Обеспечение систем видеонаблюдения и видеорегистрации бесперебойным питанием

Введение

В связи с бурным развитием рынка технических средств охраны объектов неизбежно возникают новые проблемы, которые в первую очередь вынуждены решать те, кто монтирует и эксплуатирует эти средства. В настоящее время системы охранного видеонаблюдения выделились в самостоятельную область средств охраны со своими сложившимися правилами и особенностями их эксплуатации [1]. Соответственно, появились и свои проблемы, присущие этой конкретной области. К одной из таких проблем можно отнести обеспечение гарантированного электропитания систем охранного телевидения.

Можно констатировать, что сегодня отсутствует комплексный подход к решению этого вопроса. Единственным нормативным документом, в котором сконцентрированы технические требования к системам охранного видеонаблюдения, в том числе и к электропитанию, является ГОСТ Р 51558-2008 «Средства и системы охранные телевизионные», заменивший устаревший стандарт ГОСТ Р 51558-2000. Согласно этому документу, основное электропитание системы должно осуществляться от сети переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220 В. Электропитание отдельных технических средств допускается осуществлять от других источников с иными параметрами выходного напряжения, требования к которым приводятся в нормативных документах на устройства конкретного типа. Упоминается и о необходимости резервирования электропитания и регламентируются требования к резервному питанию: сеть переменного тока или постоянное 12 и 24 В, время работы системы в резервном режиме — не менее 0,5 ч, а также отмечается, что при использовании в качестве резервного питания аккумуляторных батарей следует обеспечить их автоматический заряд. На этом требования к электропитанию заканчиваются.

На практике электропитание систем охранного видеонаблюдения осуществляется с помощью источников электропитания, предназначенных для питания систем и приборов охранно-пожарных сигнализаций (ОПС), компьютерной техники, бытовых электроприборов и т. п. Такой подход зачастую осложняет работу таких систем.

Затруднения, возникающие при выборе источника электропитания для приборов и узлов видеосистем, во многом связаны с многообразием аппаратуры, применяемой в охранном телевидении. В результате мы получаем разнообразие напряжений, необходимых для питания таких систем. Это приводит к противоречивости требований к источникам питания (каждому виду напряжения присущи свои достоинства и недостатки), а также затрудняет сопряжение различных типов питания.

Высокие требования к качеству электропитания обусловлены большой ответственностью работы источников: в охранном телевидении применяется дорогая аппаратура. Кроме того, выход из строя какого-либо узла системы по вине некачественного электропитания может парализовать работу всей системы.

При этом сама необходимость установки системы резервного электропитания на объект не ставится под сомнение, так как очевидно, что несрабатывание или, наоборот, ложное срабатывание охранной или пожарной сигнализации либо утеря информации при передаче по какому-либо каналу связи могут стоить в сотни и тысячи раз дороже, чем система резервного питания.

Достаточно условно способы резервирования питания могут быть разбиты на несколько классов:

• Системы резервирования всего объекта. Как правило, это системы большой мощности (от 0,5 до 100 кВт), обеспечивающие подачу в сеть напряжения 220 В (с частотой 50 Гц), которым и питаются все вторичные источники. В основном для этой цели применяются бензиновые или дизельные электростанции, хотя в последнее время рынок все больше начинают завоевывать инверторные источники питания, работающие от аккумуляторов, а также комбинированные системы на основе альтернативных источников энергии (ветродвигатели, солнечные батареи и т. п.).
• Автономные источники бесперебойного или резервного питания для подачи электроэнергии на одно или несколько устройств или систем. Эти источники, как правило, имеют мощность до 500 Вт и обеспечивают выходные напряжения, характерные для питания приборов ОПС и связи, а именно 12, 24 и 60 В DC.
• Встроенные в прибор или узел системы резервного питания. В простейшем случае это гальванический элемент или аккумулятор, который нужно периодически подзаряжать с помощью внешнего устройства, в более сложном — аккумулятор со встроенным в изделие зарядным устройством.

Для небольших систем видеонаблюдения и записи целесообразно использовать компактный источник бесперебойного питания (ИБП или в англоязычном варианте — Uninterruptible Power Supply, UPS), в который включены аккумуляторная батарея (АКБ) и автоматическое зарядное устройство, входящее в состав системы или реализованное в виде отдельного блока. Этот вариант представляется наиболее универсальным и экономичным, так как к такому ИБП могут быть подключены одно или несколько устройств, соответствующие его требованиям по мощности и уровню питающего напряжения. А в качестве основного источника питания системы (и источника зарядного тока аккумулятора) может быть использован внешний или интегрированный модульный преобразователь (адаптер) напряжения от сети переменного тока нужной мощности.

Сегодня на рынке существует немного специализированных резервированных источников электропитания для систем видеонаблюдения. А проблемы при этом остаются прежними — разные значения напряжения, требуемые для питания различных частей системы, жесткие требования к верхним порогам выходных напряжений, соблюдение условий электромагнитной совместимости и т. п. Кроме того, добавляются вопросы обеспечения необходимого времени резервирования питания: системы охранного наблюдения и записи могут включать в свой состав весьма энергоемкие узлы, что влечет за собой необходимость увеличения емкости АКБ, входящих в состав ИБП. (Несмотря на заявленное в ГОСТ Р 51558-2008 время резерва 0,5 ч, на практике зачастую необходимо резервировать питание на значительно больший срок.)

В последнее время распространение получили системы видеонаблюдения, построенные на базе микропроцессорных систем обработки сигналов, способные принимать информацию от нескольких видеокамер и микрофонов, передавать ее на устройства воспроизведения, а также выполнять оцифровку и сжатие аудиовидеопотока, запись на компактные цифровые носители информации и передачу по локальной сети Ethernet. Такие устройства называют цифровыми видеорегистраторами (ЦВР) [2]. Применение подобной аппаратуры в составе систем видеонаблюдения позволяет существенно расширить их функциональные возможности, а также сделать систему более компактной, надежной и экономичной [3]. В таком случае требуется обеспечивать качественным питанием не только видеокамеры, но и микропроцессорные устройства управления и записи, особенно при переходе из основного в аварийный (при исчезновении питающего напряжения) режим работы.

Еще бóльшую актуальность применение подобных источников приобретает в специальных системах, в том числе имеющих дело с обработкой видеоинформации [4].

Из вышесказанного можно сделать вывод, что создание компактных, универсальных и надежных ИБП для аппаратуры видеонаблюдения и видеорегистрации, удовлетворяющих современным требованиям и потребностям, — перспективная задача.

Общая постановка задачи

Главной функцией целевого ИБП является обеспечение качественным электропитанием современных компактных систем видеонаблюдения и видеорегистрации с небольшой потребляемой мощностью (ориентировочно до 10 Вт), рассчитанных на подключение одной или нескольких видеокамер с номинальным напряжением питания 12 В и ведущих запись видео на цифровые носители информации. Как правило, подобные системы функционируют в автономном режиме, когда за охраняемым объектом не ведется постоянное наблюдение, а запись включается при наступлении какого-либо события, например по таймеру или при обнаружении движения. Зачастую такие системы обладают возможностью удаленного управления и передачи информации по Ethernet, а записываемая информация сохраняется в цифровом виде на энергонезависимых носителях информации (например, во флэш-памяти). При этом срок автономного функционирования (без обслуживания человеком) может быть длительным (до нескольких месяцев).

Таким образом, при создании ИБП ставится задача обеспечения автономно функционирующей системы видеонаблюдения или видеорегистрации гарантированным электропитанием на длительный срок в случае пропадания напряжения в основной цепи питания системы. Эта задача приобретает особое значение во время длительной автономной работы системы при частых отключениях электроэнергии, пониженном напряжении и других проблемах, характерных для питающих сетей низкого качества.

Разумеется, подобный ИБП может быть применен и для питания иного оборудования (вычислительного, связного и т. д.) при условии взаимного соответствия характеристик.

В большинстве случаев слаботочные линии питания видеосистем требуют стабилизированного постоянного напряжения номиналом 12 В, реже — 5 В. Однако, как показывает практика, и здесь возможны вариации в более широком диапазоне. Поэтому разработчик должен закладывать возможность регулировки выходного напряжения хотя бы в процессе производства или на этапах выходного контроля.

Для компактной реализации и возможности размещения в относительно неблагоприятных условиях эксплуатации предпочтительным вариантом исполнения ИБП является пыле- и влагозащищенный моноблок. Размеры при этом определяются требуемой общей емкостью входящих в состав аккумуляторов, а допустимые температурные условия эксплуатации — типом их электрохимической основы.

Наконец, можно сформулировать общие функциональные требования, предъявляемые к ИБП современной системы видеонаблюдения или видеорегистрации:

• питание потребителя от внешнего источника, а при исчезновении питающего напряжения — быстрый переход на работу от встроенной АКБ, не приводящий к сбою в его работе;
• автоматический заряд встроенной аккумуляторной батареи при наличии питания от внешнего источника;
• эффективное распределение выходной мощности внешнего источника между питаемой нагрузкой и потребностями системы питания АКБ;
• низкое собственное энергопотребление, возможность длительной автономной (без внешнего питания) работы в режиме ожидания или при хранении сроком не менее одного года;
• защита от короткого замыкания в нагрузке, от перегрузки по току и напряжению;
• защита встроенной АКБ от перезаряда и от разряда ниже допустимого предела;
• наличие функций определения действительных параметров источника питания, то есть определения оставшейся емкости АКБ, сбор информации с датчиков температуры, тока, напряжения и т. п., запись и хранение информации в памяти управляющего микроконтроллера системы;
• световая индикация режима работы ИБП для визуального контроля режима работы и оценки текущей емкости АКБ.

Для реализации системы, удовлетворяющей этим требованиям, в состав устройства должны входить следующие функциональные части:

• микропроцессорная система управления;
• модуль датчиков;
• модуль световой индикации;
• АКБ;
• зарядное устройство АКБ.

Решения, присутствующие на рынке

В настоящее время в охранных, пожарных системах, системах контроля доступа применяются в абсолютном большинстве случаев бюджетные, так называемые резервированные источники вторичного электропитания (ИВЭПР). Как правило, они реализованы на основе структурно-функциональной схемы, представленной на рис. 1. В качестве резервного источника энергии почти всегда применяются свинцово‑кислотные аккумуляторные батареи, подзаряд которых осуществляется в «буферном режиме». Этот режим делает процесс восстановления после разряда чрезвычайно длительным, но главное — на выходе диапазон напряжения питания обычно колеблется (для моделей с номинальным выходом 12 В) примерно от 9,5 до 14,5 В [5].

Рис. 1. Типовая структурно-функциональная схема ИВЭПР

Не так давно у OEM/ODM-производите-лей Китая появились модели так называемых DC UPS, то есть ИБП постоянного тока. По исполнению они могут не отличаться от обычных сетевых адаптеров, но помимо преобразователей в своем составе содержат аккумуляторные элементы, как правило, литий-полимерного типа. Выходная мощность при этом обычно не превышает 10 Вт. Очевидным преимуществом таких изделий, как и других товаров, приходящих из Юго-Восточной Азии, несомненно, является стоимость, а недостатками — отсутствие пыле- и влагозащиты, низкая надежность, узкий выбор емкостей аккумуляторов и выходных напряжений, а также невозможность оперативно заменить встроенный аккумулятор. В контексте выбранной темы следует учитывать, что применяемый тип аккумуляторов не позволяет эксплуатировать такие устройства при температуре ниже –20 °C, что ограничивает диапазон применений таких ИБП.

Классификация химических источников тока

Одним из основных элементов ИБП являются его аккумуляторы, от свойств которых зависит качество электропитания подключаемой аппаратуры и время работы в автономном режиме [6].

Широкий диапазон технических приложений химических источников тока (ХИТ) привел к разработке источников тока разных электрохимических систем, различающихся также конструкцией и технологией изготовления. Герметичные (газонепроницаемые) ХИТ используются там, где от источника энергии требуется автономность эксплуатации и ее удобство. Они не требуют сложного технического обслуживания и могут быть установлены в любом положении.

Выбор автономного источника энергии для конкретного применения в аппаратуре определяется уровнем требований, предъявляемых к аппаратуре, и условиями ее работы. При этом должны быть рассмотрены как технические характеристики источников тока, так и экономическая целесообразность их использования для обеспечения работоспособности аппаратуры в течение всего срока эксплуатации. Следует помнить также, что конструкция и самой аппаратуры в значительной мере определяется выбором источника питания, его размерами и конфигурацией.

При выборе химического источника тока необходимо иметь четкое представление об основных принципах его работы и характеристиках, которые следует учитывать.

ХИТ — устройство, в котором химическая энергия активных веществ непосредственно превращается в электрическую энергию. В простейшем случае химический источник тока представляет собой два электрода, ионная проводимость между которыми обеспечивается электролитом, жидким или твердым [7, 8].

В реализованных ХИТ используются электрохимические системы как с обратимыми, так и необратимыми электрохимическими реакциями. Если хотя бы на одном электроде окислительно-восстановительный процесс протекает необратимо, источник тока называется первичным химическим. Он обеспечивает непрерывный или прерывистый разряд до полного исчерпания запаса реагентов, участвующих в суммарной токообразующей реакции.

Вторичные химические источники тока (перезаряжаемые ХИТ, аккумуляторы) создаются на основе систем с обратимо работающими электродами. При исчерпании запасенной емкости разряженный аккумулятор подвергают заряду от внешнего источника постоянного тока, в результате чего активные вещества приходят в исходное состояние. Большинство аккумуляторов допускает проведение большого числа зарядно-разрядных циклов (сотни и тысячи).

На рис. 2 показана классификация химических источников тока. Она приводится для полноты описания, хотя в контексте темы статьи вопрос выбора из такого большого набора, конечно, не стоит. Более того, некоторые из приведенных типов аккумуляторных элементов уже не производятся или являются экзотикой.

Рис. 2. Классификация химических источников тока

В рассматриваемом случае следует обратить внимание на аккумуляторы следующих электрохимических систем:

• щелочные;
• свинцово‑кислотные;
• литий-ионные и литий-полимерные (в общем, принадлежащие к одному типу и отличающиеся лишь плотностью электролита).

Для описания особенностей ХИТ различных электрохимических систем следует определить наиболее значимые электрические и эксплуатационные характеристики, которые необходимо принимать во внимание при их сравнении.

Напряжение разомкнутой цепи (НРЦ) — это напряжение источника тока без нагрузки. Значение НРЦ определяется электрохимической системой источника тока.

Номинальное напряжение (Uн) — условная величина напряжения источника тока в средней части его характеристики при разряде в номинальном (стандартном) режиме, который устанавливается нормативно-технической документацией на источник тока.

Номинальная емкость (Сн) — емкость (количество электричества), отдаваемая источником тока во внешнюю цепь при номинальном токе разряда при +20 °C. Измеряется в А·ч.

Номинальный (стандартный) ток заряда и разряда — ток, регламентируемый документацией на источник тока. Записывается в долях от номинальной емкости. (Например, 0,1Сн означает ток, равный по величине десятой доле номинальной емкости.)

На практике важной характеристикой является напряжение источника тока под нагрузкой — рабочее напряжение ХИТ. Оно меньше НРЦ, так как потенциалы электродов при протекании тока заметно отличаются от потенциалов при разомкнутой цепи, имеет место падение напряжения на омическом сопротивлении ХИТ, присутствует влияние скорости электрохимических реакций и т. д.

Для перезаряжаемых источников тока существенны также зарядные характеристики. Обычно дается семейство кривых, отражающих изменение зарядного напряжения при нескольких токовых режимах и температурных условиях, которое позволяет понять все ограничения процесса и возможности его контроля.

ХИТ выпускаются в четырех конструктивных вариантах: дисковые, цилиндрические, призматические и ламинированные. Продолжительность работоспособного состояния аккумуляторов определяется главным образом деградационными процессами, которые протекают при их эксплуатации в режиме циклирования. Поэтому срок службы аккумуляторов характеризуется наработкой — количеством циклов заряда-разряда, которое они обеспечивают до снижения разрядной емкости до регламентируемого уровня.

Сравнение характеристик разных электрохимических систем

При выборе ХИТ для проектируемого автономного источника энергии рассматриваются моменты, которые определяются:

• во‑первых, условиями эксплуатации. Это:
  • режим разряда (непрерывный, прерывистый, импульсный);
  • характер нагрузки (постоянный ток, постоянное сопротивление, постоянная мощность);
  • режим работы перезаряжаемых источников тока (циклирование, буферный режим, хранение с периодическим подзарядом);
• во‑вторых, характеристиками источников тока. Это:
  • требуемая мощность;
  • электрические характеристики источника тока (максимальное напряжение в начале разряда, стабильность напряжения при постоянной нагрузке, конечное разрядное напряжение, устойчивость характеристик при изменении режимов нагрузки);
  • конструктивные характеристики источника тока (массо-габаритные параметры, конфигурация, тип выводов);
  • срок службы;
  • параметры хранения (условия, срок, допустимая потеря емкости);
  • стоимость: первоначальная и полная для аккумуляторов (за весь срок службы при большом количестве рабочих циклов);
  • специальные требования: надежность, устойчивость при механических нагрузках, пожаро- и взрывобезопасность, удобство технического обслуживания (наличие встроенных устройств защиты источника энергии от критических состояний ХИТ, возможность замены, удобство подключения к зарядному устройству и режим заряда для перезаряжаемых источников тока);
• условия окружающей среды:
  • диапазон температур: рабочих и хранения;
  • влажность.

Представленная в таблицах 1 и 2 информация о характеристиках и особенностях ХИТ разных электрохимических систем позволяет сравнить их возможности [9].

Сравнение стоимости источников тока разных систем провести весьма трудно, поскольку цена их определяется не только себестоимостью изготовления и уровнем контроля готовой продукции, но и объемом производства на конкретном предприятии. Более того, стоимость изделий вообще больше зависит от рыночной конъюнктуры.

Перезаряжаемые литиевые источники тока

После успехов, достигнутых при производстве литиевых элементов, усилия исследователей и технологов в значительной мере были направлены на обеспечение циклируемости источников тока с металлическим анодом. Такие аккумуляторы должны были обеспечить недостижимые ранее для вторичных источников тока удельные характеристики и значительное расширение температурного диапазона.

Промышленное производство перезаряжаемых источников тока с литиевым анодом началось в середине 1990‑х годов с выпуска аккумуляторов емкостью 0,6–0,9 А·ч, относящихся к источникам тока относительно низкого напряжения (2,2–3,2 В).

Рис. 3. Типичные зарядные характеристики литий-ионных аккумуляторов

Современные литий-ионные аккумуляторы имеют высокие удельные показатели: 100–180 Вт·ч/кг и 250–400 Вт·ч/дм³. Рабочее напряжение — 3,5–3,7 В. Аккумуляторы работоспособны в широком диапазоне токов разряда и температур. Саморазряд их составляет 5–6% за первый месяц, затем — значительно меньше (при комнатной температуре обычно не превышает 1–2% за месяц для полностью заряженного аккумулятора). Ресурс — 500–1000 и более циклов при полном цикле заряд-разряд. Типичные зарядные характеристики литий-ионных аккумуляторов представлены на рис. 3, разрядные — на рис. 4.

Рис. 4. Типичные разрядные характеристики литий-ионных аккумуляторов: а) при разных токах разряда; б) при разных температурах на одном значении тока разряда

Для целевого ИБП с учетом поставленных требований предпочтение следует отдать литий-ионным аккумуляторам, имеющим высокое рабочее напряжение и наилучшие удельные характеристики по сравнению со всеми другими ХИТ. Другими достоинствами литий-ионных источников тока является их высокий коэффициент отдачи по емкости и малый саморазряд.

К недостаткам традиционных литий-ионных систем следует отнести ограниченный температурный диапазон эксплуатации, ощутимое снижение емкости со временем и с ростом количества циклов перезаряда. Последний недостаток, правда, для ИБП не существенен, так как разряд батарей с более или менее значительной глубиной происходит в период эксплуатации редко.

Появившаяся не так давно модификация литий-ионной электрохимии, получившая название литий-ионной нанофосфатной или литиевой ферро-фосфатной технологии (используется аббревиатура LiFePO₄), указанных недостатков не имеет. И хотя удельная емкость у таких аккумуляторных элементов несколько ниже, чем у обычных литий-ионных, прочие характеристики впечатляют:

• Широкий диапазон рабочих температур: –30…+55 °C.
• Большие зарядные токи (в несколько Сн), позволяющие достигать времени заряда до 15 мин.
• Большие разрядные токи (непрерывно — до 70 А или более 30Сн; в импульсном режиме — до 120 А или более 50Сн) и низкое внутреннее сопротивление: 8–10 мОм (для элемента ANR26650).
• Беспрецедентный срок хранения без обслуживания (более 10 лет) и эксплуатации.
• Слабое убывание емкости в зависимости от количества циклов перезаряда (остаточная емкость после 1000 циклов — около 95% при температуре эксплуатации +25 °C).
• Элементы LiFePO₄ безопаснее, чем свинцово‑кислотные (и тем более традиционные литий-ионные), и гораздо лучше переносят глубокий разряд и перезаряд.

Опыт работы с различными аккумуляторами, созданными по технологии LiFePO₄, показал, что производителем одних из лучших в своем классе аккумуляторов этого типа является компания A123 Systems, находящаяся в Соединенных Штатах [10]. Популярность технологии привела к тому, что сейчас встречаются просто откровенные подделки, да еще и с производственным браком — вплоть до неверной маркировки полярности контактов. (Однажды это привело к выходу из строя отладочного оборудования, с которым работали авторы статьи.)

Отметим, что применение LiFePO₄‑акку-муляторов в маломощных ИБП оправдано в основном широким диапазоном рабочих температур и значительным сроком эксплуатации. При отсутствии таких требований предпочтение следует отдавать традиционным литий-полимерным ионным (литий-полимерным) аккумуляторам.

Описание устройства и принципа функционирования ИБП

Особенности литий-ионных аккумуляторов таковы, что при соединении отдельных элементов в батарею необходимо подбирать их по характеристикам. Это требует наличия у производителя специального оборудования и делает гораздо более трудоемким процесс ремонта при замене аккумуляторов. В связи с необходимостью соблюдения правил заряда и равномерного «износа» аккумуляторов, собранных в батарею, ИБП неизбежно становится интеллектуальным. На микропроцессорную систему управления, включаемую в состав ИБП, должны быть возложены функции контроля уровня заряда каждого аккумулятора и своевременного и незаметного для потребителя переключения с одного аккумулятора на другой до полного разряда всей батареи. Также микропроцессорная система должна контролировать процесс заряда каждого аккумулятора, обеспечивая оптимальные режимы накопления энергии при питании от внешнего источника постоянного тока.

Структурная схема разработанного семейства ИБП представлена на рис. 5. Как видно на схеме, при наличии напряжения от внешнего источника на входе ИБП оно через коммутатор поступает непосредственно к DC/DC-преобразователям, а АКБ отключается. При этом схема защиты предотвращает выход устройства из строя в результате превышения напряжения на входе сверх допустимых значений, а также при неправильной полярности подключения внешнего источника. Микроконтроллер, определив наличие внешнего питания, запускает процедуру заряда.

Рис. 5. Структурно-функциональная схема ИБП

При падении напряжения в питающей сети ниже определенного уровня к нагрузке через преобразователи подключается один из аккумуляторов АКБ. Его разряд контролируется для своевременного переключения на следующий аккумулятор и т. д. Прежде всего, к нагрузке подключаются элементы с наименьшим числом проведенных циклов заряда/разряда.

Выбранный DC/DC-преобразователь обеспечивает КПД около 90%, как при питании от внешнего источника, так и при питании от номинального напряжения аккумулятора (3,7 В).

Заряд аккумуляторов происходит также под управлением микроконтроллера с мониторингом суммарного тока, расходуемого на заряд. Поскольку в процессе заряда потребляемый ток непрерывно меняется, то количество аккумуляторов, получающих подпитку одновременно, тоже меняется. Кроме того, контролируется распределение энергии, поступающей из внешнего источника, между зарядными устройствами и нагрузкой. Всю аналитическую обработку и управление осуществляет микроконтроллер.

Для оценки степени заряда АКБ предусмотрена светодиодная индикация, а на случай необходимости передачи информации о состоянии и режиме работы ИБП реализуется один из широко используемых интерфейсов, например I²C, RS‑232, RS‑485. А при использовании ИБП в составе сетевых систем IP-видеонаблюдения ИБП может оснащаться интерфейсом Ethernet, и наряду с видео-изображением операторы получают ценную возможность отслеживать состояние источников питания.

По опыту, после сборки ИБП, проведения предварительного контроля и прошивки программного обеспечения достаточно провести однократную подготовку АКБ, то есть выполнение цикла разряд-заряд для всех аккумуляторов. Брак в изготовлении печатных плат, при монтаже электроники и брак в элементной базе, включая сами аккумуляторы, в процессе проведения такой процедуры, как правило, выявляется.

Следует особо отметить высокую надежность функционирования ИБП при применении подобной схемы реализации и его ремонтопригодность. Выход из строя аккумулятора или связанной с ним электроники мгновенно фиксируется, и такой аккумулятор автоматически исключается из работы, что не влияет на работу устройства в целом. Локализация неисправности затем при выполнении ремонта осуществляется по штатным индикаторам.

Заключение

Достигнутые характеристики возобновляемых перезаряжаемых химических источников тока — аккумуляторов, а также доступность разнообразной полупроводниковой элементной базы сделали реализацию специализированных интеллектуальных ИБП возможной и экономически целесообразной. При этом повсеместное внедрение систем видеонаблюдения и видеорегистрации, особенно в составе охранных систем, ставит вопрос о нахождении эффективного подхода к обеспечению отдельных компонентов таких систем бесперебойным питанием.

Видится обоснованным с различных точек зрения вариант распределенного размещения источников, обеспечивающих резервированным питанием оборудование видеонаблюдения и видеорегистрации, связное и охранное оборудование и т. д

Рис. 6. Электронный модуль одного из ИБП, разработанных в «АСК Лаборатории»

«АСК Лаборатория», компания контрактной разработки электроники, выполнила несколько проектов по разработке специализированных компактных ИБП для ответственных применений на основе современных литий-полимерных и литий-ионных нанофосфатных (LiFePO₄) аккумуляторных элементов (рис. 6). В линейке наработанных видов дизайна есть источники емкостью от 30 до 250 Вт·ч с возможностью питания как от сети переменного тока, так и от адаптеров напряжения с низковольтным выходом. В зависимости от примененного типа аккумуляторов такие источники способны работать не только в отапливаемых помещениях, но и снаружи, при температуре до –30 °C [11].