатель потребляет около 1мВт, поэтому нет проблем запитать тысячи извещателей от одного маленького аккумулятора. Однако в СКУД все иначе.

Ок, оценим, сколько времени должна работать СКУД при отключении внешнего питания. Первое, обязательное требование – если СКУД управляет пожарными выходами. Тогда на СКУД также распространяется требование 24+3 часа.

Но СКУД – реально используемая система, поэтому пользователи часто налагают значительно более жесткие требования: 54 часа (от вечера пятницы до утра понедельника) в дежурном режиме. Для жилых помещений встречается даже требование «2 недели» — то есть на время отпуска.

Впрочем, это относится скорее к системе охранной сигнализации на объекте без постоянного присутствия персонала охраны, ведь уезжая в отпуск мало кто оставит дверь на электрическом замке, наверняка нетрудно добавить механический замок.

Самое распространенное практическое требование – обеспечение работы СКУД в дежурном режиме в течение времени, необходимого для прибытия аварийной бригады, а также обеспечение доступа этой бригады на объект.

Далее ремонтники могут обеспечить резервное питание от мобильного бензинового генератора. Сколько это в часах – зависит от объекта.

Небольшое здание в километре от основного офиса, это одно, а охотничья избушка в тайге (интересно, кто-нибудь ставил электронную СКУД на такую избушку?) – это может быть больше месяца.

Итак, реальные задачи сводятся к двум вариантам: Первый – обеспечить нормальную работоспособность всего здания в рабочее время (много дверей, частые проходы) в течение нескольких часов, пока устраняется авария.

Мы для оценки примем 1 проход раз в пять минут в каждую дверь в течение 3 часов.

Второй вариант – обеспечить работу системы в дежурном режиме (двери заперты, никто не ходит) в течение двух-трех суток, и затем обеспечить несколько успешных проходов в несколько дверей.

Какие трудности нас подстерегают? Оборудование СКУД – это не пожарные извещатели. Тут микроамперами да милливаттами не обойтись.

Во-первых, считыватели. 90% современных систем основаны на бесконтактных проксимити считывателях. Их потребление (стандартных, не говоря про особо мощные сверхдальние или комбинированные) составляет от 0.5 до 2 Вт на каждую дверь.

Постоянно питать от аккумулятора накладно – одного стандартного 7ач аккумулятора хватит чтобы запитать в течение 70 часов только 1 считыватель. Так обычно и поступают – отдельный блок питания на каждый контроллер. С аккумулятором 7ач, если это 1-дверный контроллер, и с 12 ач, если это 2-дверный контроллер.

Если очень длительное время работы от аккумулятора в аварийном режиме очень важно, можно рекомендовать настроить на случай аварии такой режим, чтобы питание на бесконтактный считыватель подавалось изредка, или только в нужные моменты, например, после открывания внешней двери тамбура, или после набора кода на клавиатуре, или по другим признакам (хотя бы после сигнала от ИК пассивного датчика движения, подобно тому, как экономится электричество, отключая освещение в отсутствие движения). Так можно растянуть один аккумулятор раз в десять, так что 7-ач аккумулятора хватит на две недели для одного считывателя.
Крайний способ экономии – применение ключей типа «тачмемори». Считыватели для таких ключей представляют собой пассивный разъем и почти совсем не потребляют тока пока не приложена таблетка.

Основными же пожирателями батареек являются замки. Особенно самые популярные (дешевые, надежные, удобные) – магнитные замки. В обычном варианте – с прямым примагничиванием пластины — они требуют хотя бы 2 Вт, а некоторые (особо дешевые или особо сильные) и до 20 Вт постоянно.

Так называемые «сдвиговые» замки (это модификация магнитного замка, которая притягивает ребристую пластину поперек направления движения двери) могут удовлетвориться 0.

5 Вт, то есть порядок величины уже подобен считывателям, с той поправкой, что замок нельзя перевести в спящий (экономичный) режим в отсутствие пользователей.

Хотя в принципе и это возможно, вспомните классические турникеты метро – они не расходуют энергии в ждущем режиме, пока не понадобится остановить несанкционированный проход.
Итак, один магнитный замок, как правило, сможет работать 20..30 часов от аккумулятора 7ач. Сдвиговый вариант,  возможно, даже 2..3 суток.

Кроме того, есть ряд очень дорогих, а также, наоборот, очень дешевых электромеханических замков, не потребляющих энергии в режиме ожидания. Во-первых, это дешевые «защелки» с самовзводом, в которых пружина взводится при захлопывании двери, и освобождается коротким импульсом тока.

В дежурном режиме такой замок вообще не потребляет тока, расход энергии происходит только в момент выдачи команды «открыть». Широко известны такие замки марки Commax, Cisa, ISEO.

Основной недостаток таких замков – тот факт, что после подачи импульса открывания они будут неограниченно долго стоять в отпертом состоянии, пока кто-то не откроет и затем не закроет дверь, чтобы снова взвести защелку.

Некоторые модификации имеют контрольный контакт для индикации такого состояния, однако в жизни они встречаются редко, для объектов повышенной ответственности чаще применяются другие типы замков. Второй недостаток таких замков – большая энергоемкость.

Да-да, хотя в состоянии покоя они не потребляют совсем ничего, но для открывания многие такие замки требуют очень большой ток (до 5 ампер) в течение примерно одной секунды. Таким образом, при интенсивности проходов в районе 1 проход в минуту средняя потребляемая мощность также достигнет 1 ватта.

Конечно, если нас интересует только второй целевой вариант – выждать несколько суток в дежурном режиме и осуществить один проход, чтобы на объект вошла ремонтная бригада – то этот недостаток не критичен. Однако в первом варианте – проходы раз в 5 минут, один такой замок сможет продержаться примерно 300 часов от аккумулятора 7ач, то есть на 3 часа одного аккумулятора хватит даже для питания 100 замков.
Впрочем, ток 5 ампер сам по себе в любом случае требует наличия мощного источника питания, подключенного короткими толстыми проводами, что также неудобно. У таких «самовхводных» замков есть и достоинства – большинство из них позволяют установить механический цилиндровый механизм для открывания в случае полного обесточивания.

Еще один дешевый вариант со сходными параметрами – электромагнитная защелка, освобождающая язычок обычного замка. Такой вариант несколько удобнее предыдущего, ибо при обесточивании защелки она гарантированно переходит в запертое состояние.

Удобнее она и в монтаже – такая «ответная часть» устанавливается обычно на раму, а не на дверь, и потому не требует монтировать гибкий переход проводов со стены на дверь, который сам по себе снижает надежность системы. Нередко достоинством таких «защелок-откидушек» считают и возможность выбора основного замка – это вопрос дизайна и унификации ключей на объекте.

Кстати, будьте осторожны! Защелки могут быть как «нормально запертые» так и «нормально отпертые», которые требуют постоянно прикладывать напряжение, чтобы дверь была заперта. Этот, второй, тип, безопаснее на случай пожара, но зато опаснее в смысле охраны – если обесточить объект, через некоторое время все двери откроются.

С точки зрения энергетики количество энергии на одно открывание у защелок даже чуть меньше, чем у замков с самовзводом. Можно для оценки считать, что при частоте проходов 1 раз в 5 минут, одна защелка израсходует аккумулятор 7ач за 500 часов.

Последний тип замка с нулевым потреблением в состоянии покоя – это моторный замок, который после подачи напряжения неторопливо перемещает щеколду замка с помощью червячной передачи или резьбовой втулки.

Встречаются относительно редко и имеют большую стоимость, однако обычно обладают очень высокой механической прочностью и относительно невысоким энергопотреблением.

Эти замки предпочтительны для особо ответственных объектов, в большинстве случаев современный человек не в состоянии вынести неторопливого процесса открывания двери.

В целом, замки с нулевым потреблением в состоянии покоя сильно облегчают проектирование бесперебойного источника питания, по крайней мере, если не требуется обеспечить работу системы при активных проходах.

В заключение добавлю несколько примеров, чтобы продемонстрировать, что не следует очень много внимания уделять питанию и забывать про другие факторы. Надежное бесперебойное функционирование системы СКУД зависит от многих параметров, порой совсем не очевидных.

Пример 1. Программное обеспечение, с помощью которого конфигурировалась система контроля доступа, по умолчанию предлагала в качестве даты окончания срока действия карты 24 часа 59 минут 31 декабря текущего года.

Запуск системы происходил в марте, администратор системы не обратил на это внимание, стремясь скорее забить базу данных персонала и запустить систему в эксплуатацию, а потом забыл.

Этот же администратор был очень не рад, когда дежурная смена узла связи, пришедшая на работу 1 января в 6-00, не смогла войти и его вызвали срочно исправлять ситуацию.

Пример 2. Администратор уходя с работы в пятницу отключил компьютер от системы контроля доступа.

В результате протокол событий на контроллере переполнился в ночь на субботу, и контроллер попытался задать компьютеру вопрос: сбросить или сохранить? До воскресенья администратора системы найти не удалось, главный вход на склад был закрыт, интернет-магазин с круглосуточной доставкой понес серьезные убытки.

Приведенные примеры должны побудить проектировщика системы реально представить себе, что будет происходить в том или ином случае, а администратора системы – проверить, сможет ли система реально работать при запланированных аварийных ситуациях.

Сбой питания – самая простая и легко предсказуемая нештатная ситуация. Отсутствие резервного питания прямо свидетельствует о небрежности проектировщика. Тем не менее, следует предусматривать и другие нештатные ситуации.

В частности, обязательно обеспечить в нештатной ситуации доступ на объект аварийной группы.

В некоторых случаях очень хорошим решением является применение нормально-открытых замков (типа электромагнитных), чтобы в случае, скажем, пожара, можно было обесточить всю систему и заведомо открыть все пожарные выходы. Аналогичный прием порой неявно подразумевается и при создании обычной системы.

Если вы можете ее обесточить извне защищаемого помещения, даже если система «повисла» или в результате катастрофической грозы выгорел контроллер системы, вам достаточно подождать, пока сядет аккумулятор и вы войдете в помещение. Для преступников подождать 5 часов будет неприемлемой задержкой, а для хозяина помещения такой вариант заведомо лучше, чем ломать двери.

Читайте также:  Как выбрать беспроводной видеодомофон: факторы для выбора

Стандартное решение – использовать комбинацию механических замков и защелок или электромеханических замков с резервным цилиндровым механизмом – в таком случае при выходе системы из строя достаточно достать из сейфа комплект аварийных механических ключей.

Только не забудьте, что запасные ключи надо хранить в надежном месте и обязательно вне защищаемого помещения. Некоторые проектировщики предусматривают возможность использования для аварийного вскрытия дублирующей системы контроля доступа.

Помните, любая возможность аварийного вскрытия открывает и лазейку для преступников, поэтому варианты резервного вскрытия должны держаться в секрете (как, впрочем, и вся документация по системе контроля доступа – например тот факт, что провод к замку проходит сверху на расстоянии 4 см от рамы двери – может быть использован и преступниками и самим хозяином для вскрытия двери в аварийной ситуации – стену обычно сверлить легче чем железную дверь.

В целом, разумеется, чем более защищена ваша система от взлома, тем надежнее она должна работать, чтобы вам не пришлось ломать ее самому в случае аварии. А одним из параметров надежности является надежное гарантированное электропитание, особенностям реализации которого и была посвящена данная статья.

Источник: Daily (.sec ru)

Источник: https://www.AktivSB.ru/statii/energopotreblenie_sistem_kontrolya_dostupa.html

Расчет источника питания для противопожарных систем

В соответствии с отраслевыми нормативами, а именно — СП5.13130-2009, для охранно-пожарной сигнализации и систем автоматического пожаротушения предусмотрена подача питания с двух независимых источников энергоснабжения.

Эти источники непосредственно на объекте должны быть объединены устройством автоматического ввода резерва, которое переключает питание систем противопожарной автоматики с одного источника на другой.

Если техническая возможность подачи питания от двух независимых источников отсутствует, то необходимо использовать автономное энергоснабжение, для которого и выполняется расчет источника питания для ОПС.

Стандартный источник питания для небольшой ОПС с аккумуляторной батареей

Резервные блоки питания – это система, состоящая из аккумуляторных батарей, устройства подзарядки и устройства автоматического переключения, которые должны обеспечить работоспособность охранно-пожарной сигнализации и системы автоматического пожаротушения (ОПС и САП) при отключении основных линий электроснабжения. Резервирование должно обеспечивать полноценное функционирование всех систем 24 часа в дежурном режиме и дополнительно 3 часа в режиме «Тревоги» (если речь идет только об охранно-пожарной сигнализации) или «Пожар» (Если энергией должна обеспечиваться система автоматического пожаротушения).

На практике расчет источника питания для пожарной сигнализации сводится к определению минимально необходимой мощности аккумуляторной батареи (АКБ).

Естественно, даже если система противопожарной автоматики двух объектов имеет одинаковую структуру, различия в энергопотреблении разных моделей оборудования приводят к необходимости выполнения расчета источника питания для каждого объекта отдельно.

В интернете существует множество онлайн калькуляторов и экселевских форм, которые предоставляют продавцы оборудования для ОПС и САП. Однако такое программное обеспечение бывает заточено под конкретного производителя.

Кроме того, округление этих параметров всегда идет в сторону максимального увеличения, что в итоге даёт значительное превышение расчетных параметров над оптимальным уровнем. С одной стороны это неплохо, так как ОПС и САП гарантированно будут работоспособны в случае непредвиденных ситуаций и длительного отключения электроэнергии. Но с другой стороны стоимость такого источника питания может быть в несколько раз выше.

Существует множество моделей АКБ с широким диапазоном технических характеристик

Расчет источника питания с АКБ для ОПС на примере усредненных значений

Прежде чем приступить к расчету источника питания нужно определить исходные данные. Посчитать усредненное энергопотребление всех устройств системы охранно-пожарной сигнализации, эвакуации и оповещения при чрезвычайных ситуациях в помещении.

Допустим, на объекте имеется 10 выходов, которые необходимо табличками «Выход» с постоянно действующей подсветкой. Каждая из них имеет параметры энергопотребления 12V, 32mA. Следовательно, за сутки они потребляют 10х32х24=7680mA.

Приемно-контрольный прибор при полной загрузке шлейфов (то есть совокупно со всеми оповещателями) потребляет 250mA, а за сутки 6000mA;

Индикаторный пульт в диспетчерской или на посту охраны 100mA или 2400mA за сутки.

К имеющимся данным необходимо добавить еще 3 часа функционирования в режиме максимального потребления — «Пожар» или «Тревога»:

  1. Таблички «Вход», в мерцающем режиме, имеют те же параметры энергопотребления. То есть за 3 часа 960mA.
  2. Энергопотребление приемно-контрольного прибора возрастает на 20%, что составляет 300mA в час или 900mA за 3 часа.
  3. Пульт индикации, также, потребляет на 20% энергии больше, что в конечном итоге составляет 360mA за 3 часа.

Кроме того, при тревожном режиме активируются сирены (12V, 55mA). Допустим, их имеется 5 штук, следовательно, общее энергопотребление за 3 часа составит 825mA.

Добавим к имеющейся системе два релейных выхода для отключения вентиляцией и лифтов, каждый из которых потребляет 60mA. Следовательно, оба за 3 часа будут потреблять 360mA.

ВАЖНО! При расчетах конкретного объекта все данные должно быть получены из паспортов устройств. Ни в коем случае нельзя принимать их усреднено, так как расчет источника питания должен быть произведен максимально точно.

Общая сумма энергопотребления за сутки стандартного функционирования и 3 часа максимального потребления составляет:

7680+6000+2400+960+900+360+825+360=19485mA

Полученное число необходимо увеличить на коэффициент потери заряда аккумуляторных батарей (1,2)

19485х1,2=23382mA=23,38А

Это и есть искомая величина, которой должен соответствовать источник питания для ОПС. Теперь осталось подобрать соответствующее оборудование. Как показывает практика, количество аккумуляторных батарей в блоке питания обычно парное. То есть, в данном случае, для обеспечения 23,4А нам понадобится 4 аккумуляторных батареи на 7А/ч., блок питания будет давать 12V, 28A/ч.

Теперь необходимо определить номинальную потребляемую мощность. Опять суммировать мощности всех элементов входящих в систему при максимальном энергопотреблении, они составят:

320 (таблички «Вход»)+300 (ПКП)+120 (пульт индикации)+275 (сирены)+120 (реле)=1135mA=1.14A

В реальности необходимо подобрать такую мощность блока питания, чтобы максимальная загрузка всех элементов системы не превышала 40%. В этом случае блок питания не будет греться, и сможет беспроблемно питать все элементы ОПС и САП, а так же подзаряжать аккумуляторы.

Источник: http://ohranivdome.net/pozharnaya-signalizatsiya/pozharnaya-bezopasnost/raschet-istochnika-pitaniya-dlya-protivopozharnykh-sistem.html

Расчет емкости аккумуляторной батареи для пожарной сигнализации

Раздел: Пожарная сигнализация

В этой статье будут рассмотрены все тонкости расчета емкости аккумуляторной батареи (АКБ) для автоматической пожарной сигнализации (АПС).

Перед началом что либо считать, нам надо ознакомится с нормативными документами:

Так согласно СП5.13130.2009 Изм.1 (Изм.1 внесено от 01.06.2011 г) пункт 15.3 гласит, что при наличии одного источника электропитания (на объектах 3 категории надежности электроснабжения, в моем случае был объект 3 категории) допускается использовать в качестве резервного источника питания электроприемников, указанных в пункте 15.

1 (в этом пункте рассматривается электроснабжение системы АПС на объектах 1 категории надежности), бесперебойное питание электроприемников для АПС должно обеспечиваться аккумуляторными батареями или блоками бесперебойного питания, для питания указанных электроприемников в дежурном режиме в течении 24 часов плюс 1 час в тревожном режиме.

Если же посмотреть НПБ 88-2001 (Дата введения в действие 1 января 2002 г) который был принят взамен СНИП 2.04.

09-84, НПБ 21-98, НПБ 22-96, НПБ 56-86, (обращаю Ваше внимание что данный НПБ 88-2001 никто не отменял и он действителен!), то согласно пункта 14.

3 — бесперебойное питание электроприемников для АПС, должно обеспечиваться в дежурном режиме в течении 24 часов плюс 3 часа в тревожном режиме.

Иcходя из личного опыта лучше принимать СП5.13130.2009 Изм.1.

(Был случай когда, было принято решение сделать расчет на основе НПБ 88-2001, руководствуясь, тем, что 3 часа будет лучше, чем 1 час.

Вскоре после выпуска проекта, пришло замечание от Заказчика с требованием пересчитать емкость аккумуляторной батареи руководствуясь СП5.13130.2009 Изм.1. Аргументировали они тем что, если считать акк.

батарею с учетом 3 часов в тревожном режиме, это приводит к завышению емкости аккумуляторной батареи и соответственно ее удорожание.)

Формула для расчета емкости аккумуляторной батареи для АПС представляет собой:

где:

  • Iн1 – потребляемый ток элемента установки сигнализации в дежурном режиме (ед. изм. А);
  • Iн2 – потребляемый ток элемента установки сигнализации в режиме тревоги (ед. изм. А);
  • Kст=1,25 – коэффициент старения аккумуляторной батареи. (Обращаю Ваше внимание, что этот коэффициент обобщенный, для более точного определения этого коэффициента нужно использовать график зависимости емкости аккумуляторной батареи от срока службы, данную информацию Вы сможете найти в описании на выбранную акк. батарею)

Пример расчета емкости аккумуляторной батареи
типа DELTA

Таблица — Исходные данные

Наименование прибораКол-во, штПотребляемый ток в «Дежурном режиме», мАПотребляемый ток в «Режиме тревоги», мАСуммарный потребляемый ток в «Дежурном режиме», мАСуммарный потребляемый ток в «Режиме тревоги», мА
С2000-КДЛ с подключенными извещателями ДИП-34А-01-02 в кол-ве 109 шт 1 80+54,5 80+54,5 134,5 134,5
С2000-4 1 170 240 170 240
ТС-2 СВТ 1048.51 150 4 25 25 100 100
МАЯК-12-К 10 22 22 220 220

1. Выбираем коэффициент старения аккумуляторной батареи из графика зависимости емкости аккумуляторной батареи от срока службы:

Согласно графика, после 5 лет службы у аккумуляторной батареи останется 70% емкости от начальной, соответственно коэффициент старения у нас составит 100%/70% = 1,43. (Срок службы данной акк. батареи составляет 5 лет)

2. Определяем необходимую емкость аккумуляторной батареи для питания приборов в дежурном режиме 24 часа плюс 1 час (согласно СП5.13130.2009 Изм.1)

Результат: Выбираем аккумуляторную батарею емкостью 26 А*ч типа DELTA DTM 1226

Источник: https://raschet.info/view_post.php?id=6

Ток потребления двусторонних автосигнализаций

Очень актуальный вопрос — потребление автосигнализации. Волнует не только установщиков, но в первую очередь пользователей систем. Наверное, многим знакомы ощущения, когда обнаруживаешь автомобиль с севшим аккумулятором — они не из приятных.

Причиной этого становятся различные потребители — не выключенный свет в салоне или не выключенные габаритные огни, а может и охранная система. Если рассматривать охранную систему в качестве основного потребителя, то следует «строить» противоугонные комплексы на базе систем с наименьшим потреблением. Что вполне логично.

Основой комплекса, как правило, выступает автосигнализация. Рассмотрим на примере результатов испытаний токи потребления различных систем.

Читайте также:  Принцип действия и виды водяного пожаротушения

Объективность теста подтверждена независимыми экспертами со стороны различных компаний из области car-security:

Перечислим условия, при которых производились измерения:

  • В качестве вспомогательного инструмента используем автомобиль с CAN шиной (Опель Астра H седан 1,6 XER 2008 г.в.), на которую подключаем некоторые сигнализации, способные поддерживать обмен данными с этой шиной. Те системы, которые не обладают встроенным CAN модулем, мы подключаем по обычной схеме к аккумулятору автомобиля.
  • Дожидаемся «засыпания» штатной кан шины (состояние CAN шины контролируется цифровым осциллографом Velleman hps 10).
  • После «засыпания» производим измерения в течение 5 минут оборудованием Powergraph E14-440. Измеряем потребления сигнализаций в режиме «охрана» и «снято с охраны». 
  • Измерения производим, используя падение напряжения на последовательно включенном в цепь питания сигнализации резисторе номиналом 1 Ом.
  • Все сигнализации подключаем к сирене, которая идет в комплекте либо берем дополнительную не автономную
  • Мы подключаем к сигнализации все модули, которые имеются в комплекте (датчики удара, температуры, модули запуска и прочее)

Таблица результатов измерений:

Фрагменты графиков:

Примечания и выводы:

Следует отметить некоторые наблюдения: интересный алгоритм «засыпания» выявлен у систем StarLine — через 3 минуты, после реакции системы на последнюю команду брелка, трансивер (приёмо-передающий модуль) сигнализации переходит в энергосберегающий режим. Так же через минуту после постановки в охрану заметили скачек тока потребления у Томагавка — это сработало реле поворотных огней. В результате итоговых измерений мы учли эти факторы. 

В целом высокие токи потребления среди испытуемых мы выявили у систем Scher-khan 10 и Pandora DXL 3300, вероятнее всего, это обуславливается спецификой работы с встроенным CAN модулем.

Отметим, что системы, имеющие в своем арсенале функцию контроля канала связи так же показывают повышенную результирующую в силу высокого потребления трансивера во время этого процесса, частоты выхода его на связь, а так же длительности проверки связи. Это наблюдается в системах Сталкер, StarLine B62 и Pandora DXL 3500/3300.

Контроль канала связи дал прирост в системах Pandora 3300 около 10мА — это почти 30% от итога, StarLine b62 5 мА это 10%, у Сталкера эта цифра 1 мА. Но эта функция имеет важное значение и рекомендована для использования в устройствах, как гарантия уверенного приема. 

Обсуждение в форуме

Источник: https://www.ugona.net/article123.html

Энергопотребление СКУД

В области электропитания СКУД существует несколько проблем или вызовов:

  1. значительное энергопотребление СКУД по сравнению с охранной и тем более пожарной сигнализацией;
  2. огромные импульсные токи и индуктивный характер нагрузки;
  3. питание контроллеров;
  4. размещение блоков питания.

Пожиратель электроэнергии

Основной пожиратель энергии в СКУД — электрозамок. Да, с каждым годом растет энергоэффективность новых устройств, теперь уже норма ток потребления замка 100 мА, но это все еще намного больше, чем 100 мкА у пожарного датчика. С этим почти ничего нельзя поделать.

Как известно (надеюсь, сейчас известно уже всем в отрасли безопасности), замки бывают нормально запертые и нормально отпертые Наиболее популярные замки (например, электромагнитные) — нормально отпертые, то есть, если электроника СКУД или блок питания сломались, дверь будет отперта. Это безопасно (в смысле safety — люди не окажутся запертыми без еды и воды из-за сбоя техники), однако предъявляет немыслимые требования к блокам питания.

Типичное пожелание владельца объекта к системе контроля доступа — работа от аккумулятора от вечера пятницы до утра понедельника Это 64 часа. Типичный замок потребляет 0,5 А, соответственно требуется общая емкость аккумуляторов 32 Ач. На каждый замок! Фактически это означает огромный ящик с двумя немаленькими аккумуляторами по 18 Ач.

Как можно сэкономить?

1. Можно использовать более экономичные замки — с током 100 мА, но они менее прочные (допустимое усилие всего 200-300 кг) и более капризные в монтаже (их конструкция не столь проста, как у обычных магнитных, — это сдвиговые замки, или защелки). В любом случае на каждый замок необходим аккумулятор емкостью минимум 7 Ач.

2. Второй способ сэкономить — применить нормально запертые замки.

Им не нужно постоянное питание, они потребляют ток только при открывании двери, а потому даже если вечером в пятницу будет отключено питание всего здания — возможно, испортится колбаса в холодильнике, но уж замки точно будут заперты все время до понедельника, когда пришедшие на работу специалисты все починят.

Такие замки обеспечивают повышенную безопасность (в смысле security то есть защиту от преступников — при любом отказе электроники или блоков питания помещения останутся защищенными от посягательств нехороших людей). А с точки зрения блока питания данные замки позволяют использовать сколь угодно маленькие аккумуляторы.

Нормально запертые замки — это хорошо. Но есть одно «но».

Если вдруг что-то сломалось и аккумуляторы таки сели, как вы попадете внутрь, чтобы починить систему? Либо блоки питания должны стоять в отдельном помещении, запертом на обычный механический замок, либо необходимо иметь специальный выведенный наружу разъем, защищенный от перенапряжения, для подключения резервного аккумулятора (например, автомобильный). Правда, если сбой был не по питанию, а вышла из строя электроника (всякое ведь случается), единственное, что может вас спасти, — специальные замки (например, защелки в комплексе с механическим замком или самовзводные замки типа Commax или Cisa, в которые сразу встроен цилиндр для механического ключа). В последнем случае мы в полный рост встречаемся со второй серьезной проблемой питания СКУД.

Импульсные токи и индуктивная нагрузка

Вторая проблема электропитания СКУД — огромные импульсные токи и индуктивный характер нагрузки.

Замки типа Cisa, весьма популярные в нашей стране (и весьма надежные), в момент открытия потребляют ток более 3 А. Да, среднее потребление невелико. А когда он стоит и никто через дверь не ходит (в выходные, например), потребление нулевое. Но в момент открытия ток такой, что многие блоки питания отключатся по перегрузке (или даже в них сгорит предохранитель). Что не самое худшее!

В момент выдачи такого импульса напряжение на выходе блока питания просядет (особенно если провода не очень толстые), и этого может быть достаточно, чтобы контроллер, управляющий замком, кратковременно отключился Столь мощные импульсные помехи значительно превышают все разумные нормативы при тестировании электроники. Но и это еще не самое ужасное.

Индуктивная нагрузка — страшная вещь. Кто помнит из школьного курса физики, катушка индуктивности знаменита тем, что если попытаться в ней выключить ток, она станет сопротивляться, сама создаст сколь угодно большой выброс напряжения, которое пробьет любой выключатель.

Конечно, в инструкции по монтажу замка и его контроллера обязательно указано, что необходимо подключить соответствующий защитный диод, причем подключить как можно ближе к замку.

Иначе импульсные помехи при включении замка нарушат работу не только контроллера СКУД, но и обычных компьютеров во всех окрестных комнатах.

Противоречивые требования

Итак, к блокам питания СКУД предъявляются очень противоречивые требования.

Либо от них требуется (для непрерывного питания нормально отпертых замков) огромная емкость аккумуляторов (30-40 Ач), но очень небольшой ток (не более 0,5 А), чего не бывает — блоки питания в довольно крупных корпусах для размещения таких аккумуляторов обычно рассчитаны на 3-5 А. Либо требуется (для Cisa и подобных) максимальный импульсный ток 4 А, а аккумулятор можно вообще не класть. 

Впрочем, обеспечить такой ток в большинстве случаев можно только за счет аккумулятора, благо для применяемых обычно свинцовых аккумуляторов нормальным импульсным током считается 2-3 номинала (то есть для аккумулятора 7 Ач допустим ток 15-20 А).

Но смотрите внимательно параметры блока питания — есть ли в нем защита от перегрузки аккумулятора, и если да, то позволит ли она выдать такой ток. Кстати, возможны проблемы, если по мере износа возрастет внутреннее сопротивление аккумулятора и он перестанет выдавать нужный ток.

Вроде все в норме, а замок не открывается Это как в автомобиле — все лампочки светятся, а стартер двигатель не крутит.

Нетривиальные варианты

Нередко проектировщик СКУД задумывается, нужно ли ставить на каждый замок отдельный блок питания. Для постоянно подключенных замков рассчитать такую возможность легко.

Единственная сложность будет в том, где взять и как подключить к блоку питания аккумулятор на несколько сотен амперчасов. А вот для случая импульсных замков — порой хочется сэкономить и поставить один блок на несколько замков.

Вроде бы все даже будет работать, пока не совпадут одновременно несколько импульсов и блок питания не сгорит от перегрузки.

Впрочем, есть исключения. Бывают блоки питания с мягкой защитой от перегрузки — у них ограничен ток, поэтому, если одновременно будут подключены два замка, допустимый ток блока питания (скажем, 4 А) поделится пополам, каждому замку достанется по 2 А.

Этого скорее всего не хватит (замки не откроются), но ничего страшного и не произойдет: просто двери не откроются — люди снова поднесут карточки к считывателям (надеюсь, у этих людей разная реакция, и они теперь уже поднесут карточки не одновременно), импульсы будут поданы на замки не одновременно, и все сработает.

Так что, если блок питания способен время от времени выдержать значительную перегрузку, это вполне допустимо.

Есть и более экзотический вариант. Я встречал контроллеры СКУД, которые умели раздвигать импульсы включения замков, чтобы никогда одновременно не включать более одного замка В таком случае также можно использовать один блок питания на 3 А для питания нескольких замков по 3 А. Впрочем, вряд ли такая система встретится в реальной жизни.

Питание контроллеров

Настоящий вызов — это питание контроллеров СКУД. Все производители контроллеров рекомендуют питать их от отдельного блока питания — не от того, что питает замок.

(Это понятно, они не могут нести ответственность за работоспособность контроллера при непредсказуемых мощных импульсных помехах по питанию.

) Нередко так и приходится делать — в каждой комнате у замка свой мощный источник питания, плюс к тому один отдельный источник питания для всех контроллеров.

Ток потребления собственно контроллеров и считывателей не так уж велик, один блок питания может обеспечить десятки контроллеров. Тем не менее есть блоки питания, к которым довольно безопасно можно подключить и замок, и контроллер.

Это блоки питания, у которых аккумулятор не подключен постоянно к выходу, а подключается только при пропадании сети 220 В, а в нормальном состоянии аккумулятор подзаряжается отдельным небольшим каналом питания.

В данном случае следует подключать контроллер к выходу блока питания, а замок (имеется в виду замок с большим импульсным потреблением) — непосредственно к клеммам аккумулятора.

Осторожно, при этом аккумулятор оказывается не защищен от короткого замыкания в линии замка, что, вообще говоря, недопустимо — ток короткого замыкания очень велик, провода будут плавиться и испаряться, возможно даже возгорание. Так что придется применять дополнительные устройства защиты (можно обычный автоматический выключатель).

Читайте также:  Установка и настройка систем видеонаблюдения в многоквартирном жилом доме: согласование и выбор оборудования

Блоки питания: куда ставить?!

Наконец, непростой вопрос для проектировщика — ставить блоки питания в защищаемых помещениях или вне их. Проблема возникает в аварийной ситуации.

Если ваши блоки питания с аккумуляторами на 64 часа работы стоят за дверью с электрозамком и сломалась система управления этим замком — пройдет минимум 64 часа, прежде чем вы догадаетесь отключить на вводе 220 В.

Поэтому рекомендую рассчитывать срок работы аккумулятора примерно на час (заодно ящик оказывается более компактным), но в таком случае дежурный охранник обязан при сигнале неисправности пойти и запереть комнату на механический ключ. (Конечно, это возможно, только если на объекте круглосуточно присутствует дежурный охранник.).

Еще хуже, если замок нормально запертый и испортился именно блок питания в запертой на этот замок комнате (кстати, ни в коем случае не ставьте в такой ситуации блок питания с плавкими предохранителями внутри). С другой стороны, если блок питания расположен снаружи — это все равно что запереть квартиру, а ключ повесить на гвоздик рядом с дверью. Защищает исключительно от честных людей.

Иногда оптимальное решение — разместить блоки питания нескольких дверей в отдельной комнате, обеспеченной аварийным доступом с помощью механического ключа.

Во все комнаты дублировать замки механическими может быть не очень удобно или не очень эстетично, а уж одну комнату на этаж обеспечить вторым замком (или даже второй дверью) и внутри выгородить шкаф с блоками питания (а лучше и с контроллерами доступа) — вполне возможно.

Да, такой вариант плохо пригоден для особо мощных замков — тянуть кабели для тока 3-4 А неудобно. Да, такой вариант приводит к проблеме защиты от несанкционированного доступа кабельных линий (особенно смешно, если кабели к замкам всех комнат идут по коридору).

Да, такая комната становится особенно ответственной — при проникновении в нее злоумышленник легко откроет любую другую комнату. Но зато в случае любой неисправности вы максимум сломаете дверь в эту комнату.

Источник: http://os-info.ru/kontrol-dostupa/energopotreblenie-skud.html

Большой расход энергии аккумулятора «сигналками» — DRIVE2

В прошлом году, выбирал «сигналки» между двумя производителями, СтарЛайн и АлармТрейд.

Благодаря активной рекламе о применении современной элементной базы, с малым током потребления, легкостью настройки и перепрограммирования по радиоканалу с любого ноута, «победу» одержала продукция АлармТрейда.

Так как машина эксплуатируется в «рваном» режиме, простой может быть две и три недели, да еще зимой, поэтому начал выбирать «сигналку» с минимальным потреблением энергии, в итоге выбор пал на линейку «Пандект».

Чуть в «строну», надо отметить, что рекламная активность АлармТрейда играет значительную роль, не так продукция хороша, как ее преподносят, продукция АлармТрейда имеет достаточно проблем, особенно в новых, «сырых» сериях, а технические познания «установщиков» кране низкие, в среднем по рынку, кроме стандартного набора функции ничего предложить не могут, в общем «накрученная» схемотехника сигналок компенсируется «убогостью» установки.

Итак имеем.1) Центральный блок — Пандект 3000.2) Радио-реле.

3) GPS приемник.

При отключенной сигнализации, в состоянии покоя Форь потребляет 20 мА. Емкость аккумулятора 45 А/Ч, т.е в теории его должно хватить на 2250 часов или 93 суток 🙂

При подключенной сигнализации, при хорошем сигнале GPS и GSM, ток покоя 60 мА, т.е. три элемента «съели» дополнительно 40 мА ( хотя, по паспортным данным производителя, должны были бы потреблять в два раза меньше). В этом случае, в теории, аккумулятора должно было бы хватить на 750 часов или 31 день.

При подключенной сигнализации, при плохом сигнале GPS и GSM, ток покоя достигает 95- 100 мА ( при передачи информации на сервер видимо еще больше).

Наши теоретические цифры становятся равными соответственно 450 часов или 18 дней, на практике расчетные часы и дни можно уменьшать на 25%-30% ( а если на улице мороз, то еще больше). Т.е.

авто без движения может «простоять» до полной разрядки аккумулятора от 23 до 14 дней, в зависимости от уровня сигнала GPS и GSM.
Для более накрученных сигналок серий 50., 39…, время возможного «простоя» еще меньше.

Можно ли с этим «бороться», увеличив время простоя — да, в меру вашей ответственности.Например, подключать радио-реле или приемник GPS не постоянно на «+», а через замок зажигания или питать от центрального блока по дополнительному каналу. Но в этом случае можем немного потерять охранные функции сигнализации.

Можно отключить постоянное подключение к интернет, либо установить «экономичный» режим, когда GSM модем включается только при возникновении «события», это наиболее простой вариант, он включается и отключается с брелка.

Из текущего опыта, когда был установлен постоянно работающий GSM, GPS и доступ в интернет, автомобиль «посадил» аккумулятор в подземном гараже за 12 дней, с выключенным интернет и экономичным режимом GSM (связь), за две недели напряжение упало с 13 вольт до 11 вольт ( в том же подземном гараже).

Источник: https://www.drive2.ru/b/3004970/

Блок питания охранно-пожарной системы – ИБП и требования

Если рассматривать элементы охранной сигнализации по степени важности, на первом месте будет находиться система электропитания.

Блок питания охранно-пожарной сигнализации (ОПС) должен отвечать самым строгим требованиям, поскольку от его надёжности зависит безопасность любого объекта.

Источник питания должен выдавать постоянное напряжение, используемое для питания охранных и пожарных датчиков. Сила тока должна обеспечивать электроэнергией, требуемое количество внешних устройств.

Конструкция блоков питания для сигнализации

В устаревших системах могут использоваться трансформаторные, блоки питания, но новые разработки систем пожарной и охранной безопасности имеют встроенные импульсные блоки.

Трансформаторный источник питания состоит из следующих элементов:

  • Сетевого дроссельного фильтра
  • Силового трансформатора
  • Выпрямителя
  • Стабилизатора

В этом источнике питания напряжение сети понижается на трансформаторе, выпрямляется и стабилизируется. Поскольку системы любой сигнализации подразумевают десятки датчиков, требуемый источник питания трансформаторного типа будет иметь большой вес и габариты.

Все  блоки питания с высокочастотным преобразованием (ИБП) работают по одному принципу и отличаются лишь некоторыми схемотехническими решениями.

  1. В этих блоках осуществляется прямое выпрямление сетевого напряжения диодным мостом.
  2. Затем полученное напряжение преобразуется в импульсное с частотой порядка 20 кГц.
  3. Оно трансформируется до требуемой величины и снова выпрямляется уже мощным низковольтным выпрямителем. Так на выходе источника питания получается требуемое напряжение.

В  блоках питания с преобразованием сетевого напряжения нет больших трансформаторов, они компактны и обычно смонтированы непосредственно в корпусе прибора охранной сигнализации.

ИБП обладают высоким коэффициентом стабилизации, который не зависит от нагрузки и  колебаний напряжения в сети. Этим обусловлено широкое применение таких источников в системах пожарного контроля и охранной безопасности.

Они обладают небольшим весом, имеют высокий КПД и стоят дешевле трансформаторных.

Бесперебойное питание в системах сигнализации

При выборе источника питания для ОПС следует обращать внимание на следующие технические характеристики:

  • Напряжение на выходе блока
  • Максимальный ток
  • Диапазон рабочих температур
  • Средняя наработка на отказ

Требуемый ток блока питания, зависит от количества датчиков, в паспортах на которые указан потребляемый ток. Обычно для ОПС выбирают источники питания с током 1,5-3,0 ампера.

В процессе пуско-наладочных работ могут возникать короткие замыкания на шлейфах и источник питания должен быть оборудован схемой защиты от КЗ. Диапазон рабочих температур и относительная влажность должны соответствовать условиям работы сигнализации. Поскольку такая система должна работать непрерывно и длительно, наработка на отказ у источника питания должна составлять около 40 000 часов.

Кроме подачи напряжения, блок должен обеспечивать бесперебойное питание сигнализации. Этот очень важный момент всегда предусматривается при проектировании всех систем безопасности.

Сигнализация должна работать и при пропадании сетевого напряжения, поэтому все блоки питания оборудованы встроенным мощным аккумулятором и электронной схемой, обеспечивающей практически мгновенное переключение на резервное питание при аварии сети.

При выборе бесперебойного источника питания необходимо обратить внимание на следующие параметры:

  • Ёмкость аккумулятора
  • Время переключения

От ёмкости встроенного аккумулятора будет зависеть продолжительность работы любой сигнализации в аварийном режиме. Время переключения измеряется в миллисекундах и должно быть минимальным. Можно уточнить время необходимое для заряда аккумулятора. Блок должен иметь индикацию пропадания сетевого напряжения и переход на резервное питание, а так же индикацию разряда аккумулятора.

Современный источник бесперебойного питания для охранной сигнализации, при пропадании сетевого напряжения, должен обеспечивать работоспособность системы на срок не менее нескольких часов. На некоторых объектах, для обеспечения безопасности используются отдельные блоки аккумуляторов большой мощности.

Некоторые модели бесперебойных источников питания

Российские производители выпускают большое количество различных модификаций источников бесперебойного питания, которые хорошо зарекомендовали себя в системах безопасности.

ББП-20

  • Выходное напряжение – 13,4-13,8 В
  • Выходной ток – 2,0 А
  • Аккумулятор – 12 В, 7,0 А/час
  • Сетевое напряжение – 165-242 В
  • Требуемая рабочая температура +5 — + 500 С
  • Ориентировочная сцена – 1050 рублей

Этот бесперебойный источник питания предназначен для работы в условиях отапливаемых помещений и не устанавливается в зонах действия отрицательных температур.

Скат 1200 Д

  • Выходное напряжение – 12,9-13,9
  • Выходной ток – 4,0 А
  • Напряжение сети – 170-245 В
  • Потребляемая мощность не более 35 W

Источник питания допускает подключение дополнительных аккумуляторных блоков с  целью увеличения времени аварийной работы.

Парус-6М

  • Выходное напряжение – 13-14 В
  • Выходной ток – 4,5 А
  • Аккумулятор – 12 В, 12 А/час
  • Потребляемая мощность – 95 W
  • Интервал температур от – 10 до + 400 С
  • Цена – 3600 рублей

Все источники питания с встроенными аккумуляторами предназначены для беспрерывной работы в течение продолжительного времени. При проведении профилактических работ следует обращать особое внимание на аккумулятор и своевременно выполнять его замену.

Источник: http://VideoKontrolDoma.ru/blok-pitaniya-ohranno-pozharnoj-sistemy/

Ссылка на основную публикацию