L’energia elettrica e la connessione a internet sono due requisiti essenziali per il corretto funzionamento di un impianto di videosorveglianza. In caso di black-out esistono diverse soluzioni

Per definizione, un impianto di sicurezza deve garantire la piena operatività h24, anche in presenza di imprevisti come un black-out elettrico e l’assenza di connessione a internet per la gestione da remoto e l’invio delle notifiche in caso di allarme. Mentre gli impianti di antintrusione hanno a disposizione una o più batterie tampone che forniscono temporaneamente l’alimentazione necessaria al funzionamento dei vari componenti (centrale, sirene, rivelatori, ecc.), anche in caso di guasti alla rete, cortocircuiti accidentali o sabotaggi, i sistemi di videosorveglianza ne sono quasi sempre sprovvisti. Questo significa che un malintenzionato può mettere fuori uso le telecamere e la registrazione dei filmati semplicemente disattivando il contatore oppure un interruttore del quadro elettrico, quasi sempre a portata di mano e spesso in posizione esterna lontano dalle telecamere, oppure impedire la visione da remoto tagliando il doppino di rame o il cavo in fibra ottica che trasporta la connessione a internet. Per impedire tutto questo e rendere l’impianto di videosorveglianza più sicuro, affidabile ed a prova di sabotaggi, esistono diverse soluzioni che illustreremo in questo articolo, da approntare in fase di progettazione (a volte anche successivamente) senza troppe difficoltà ed a costi contenuti.

Alimentatori con funzione backup

La soluzione più completa e affidabile per garantire il funzionamento H24 di un impianto di videosorveglianza è rappresentata dagli alimentatori con funzione di backup. Si differenziano principalmente per la corrente massima fornita (es.: 10, 20, 30, 40 ampere e oltre), il numero di uscite (tutte in parallelo) e si distinguono dai normali alimentatori per il morsetto (o il cavo) dedicato alla carica ed al mantenimento della batteria tampone.

In caso di blackout, l’alimentatore rileva l’assenza della tensione di rete e commuta l’uscita della batteria verso i morsetti dove sono collegati i vari dispositivi dell’impianto (telecamere, DVR, NVR, modem, ecc.) mantenendoli attivi. La commutazione avviene quasi istantaneamente così da impedire che i dispositivi possano spegnersi anche per una frazione di secondo.

A seconda della corrente massima erogata e del numero di uscite, gli alimentatori con funzione di backup possono essere utilizzati per fornire la tensione necessaria a singoli gruppi di telecamere o all’intero impianto. Nel primo caso si ottengono gruppi di alimentazione separati e indipendenti tra loro, ideali per i sistemi di sorveglianza posizionati in magazzini, box e dependance. Gli alimentatori e le batterie (solitamente da 12 Vcc - 7,2 Ah) sono sufficientemente compatti da essere ospitati in piccole scatole di derivazione esterne impermeabili, meglio se installate nei pressi di una telecamera e non alla portata dei malintenzionati.

Questi alimentatori non sono idonei per gli impianti IP che sfruttano la tecnologia PoE e che richiedono quindi tensioni più elevate (24-48 Vcc), fornite da appositi alimentatori, esterni oppure integrati negli switch di rete. In questo caso bisogna affidarsi agli UPS oppure agli switch con alimentatore e batteria tampone integrata.

Alimentazione centralizzata con backup e uscite d’allarme

Caratteristica peculiare degli alimentatori centralizzati è la fornitura della corrente necessaria al funzionamento di tutti i componenti dell’impianto da un unico punto, solitamente un locale tecnico oppure un armadio adeguatamente ventilato, protetto da sistemi di sicurezza (es.: antintrusione) e contenente anche il DVR/NVR. La capacità e il numero di batterie tampone collegate all’alimentatore centralizzato vanno calcolati in base all’assorbimento massimo del modem e delle telecamere (con illuminatori IR integrati/esterni attivi) ed all’autonomia richiesta.

Di norma, l’autonomia e l’efficienza di questi sistemi di alimentazione è superiore a quella degli UPS che vedremo in seguito per il semplice motivo che la tensione erogata dalla batteria viene utilizzata direttamente dai dispositivi e non subisce quindi alcuna conversione. In teoria, una classica batteria da 7,2 Ah nel pieno della sua efficienza è in grado di fornire l’alimentazione ad un sistema di videosorveglianza con DVR/NVR, modem e 16 oppure 8 telecamere per un massimo di 30-60 minuti.

Gli alimentatori centralizzati più sofisticati sono anche dotati di speciali filtri che “puliscono” la linea AC o CC attenuando o azzerando gli sbalzi di tensione e le interferenze che, alla lunga, potrebbero danneggiare i componenti più delicati di un impianto di videosorveglianza come i led degli illuminatori e gli hard disk dei DVR/NVR.

Come ulteriore misura di sicurezza, suggeriamo di valutare quei modelli dotati di tamper e uscite di allarme per il collegamento agli impianti antintrusione e la notifica di assenza di rete, apertura coperchio, ecc.

UPS, l’angelo custode di tutti i dispositivi elettronici

I Gruppi di Continuità, traduzione italiana dell’acronimo anglosassone UPS (Uninterruptible Power Supply), sono ormai largamente impiegati in abitazioni, negozi e uffici per garantire non solo la protezione anti-blackout di tutti i dispositivi elettronici operanti a 220 Vac (PC, monitor, stampanti, modem, ecc.) ma anche dai picchi di tensione (es.: fulmini) e dai disturbi che possono causare danni e malfunzionamenti.

Gli UPS comprendono indicativamente gli stessi elementi che equipaggiano gli alimentatori con backup appena visti: una o più batterie al piombo da 12 Vcc, un alimentatore con funzione di ricarica delle batterie, un raddrizzatore che stabilizza la corrente alternata in entrata (AC) trasformandola in corrente continua (DC), un inverter che trasforma la corrente continua (DC) ottenuta dall’alimentatore o dalla batteria (in caso di black-out) in corrente alternata “pulita” (AC) che verrà poi utilizzata dalle periferiche collegate.

I prezzi degli UPS vanno da poche decine di euro per i modelli più semplici a migliaia di euro per quelli più complessi e performanti. Ciò che li differenzia è la qualità del segnale elettrico generato (onda trapezoidale, pseudo-sinusoidale o sinusoidale pura), la rapidità di intervento (da 0,01 ms a 10 ms), l’efficienza di conversione, la quantità di corrente fornita che influisce sull’autonomia dei dispositivi collegati in caso di black-out.

Modem e dongle 3G/4G per DVR, NVR e DSL

Come abbiamo già evidenziato, i tentativi di sabotaggio non riguardano solo la linea elettrica di alimentazione ma anche quella internet allo scopo di impedire l’accesso da remoto alle telecamere (riprese live o registrate). In questo caso, l’unica soluzione è la stessa già adottata da tempo dai progettisti di impianti antintrusione, ovvero una connessione mobile (GSM, 3G, 4G, ecc.), in aggiunta o alternativa a quella fissa (DSL).

Tenuto conto che il flusso video in streaming proveniente dai DVR/NVR e trasmesso sulla rete internet occupa parecchi megabyte al secondo (soprattutto se HD e Full HD), suggeriamo di utilizzare una connessione mobile solo nel momento in cui quella fissa dovesse “cadere” per guasti fortuiti o intenzionali.

La funzione Failover è disponibile in alcuni modem DSL che supportano nativamente i dongle USB 3G/4G oppure le SIM Card così come in alcuni modem/router 3G/4G dotati di porte LAN e WAN per il collegamento al modem DSL principale.

Questi apparecchi sono adatti non solo per impedire i sabotaggi ma anche nei casi in cui la rete internet terrestre subisce frequenti disconnessioni (caduta di portante) e rallentamenti che potrebbero impedire il monitoraggio dell’impianto da remoto. Così come i combinatori telefonici GSM/3G dei sistemi antintrusione, anche i modem/router 3G/4G possono essere messi fuori uso dai jammer, i “disturbatori” RF.

Per migliorare la sicurezza e l’affidabilità, consigliamo di scegliere modelli con antenne esterne 3G/4G ad alta efficienza e posizionati in luoghi protetti e difficilmente accessibili dai malintenzionati.

Quale UPS per un impianto di videosorveglianza?

Un sintetico excursus sui diversi UPS con relative specificità e funzionalità

Gli UPS più economici generano un’onda elettrica trapezoidale, quelli di fascia media un’onda pseudo-sinusoidale (approssimata) mentre quelli di fascia alta un’onda rigorosamente sinusoidale, cioè identica a quella della rete elettrica. Visto che le apparecchiature elettroniche sono state progettate per funzionare con un’onda sinusoidale, è sempre preferibile scegliere UPS che generano un’onda dello stesso tipo o, al massimo, pseudo-sinusoidale.

Gli UPS economici sono di tipo “off-line” (standby), cioè entrano in funzione dopo circa 5-10 millisecondi dal rilevamento del black-out e non hanno particolari protezioni da disturbi o sbalzi di tensione. Gli UPS “on-line” offrono invece una protezione costantemente “interattiva”, intervengono più rapidamente (0,01 ms) e forniscono una tensione pulita e stabilizzata. Tra queste due categorie si inseriscono gli UPS “line-interactive” con tempi di intervento simili a quelli degli UPS off-line (circa 5 ms) ma con una protezione che si avvicina a quelli on-line. Questa tipologia di UPS può essere considerata ottimale per proteggere un impianto di videosorveglianza domestico o professionale, con un occhio di riguardo sia alle prestazioni che al prezzo.

Per calcolare la potenza reale in watt di un UPS e trasformarla nel dato che ci interessa maggiormente, ovvero il tempo di autonomia in caso di black-out, bisogna moltiplicare la potenza apparente (VA) dichiarata dal produttore per il fattore di potenza (cosφ), indicativamente tra 0,6 e 0,9 a seconda della tipologia di alimentatore impiegato dai dispositivi elettronici da proteggere.

Un UPS con capacità di targa di 1000VA può generare una potenza “istantanea” (cioè per pochi secondi o minuti) di 600-700 watt (1000x0,6 - 1000x0,7) o di 800-900 watt (1000x0,8 - 1000x0,9). Per scegliere l’UPS più adatto è sufficiente sommare i consumi di ogni componente dell’impianto, tenendo conto che, approssimativamente, una telecamera IR consuma in media 6-10 watt, un DVR/NVR 30-40 watt, un modem/router 10-20 watt ed uno switch di rete 5-10 watt. Ipotizzando di dover proteggere un impianto composto da 8 telecamere IR, un DVR/NVR, un modem/router ed un paio di switch, l’assorbimento complessivo varia tra 100 e 160 watt. Dal momento che ciascun UPS ha una curva di carico/autonomia differente, solo conoscendola si può ricavare l’autonomia approssimativa a seconda dell’assorbimento del carico. Teoricamente, un buon UPS line-interactive da 1000VA (700-800 watt) può garantire un’adeguata protezione dai fenomeni elettrici e dai disturbi della rete 24 ore su 24, un’autonomia fino a 60 minuti in caso di black-out ed una buona riserva di potenza per future espansioni. Un UPS da 1500VA, decisamente più costoso di un 1000VA, permette di innalzare l’autonomia fino a 80-90 minuti. Per mantenere sempre efficiente un UPS bisogna sostituire le batterie interne ogni 2-3 anni.

Le telecamere “fully wireless” ma gateway a rischio black-out

I sistemi di videosorveglianza “fully wireless”, ovvero totalmente indipendenti sia dal punto di vista della connessione (wi-fi o wireless dedicata) sia da quello energetico grazie alla batteria integrata, sono ormai una realtà consolidata.

Sono veloci da installare vista l’assenza di cablaggi, facilmente riposizionabili (anche per brevi periodi) e permettono di far evolvere l’impianto di videosorveglianza a seconda delle esigenze.

I modelli con connessione wi-fi diretta a modem/router o con SIM 3G/4G integrata non richiedono particolari accorgimenti anti-blackout se non la presenza di un UPS a protezione del modem/router. I modelli dotati di unità centrale (gateway) che svolge le funzioni di gestione e interfacciamento al cloud richiedono invece che anche questa unità sia sotto protezione UPS.