سیستم برق اضطراری یا یو پی اس چیست ؟

سیستم برق اضطراری یا یو پی اس چیست ؟

هیچ وسیله ای الکترونیکی بدون برق کار نمی کند این حقیقت همیشه درست است و شما هیچ مثال نقضی را برای آن نمی توانید پیدا کنید. اهمیت این موضوع که شرایط آب و هوایی مانند رعد و برق ، اتصال کوتاه ، نوسانات برق شهر به دلایل متعدد می تواند بر روند کار کامپیوتر ها و سیستم های سخت افزاری اتوماتیک از جمله سیستم دوربین مدار بسته تاثیر گذار باشد. همزمان با پیشرفت روز افزون تکنولوژی و توسعه تجارت و کسب و کار اقتصاد جهان به این نکته مهم می رسیم که تمامی اقتصاد دنیا وابسته به تجهیزات محاسبه گر الکترونیک می باشد و تغذیه این تجهیزات از برق یکی از مهمترین وابستگی هاست. از این رو بیشتر تجارت ها به الکترونیک وابسته هستند و قطع شدن سیستم برق می تواند خسارت های جبران ناپذیری را به آنها وارد نماید.

سیستم برق اضطراری

منبع تغذیه بدون قطع برق یا سیستم برق اضطراری – یو پی اس ( UPS )

سیستم برق اضطراری یک وسیله مناسب برای تغذیه سیستم های الکترونیک هنگام قطع برق است علاوه بر آن ،UPS با مهار کردن نوسانات برق در شبکه از سیستم محافظت می کند و از آسیب دید قطعات الکترونیکی درون مدار جلوگیری می کند. یکی از موارد مهم استفاده از سیستم برق اضطراری ، برای محافظت از دستگاه های الکترونیکی حساس مانند تجهیزات دوربین مدار بسته می باشد، همانطور که می دانید در یک سیستم نظارت تصویری دوربین ، سوئیچ شبکه ، دستگاه ضبط تصویر و برخی قطعات دیگر وجود دارند که برای تغذیه نیاز به برق تصحیح شده دارند ، سیستم برق اضطراری با محافظت از این تجهیزات در مقابل نوسانات، برق مناسب را برای تغذیه آنها فراهم می کند.

سیستم UPS موارد مهم زیر را فراهم می کند :

• هر گونه ولتاژ ناگهانی اعمال شده به سیستم را مهار و مدیریت می کند و با تنظیم ولتاژ و ثابت کردن جریان ، مناسب ترین تغذیه را برای سیستم های الکترونیکی فراهم می کند.
• هنگام قطع شدن جریان برق ، سیستم برق اضطراری با توجه به باطری های داخلی خود، بدون هر گونه وقفه ای که منجر به خاموش شدن تجهیزات الکترونیکی بشود ، تولید برق نموده و سیستم بدون وقفه به کار خود ادامه می دهد.
• برخی از مدل های UPS زمان کافی را برای اپراتور فراهم می کنند تا اطلاعات مهم و حیاتی خود را قبل از قطع جریان برق، مدیریت کنند، به عنوان مثال فایل های مهم باز را قبل از خاموش شدن کامپیوتر ذخیره کنند.
• باطری داخل سیستم برق اضطراری می تواند با تجمیع برق شهر به عنوان سیستم پشتیبان هنگام قطعی برق ، سیستم را تغذیه کند. مدت زمان روشن نگه داشتن سیستم توسط UPS به عوامل مختلفی مانند ظرفیت یو پی اس و تعداد باطری های نصب شده درون UPS بستگی دارد.
همانگونه که گفته شد هر وسیله ای که با برق تغذیه می شود و قطع برق می تواند در روند کارایی آن اختلال ایجاد کند را می توان با استفاده از سیستم برق اضطراری محافظت کرد. برخی از قطعاتی که می توان هنگام قطع برق توسط UPS تغذیه شوند عبارتند از: کامپیوتر، تجهیزات اکتیو شبکه مانند سوئیچ شبکه ، دوربین مدار بسته، دستگاه ذخیره اطلاعات شامل DVR ، NVR ، تلفن های برقی، تجهیزات صنعتی، سیستم های امنیتی و کنترل دسترسی و…

نحوه عملکرد UPS چگونه است ؟

سیستم داخلی برق اضطراری دارای عملکرد ساده ای است. به طور کلی یک UPS از چند قسمت مجزا تشکیل شده است که عبارتند از، بخش یکسو کننده ، باتری ذخیره انرژی ، کلید های رله ، مدار یا بورد تنظیم جریان و قسمت اینورتر . به زبان ساده یک یو پی اس به عنوان یک مخزن ذخیره هوشمند انرژی برق است. جریان برق شبکه یا همان برق شهر غالبا دارای نوسانات ولتاژی است که ناشی از تغییرات مصرف در شبکه است. هنگام کاهش مصرف در برخی ساعات، ولتاژ10 تا 40 ولت افزایش می یابد و برعکس در مواقع پیک مصرف جریان بسیار زیادی از شبکه عبور می کند و جریان و ولتاژ دائما در شبکه نوسان می کنند . این نوسانات برای مصرف کننده مطلوب نیستند. یو پی اس توسط یک مدار یکسو کننده جریان خام و بی کیفیت را تبدیل به یک جریان مستقیم DC می نماید. یکسو کننده یو پی اس چگونه کار می کند نیز خود از اهمیت برخوردار است و یکسو کننده نیز باید نسبت به نوسانات برق ورودی مصون باشند و حرارت زیادی تولید نکنند. در مرحله بعد جریان در باتریهای سربی ذخیره می شود. بسته به طراحی باتری و کیفیت مواد آن و تعداد آن یو پی اس می تواند بین 2 تا 10 ساعت جریان را در خود ذخیره کند که از این مقدار معمولا 10% انتهایی آن قابل استفاده کامل نیست و با نوسان ولتاژ همراه است. طراحی باتری در شکل هندسی و فضایی که یو پی اس اشغال می کند نیز اثر بسیار دارد. انواع آلمانی و آمریکایی معمولا از نسبت توان به وزن بیشتری برخوردارند.

مراحل کار UPS

در نهایت هنگامی که نوسانات ولتاژ به حد مشخص تنظیم شده در رله رسید، مدار اصلی عبور جریان را قطع کرده و مدار خروجی باتری بکار می افتد و جریان باتری وارد یک بورد اصلاح کننده می شود و کیفیت برق بالاتر می رود. بورد تنظیمی اشاره شده فقط در یو پی اس های با کیفیت برق خیلی بالا تعبیه شده است. در نهایت جریان وارد یک اینورتر می شود تا مجددا به جریان متناوب تبدیل شود و سیستم یو پی اس برق مناسب را به سیستم تزریق می کند.

انواع UPS و مناسب‌ترین نوع برای دوربین مداربسته

برای انتخاب بهترین UPS برای سیستم نظارتی باید با سه نوع اصلی آشنا باشید. هر کدام از این انواع ویژگی‌ها و کاربردهای متفاوتی دارند:

برای اکثر سیستم‌های نظارتی متوسط، نوع Line-Interactive بهترین تعادل بین قیمت و کارایی را ارائه می‌دهد. برای محیط‌هایی که دستگاه NVR یا DVR حرفه‌ای دارند و قطع برق لحظه‌ای هم قابل قبول نیست، UPS آنلاین توصیه می‌شود.

راهنمای محاسبه ظرفیت UPS برای سیستم دوربین مداربسته

یکی از مهم‌ترین مراحل قبل از خرید UPS برای دوربین مداربسته، محاسبه صحیح ظرفیت مورد نیاز است. برای این کار باید مصرف واقعی همه تجهیزاتی که باید از UPS تغذیه شوند را جمع کنید:

• مصرف هر دوربین IP معمولاً ۵ تا ۱۵ وات است (به مدل بستگی دارد)
• مصرف سوئیچ PoE بسته به تعداد پورت ۲۰ تا ۱۵۰ وات است
• مصرف دستگاه ضبط NVR معمولاً ۱۵ تا ۶۰ وات است
• به محاسبه نهایی ۲۰٪ ضریب اضافه کنید تا UPS تحت فشار کامل کار نکند

مثال: برای یک سیستم با ۸ دوربین IP (۱۰W هر کدام)، یک سوئیچ PoE (۶۰W) و یک NVR (۳۰W): مجموع = ۱۷۰W. با ضریب ۲۰٪ به حدود ۲۰۰ وات (یا ۳۰۰ VA) UPS نیاز دارید. همچنین برای ذخیره‌سازی بهینه، مطمئن شوید هارد مناسب دوربین مداربسته انتخاب کرده‌اید که مصرف آن در محاسبات لحاظ شود.

نکات مهم در نگهداری یو پی اس

• باتری UPS را هر ۳ تا ۵ سال تعویض کنید؛ باتری فرسوده در لحظه بحران ناکام می‌ماند.
• دمای محیط را زیر ۳۰ درجه سانتیگراد نگه دارید؛ گرما عمر باتری را به شدت کاهش می‌دهد.
• هر ۶ ماه یک‌بار تست قطع برق انجام دهید تا از سلامت باتری مطمئن شوید.
• UPS را دور از رطوبت و گرد و غبار نگه دارید تا خرابی الکترونیکی رخ ندهد.
• در کنار دوربین‌های PTZ چرخشی که موتور دارند و جریان‌کشی بالاتری دارند، از UPS با ظرفیت بیشتر استفاده کنید.

سوالات متداول درباره سیستم برق اضطراری (UPS)

آیا هر UPS برای سیستم دوربین مداربسته مناسب است؟

خیر. برای سیستم‌های نظارتی که باید ۲۴ ساعته فعال باشند، UPS آنلاین یا Line-Interactive توصیه می‌شود. UPS استندبای ارزان‌قیمت ممکن است در لحظه سوئیچ به باتری، یک وقفه کوتاه داشته باشد که باعث ریستارت شدن DVR یا NVR شود.

چه مدت یک UPS می‌تواند سیستم نظارتی را روشن نگه دارد؟

این موضوع به ظرفیت باتری UPS و مصرف کل سیستم بستگی دارد. یک UPS ۶۵۰VA با بار ۱۵۰ وات معمولاً ۱۵ تا ۲۵ دقیقه برق فراهم می‌کند. برای پشتیبانی بیشتر، UPS با باتری خارجی یا ظرفیت بالاتر انتخاب کنید.

تفاوت UPS و AVR (تنظیم‌کننده ولتاژ) چیست؟

AVR فقط نوسانات ولتاژ را تنظیم می‌کند اما در صورت قطع برق برق پشتیبان ندارد. UPS هم نوسانات را تنظیم می‌کند و هم در صورت قطع برق از باتری تغذیه می‌کند. برای حفاظت کامل سیستم دوربین مداربسته، UPS انتخاب بهتری است.

بهترین برند UPS برای دوربین مداربسته کدام است؟

برندهایی مانند APC، Eaton، CyberPower و در بازار ایران فاران، هرویژن و یو پی اس کی‌استار از معتبرترین گزینه‌ها هستند. مهم‌تر از برند، انتخاب ظرفیت مناسب و نوع صحیح (آنلاین/Line-Interactive) است.

نتیجه‌گیری

سیستم برق اضطراری (UPS) یکی از ارکان اصلی هر سیستم نظارتی پایدار است. بدون UPS مناسب، قطعی برق می‌تواند به از دست رفتن تصاویر ضبط‌شده، آسیب به DVR/NVR و از کار افتادن دوربین‌ها در مواقع حساس منجر شود. با محاسبه دقیق ظرفیت، انتخاب نوع صحیح و رعایت نکات نگهداری، می‌توانید از پیوستگی و امنیت سیستم نظارت خود در هر شرایطی اطمینان حاصل کنید.