Статьи рынка безопасности

События

Об электропитании, его резервировании и РоЕ как очередном рыночном разводе

  • 13.12.2019
  • 459

Не обращали внимания: в своих проектных фантазиях по построению систем об электропитании мы нередко вспоминаем в самый последний момент. Мы можем фантазировать о передаче сигнала за многие километры, об установке аппаратуры ретрансляции по трассе, о всевозможных усилителях и т.п., совершенно сначала не задумываясь, что абсолютно все активные устройства потребуют еще и питания. Мы рисуем линии сигнала, забывая нарисовать питающие линии. Потом, конечно, о них придется вспомнить. И начинаются всевозможные изощрения.

А между тем, если сравнивать строительство системы со строительством, например, дома, то питание надо однозначно отнести к нулевому циклу. Как фундамент, водоснабжение, канализацию, дренаж и т.п. Кстати и подвод электропитания в строительстве относится к нулевому циклу. И берет на себя нулевой цикл в среднем 40% всех сметных расходов. То есть, до укладки первого кирпича уже потрачено 40% всей сметы. 

Но вот на нашем рынке такой здравый подход – это исключение, нежели правило. У нас подход другой – «потом найдем, откуда можно протащиться». Где-нибудь подключимся. Что-нибудь придумаем, зато на начальном этапе деньги сэкономим. Вообще, странная позиция: экономить не свои деньги, чтобы потом отвечать за такую экономию собственной головой (или хотя бы собственными деньгами). В общем, придумываем на ходу что-нибудь, в результате что-нибудь и получаем. От проблем с помехами до просто выхода аппаратуры из строя только лишь по причине невозможности контролировать и как-то влиять на это самое откуда-нибудь взятое питание. А уж с резервированием какие чудеса и фантазии получаются. Многообразие чудес позволяет, в свою очередь, рынку развернуться во всю ширь в многообразии своих предложений. Грамотный системный подход, напротив, существенно сократил бы актуальность рыночных предложений. Поэтому рынок вряд ли будет ратовать за здравый подход. 

stat_poe1.jpg

Собственная система электропитания

Итак! Если мы строим свою систему, то и система электропитания у нас должна быть своя. То есть, должна существовать где-то пара клемм – ноль и фаза – полноценного питания 220В, которые будут нам доступны и на протяжении строительства системы, и в процессе ее эксплуатации, откуда мы можем забрать всю требуемую нам как сейчас, так и в перспективе, мощность с учетом коэффициента запаса. И вот из этой точки мы будем строить весь наш «электрофундамент» системы. Мы не в состоянии повлиять на качество того питания, которое какой-то дядя нам подаст на эти клеммы. Конечно, мы можем прописать свои требования в эксплуатационных документах, можем заручиться согласием заказчика, но, если что случится, все, что будет в нашем распоряжении – крики, ругань, судебные тяжбы с совершенно неприемлемыми сроками и сомнительными конечными результатами. Но что-то нехорошее для нашей системы непременно случится, если мы сами об этом заранее о ней позаботимся. А вот то, что все возможные безобразия мы можем заранее предотвратить, имея такую схему построения, несомненно. 

Это решается стандартным комплексом мер. Мы в состоянии ограничить подаваемое нам напряжение конкретными и необходимыми нам рамками, предотвратить опасные наводки на линию питания. Самое главное – мы не зависим от какой-либо сторонней безграмотности, которой сегодня повсеместно даже не в достатке, а в избытке. Подать вместо нуля и фазы в линию однофазного напряжения две фазы – это сегодня происходит запросто. Но мы с вами в состоянии с этим также запросто справиться, если существует четкая территориальная граница этих безобразий. Можно написать в ТЗ, что заказчик обеспечивает подключение аппаратуры в сеть 220В +10% – -15%. Только никогда вы потом не докажете, что питающее напряжение не соответствовало стандарту. Даже если все погорит. А можно просто поставить на входе стабилизатор и устройство ограничения, которое отключит сеть, если разброс питающего напряжения вышел за те пределы, с которыми в состоянии справиться стабилизатор. И исключить какие-либо разборки с заказчиком в принципе. 

Поэтому начинайте с того, что тащите нормальное первичное напряжение питания по всей своей системе. И не говорите, что это физически невозможно. Возможно все. Просто нужен грамотный подход – расчет сечения проводов, знание падений напряжений на участках вашей линии, при необходимости – установка повышающих трансформаторов по длинной линии. Мы строили подобные системы с периметрами в 14 километров, с полупериметром в 7 километров, с установкой повышающих трансформаторов. И у нас все получалось. Конечно, это стоит конкретных денег. Но только законченный дурак будет экономить на качестве фундамента своего строительства. Если не хватит денег сразу на все, лучше потом разбить на этапы дальнейшую стройку, имея заведомо полноценный фундамент под объект целиком, нежели увидеть обрушение вроде бы законченного объекта. 

Это у нас еще существуют даже целые деревни, не имеющие в принципе стационарного электропитания. Здравые люди сначала подводят электропитание в еще нежилые районы, а уж потом начинают их осваивать. 

Меня в этом плане просто поразил опыт Исландии. Огромные лавовые пустыни, удаленные от ближайшего жилья на несколько сотен километров. В них нет абсолютно ничего – ни постоянной жизни, ни какой-либо техники. Есть только опоры ЛЭП с высоковольтными проводами. Зато, если на каком-нибудь перевале оказывается какой-нибудь приют, то оснащен он, как полноценный гостиничный номер. Что и где появится завтра, никому пока неизвестно. Но если появится, условия и для строительства, и для оснащения уже заложены полноценные. 

А теперь пора переходить к источникам бесперебойного питания – ИБП.

Источники бесперебойного питания

Лично я всегда к ним относился очень скептически. Нет, у компьютера «бесперебойник», конечно, оправдан. Он должен «продержать» компьютер вполне конкретное, небольшое и ограниченное время, которое необходимо, чтобы сохранить данные и корректно выйти из рабочего режима. Это одно автономное устройство. Очень конкретно определено время работы от ИБП. 

Теперь переходим к системе. ИБП, предлагаемые рынком, рассчитаны исключительно на вторичное питание. Для каждого потребителя системы – свой ИБП. Со своей мощностью и со своей емкостью, необходимой для обеспечения автономной работы всего одного устройства системы в течение некоторого времени. Если это какой-нибудь объемный датчик и его контрольная панель – это одни параметры, вполне достижимые для обеспечения нескольких часов работы. Если это видеокамеры, установленные на улице в условиях низких температур, это уже совсем другие параметры. К тому же аккумулятор в условиях низких температур стремительно теряет свою емкость, а, значит, требует отдельной энергии на собственный обогрев. 

Есть магистральное оборудование. Сегодня такое оборудование в условиях отрицательных температур в абсолютном большинстве случаев требует в своем составе и оборудования климатической защиты. А это уже очень серьезные для аккумуляторных ИБП мощности. И те массовые аккумуляторы по 7Ач, даже по 14 Ач, когда они устанавливаются по два в один ИБП, даже по 21 Ач при установке трех штук, это на самом деле мизерное время работоспособности. Ну, и вся система просто не имеет смысла при неработающем приемном оборудовании – регистраторах, мониторах, серверах. А это уже и вовсе очень серьезные мощности. В подводной лодке для обеспечения работы электромоторов в подводном положении аккумуляторы занимают целый отдельный отсек. Точно такой же по размеру, как и торпедные отсеки, в которых спокойно с зазорами умещаются торпеды на стеллажах. И хватает запаса хода при этом максимум на сутки. А потом надо всплывать и, как говорят на подводном флоте, бить зарядку. Вот и в системе возникает вопрос, а что потом, после того, как аккумуляторы разрядятся, что произойдет не позднее, чем через час-два? Восстановится подача внешнего питания? А если нет? А с отключениями электричества на сутки-двое не сталкивались? 

Просто для примера. У меня тоже установлен инвертер в загородном доме для обеспечения аварийного питания кабеля обогрева забора воды в зимнее время. Требуемая мощность не превышает 60 Вт. Тем не менее, аккумулятор у меня стоит не на 7 Ач, а на 110 Ач. Из расчета обеспечить обогрев до моего возвращения домой на самый максимальный возможный срок около 10 часов. А потом я уже найду, что делать, о чем чуть ниже. 

Итак, система наша проработала еще час-два, а потом все равно отключилась. Далее, когда внешнее питание будет подано, система будет существовать вовсе без каких-либо ИБП, пока не будет обеспечен необходимый заряд аккумуляторов абсолютно ВСЕХ ИБП, потому что это – система. И все элементы в ней взаимозависимые. Работающие камеры без работающего регистратора или монитора систему работоспособной не делают. Ну, и самое главное. А для чего вообще система на объекте? Каким образом будет обеспечиваться реакция на различные состояния системы при отсутствии внешнего электропитания? Как будет обеспечиваться работа исполнительных механизмов? Освещение объекта, в конце концов? А вдруг придется стрелять? У вас персонал весь обеспечен и ПНВ, и ночными ИК-прицелами? 

Зато рынку – раздолье. Представим некую систему, скажем, камер на тридцать. Это для каждой камеры свой ИБП. Наверняка у вас все IP. Вот для каждого сетевого коммутатора свой ИБП. А они, наверняка, в термошкафах стоят. Ну, так это уже и вовсе другой коленкор. Мощность-то уже под сотню ватт, никак не меньше. Приемное оборудование – там наверняка не один регистратор наберется. Глядишь, еще и архив отдельный терабайтный. Просто подарок для рынка. Мониторы с приличной диагональю. В общем, в одиночку ИБП ни по цене, ни по габаритам, ни по обслуживанию особо устрашающим не выглядит. А вот в своем системном воплощении – уже начинаешь невольно вспоминать подводную лодку. И все это ради 1-2 часов работы после того, как «пропало электричество». А если потом оно не появилось, то и вовсе непонятно, для чего оно все. 

И еще. ИБП, даже, если вовсе не происходит отключение питающего напряжения, все равно во времени расходует свой ресурс и… деньги хозяина. Потому что любой аккумулятор отнюдь не вечен. Года три-четыре, и потребуется его замена. Вспомните об аккумуляторе своего автомобиля. Давно меняли? Особенно перед зимой невредно об этом вспоминать. А то ведь осуществляем, как правило, не плановую замену, а когда в очередной мороз все мыслимые и немыслимые варианты запуска двигателя уже не дают желаемого результата. Я, правда, до этого не доводил ни разу. Грядущей осенью вынужден буду покупать новый аккумулятор. Ни много, ни мало – на 110 Ач. Совсем не дешевый. А что делать? И вот представим ситуацию, что система благополучно отработала три-четыре года, и приходит к руководству некто, кто отвечает за ее работоспособность, и заявляет, что ему необходимо этак тысяч 100-150 (на ту гипотетическую систему на 30 видеокамер) в порядке планового обслуживания. Мне просто интересны возможные варианты реакции того, кто выделяет средства. Потому что встречался с различными типами руководителей, и лично у меня вызывает очень большие сомнения, что по прошествии тех же трех-четырех лет все гипотетические системы, оснащенные ИБП, останутся таковыми на следующие три-четыре года. В самом лучшем случае они будут таковыми в максимально урезанном варианте. Но в абсолютном большинстве случаев они окажутся системами безо всякого резервного энергоснабжения. Такова уж психология человека. 

Зато на всевозможных «ответственных федеральных» объектах ИБП уже прописываются изначально. Рынок потирает руки, гадая, кому достанется этот кусок пирога. То ли пирогом потом придется делиться, то ли «ответственные товарищи» тоже пали жертвой рыночной атаки, не удосужившись подумать самостоятельно и до конца. 

А теперь реальный пример из жизни. 

stat_poe2.jpg

Если кто знает, в Питере ТРК «Мега-Дыбенко» и «ИКЕА» располагаются смежно – можно перейти из одного здания в другое, не выходя на улицу. И вот во время моего посещения этого самого ТРК вдруг гаснет основное освещение, включается только мизерная подсветка выходов, пространства возле кассовых узлов, и по трансляции следует объявление примерно такого содержания: «В связи с аварией в сети просьба всех посетителей оставить отобранные товары в торговых зонах и покинуть торговый центр до ликвидации аварии». И граждане прямиком устремляются в комплекс «ИКЕА», где продолжает исправно работать абсолютно все, включая и столовую. Думаю, столовая «ИКЕА» в такие моменты переживает бум продаж, поскольку, если человек и не собирался ничего приобретать из ассортимента этого гипермаркета, то скоротать время до возможной ликвидации аварии лучше всего именно за столом. И это при том, что внешнее питание и в «Мегу», и в «ИКЕА» подводится по одной и той же магистрали. 

Все оказалось более чем просто. Это стандартная практика всей мировой сети «ИКЕА» – перед тем, как начать строительство собственно гипермаркета, сначала в рамках все того же нулевого цикла строится полноценная мощная автономная генераторная станция на всю проектную мощность. А уж потом начинается возведение стен собственно магазина. И даже сама стройка уже никак не зависит от перебоев с подачей внешней электроэнергии. Массовое мнение – это шведы, могут себе позволить, у «ИКЕА» денег много. Нет. Просто шведы деньги считают. И понимают, для чего существует торговый комплекс и за счет чего зарабатывает деньги. Просто, по-видимому, никто еще не удосужился подсчитать, а какая же прибыль, хотя бы, не получена на этих отобранных, но оставленных в торговой зоне товарах, не говоря уже об утерянной прибыли на весь срок отключения. 

Вернемся к схеме с одной точкой подключения первичного питания 220В. Возьмите и подсчитайте суммарную мощность всех потребителей вашей системы. Умножьте на полтора. И посмотрите в обычных магазинах строительной, а то и садовой техники, сколько стоит бензиновый генератор на такую полученную после умножения на полтора мощность. Самый обычный. Безо всяких приставок «безопасность». Умножение это нужно для гарантированного обеспечения рабочей мощности, поскольку изготовители генератора укажут максимально допустимую пиковую нагрузочную мощность – они тоже на рынке, им тоже нужны красивые цифры. Уверяю, что в сравнении с ценой всех необходимых на систему ИБП наверняка останутся деньги и отдельно на систему автоматического запуска. Вы сомневаетесь в реальности установки такого генератора в систему? Смущает не характерное для нашего рынка понятие «двигатель внутреннего сгорания»? Пусть не смущает. И не сомневайтесь. Я подобное сделал у себя дома. И на мощность, раза в три превышающую ту, которая потребуется вам. С установкой отдельного помещения под генератор. С полноценным фундаментов под сам генератор. Вам такого не потребуется. А если и потребуется, то все равно, оно того стоит. Рынок наш, конечно, воспримет в штыки подобное решение, потому что такая идеология просто рушит весь сегмент ИБП. Да и двигатели внутреннего сгорания – исторически не понятие рынка ТСБ. Но никто не запрещает проектировщику в своих знаниях и решениях выходить за рамки любого отдельного рынка. 

Если бы у меня дома стояла какая-нибудь самая навороченная система видеонаблюдения, в общей рабочей нагрузке моего генератора ее мощности вообще никто бы не заметил. На фоне бойлеров, электроплиты, насосных станций. При отключении внешнего питания происходит не некое ущербное резервирование отдельных каких-то слаботочных устройств, призванных якобы работать только на безопасность, как в случае со всевозможными ИБП, а продолжается полноценное функционирование всего объекта в полностью рабочем режиме. Расход и ресурса, и денежный происходит исключительно во время работы такого агрегата резервного энергоснабжения – совершенно мизерный амортизационный износ и расход топлива. Срок резервной подачи электроэнергии практически не ограничен. Если заканчивается топливо в баке, хоть и не положено это делать на ходу, но можно, если аккуратно – лей топливо в бак еще. Пока не закончилось топливо в канистрах, все будет работать. Закончилось – можно докупить. Но объективных ограничений времени работы нет. И всего одно подключение такого резервного источника питания.

PoE

Ну, и чтобы окончательно закрыть тему, поговорим о РоЕ. Подробно вопрос РоЕ мы разбирали в статье «РоЕ – не панацея, а частный случай» (журнал «Технологии защиты», №3, 2013 год). Здесь напомним только самые основные положения. 

Первое. Если кто-то думает, что сама технология РоЕ – это нечто революционное, уникальное, веление последнего слова техники, вынужден вас разочаровать. Принципиально передача питания по сигнальной линии существует уже с достаточно давних пор. Никакой «Америки» РоЕ не открыло. Если кто помнит, в «эпоху аналогового видео» был этакий рыночный всплеск – передача питания по коаксиальному кабелю вместе с передачей видеосигнала. Правда, ожидаемой популярности у пользователя добиться рынку так и не удалось. Вероятно, грамотность самого пользователя корректно оставила эти инициативы в весьма ограниченных здравым смыслом рамках. 

Что касается именно РоЕ, предлагаю приверженцам информации из интернета как истины в последней инстанции обратиться к википедии. В данном случае википедия не врет. А именно, вся система РоЕ создавалась в первую очередь для модернизации существующих сетей, когда требовалась установка дополнительного активного оборудования при отсутствии вблизи источников питания. Проще говоря, когда все уже давно построено, потолки зашиты, выполнена декоративная отделка, стены облицованы мрамором. И вдруг, надо еще что-то дополнительно устанавливать. Да, еще и неизвестно откуда запитывать, а для этого неизвестно, как тащить провода. Долбить мраморные панели бизнес-центров, гостиничных комплексов, концертных залов – это безумно дорого. Дешевле заказать разработку и получить некое компромиссное решение, тем более, что это дополнительное оборудование весьма маломощное. Можно выкроить требуемую мощность из заложенного изначально по классическим канонам запаса. Оборудование такое появилось. Пусть и не дешевое, но в сравнении с вариантом «в лоб» с прокладкой дополнительных кабелей на уже полностью законченном объекте цена выглядела просто смехотворной. А отсюда и рост популярности. 

Проще говоря, это был единственный выход из положения для достаточно большого сегмента рынка IT-технологий. К слову сказать, мы на подобных ответственных объектах (например, казино) всегда изначально прокладывали кабели с двойным, а то и тройным запасом. Такое решение было еще дешевле, но для него надо было уметь смотреть в будущее. Банально учитывать хотя бы растущие потребности клиента во времени. А еще убедить клиента в оправданности такого запаса «на всякий случай». Это умели далеко не все. Вот для них РоЕ явилось настоящим спасением. 

Прошло некоторое время, модернизация сетей в целом повсеместно закончилась, и потребление рынком IT-технологий этой самой технологии резко упало – все, кому было необходимо, ею обзавелись, а новые сети уже изначально имели новую структуру. Опять сталкиваемся с матрицей развития рынка – старые товары на новые рынки. И в качестве нового рынка с успехом был выбран наш рынок ТСБ, где все стало IP. 

Здравый довод продвижения – РоЕ как элемент модернизации, имеющий мощное экономическое обоснование – в данном случае совершенно не сработает, поскольку все строится заново. И в дело идут откровенно обманные доводы. Самый простой – удобно. Честно говоря, я этот довод всерьез воспринять не могу. Воткнуть единственный разъем вместо того, чтобы воткнуть два разъема? Завести в бокс один кабель вместо двух? Тащить не один кабель, а два? При том, что никто не запрещает эти два кабеля запихать в один кембрик, в один металлорукав, в одну гофр-трубу. Да хоть скотчем схватить между собой в нескольких местах, чтобы воспринимать их в трудоемкости прокладки, как один единственный кабель. Но при этом заплатить за такое «удобство» вполне приличные дополнительные деньги? Предложите эти деньги монтажникам – уверен, они тут же позабудут обо всех предлагаемых удобствах и проложат кабели по старинке в соответствии со всеми мыслимыми СНИПами.

После таких контраргументов выставляется следующий довод – экономия кабеля. Это что, борьба за сохранение мировых запасов меди на рудниках Чили? Потому что все те же 100 метров двужильного медного кабеля сечением 1 мм2 каждый – это максимальная длина для линии Ethernet по витой паре без активных элементов на ней; и большего сечения не потребуется, поскольку оборудование у нас слаботочное – это в несколько раз дешевле и инжектора, и сплиттера по отдельности, а для РоЕ необходимо будет и то, и другое. 

Ну, и если клиент не воспринимает и этот довод, рынку ничего не остается, как навязывать услугу – изначально выпускать аппаратуру со встроенной функцией РоЕ. Есть дополнительная опция, о которой, правда, изначально никто не просил, но которую придется все равно приобрести, потому что без нее аппаратура просто уже не существует. Как телевизор в моей машине – за несколько лет он мне так никогда и не понадобился, но я его купил вместе с машиной, потому что машина без телевизора не продавалась. Так и здесь, функция есть, а дальше решай сам – будешь ею пользоваться или нет. А я все равно бы не стал, как телевизором в машине – здоровье и жизнь дороже. 

stat_poe3.jpg

Во-первых, если говорить о какой-то безопасности, очень невредно понимать, что мы искусственно внесли в систему два взаимозависимых элемента. Надежность системы определяется как произведение надежностей всех входящих в нее взаимонезависимых элементов. С взаимозависимыми дело обстоит еще хуже. Надежность каждого элемента всегда меньше единицы. Соответственно, чем больше элементов, тем надежность будет все меньше и меньше. Ради чего мы снизили надежность системы? Ради тех двух сомнительных преимуществ, о которых сказали выше? Или исключительно в угоду рынку? 

Во-вторых, всегда следует помнить, что, применив технологию РоЕ, мы работаем на пределе мощности. И о каких-либо коэффициентах запаса речи уже не идет, и перебои в устойчивой работе – вещь вполне допустимая. Как это скажется на конечной потребительской функции системы? И опять же вопрос, а ради чего? Все же в линиях питания мы всегда стремились иметь именно запас по мощности. К своему дому мы подводим кабель сечением в 6 квадратов, а то и более, а ставим при этом на входе 25-амперные автоматы, для которых «на пределе мощности» хватило бы и 2,5 мм2 сечения. Почему же вдруг мы так запросто отошли от классических канонов построения цепей питания? Что нас к этому сподвигло? 

Ну, и о каком-либо дальнейшем развитии системы в плане реализаций фантазий заказчика уже в процессе эксплуатации речи быть не может. Мы изначально отрезали сами себе пути, но не к отступлению, как принято говорить, а, наоборот, к наступлению. А посему, не лучшим ли все-таки считать изначально мною озвученный вариант: мощный фундамент всей системы в виде собственной линии первичного питания, проложенной для всех возможных ее потребителей. По крайней мере, максимально близко с тем расчетом, чтобы линии вторичного питания имели максимально короткие длины. 

Думайте, господа потребители, всякий раз, анализируйте, делайте выводы – в чем действительно ваша личная выгода от той или иной инновации, и в чьих интересах эта инновация предлагается рынком. Главное, сами не останьтесь в убытке. Ну, что? Как там говорил Мюллер Штирлицу? «Быстро я вас перевербовал? В пять минут? И без всяких фокусов!» А статью мою про РоЕ прочтите, не поленитесь! Не позволяйте себя обманывать!

Поделиться:

Все права защищены
© ООО АДВ Секьюрити,
2003—2020
Яндекс.Метрика
Метрика cайта: новости: 7717 | компании: 527 | бренды: 417 | статьи: 998

О проекте / Контакты / Политика конфиденциальности и защиты информации

Techportal.ru в соц. сетях