机架式电源自诞生以来，便以其独特的优势在安防监控领域迅速崛起，成为集中供电解决方案的核心组件。从最初的普通开关电源，到如今高效、智能的PFC式机架电源，其发展历程见证了技术的不断革新与市场的广泛认可。

不考虑路数与具体性能差异，单从总体产品形态与基础核心功能的角度来分析，集中供电方案在安防监控领域的应用先后经历了6个重要阶段：

一、原始状态——普通开关电源

在金融营业网点等需要在中短距离内，集中部署一定数量安防监控摄像机的场景中，早期普遍采用分路布设的供电方案。即强电直接部署到前端监控摄像机位置，每个摄像机分别使用小型电源进行供电。然而，这种方案存在诸多弊端：强电线材成本高、安全隐患大，且众多小型电源的综合使用成本高昂。因此，很快被集中供电方案所取代。

集中供电方案采用较大功率的开关电源，集中对多台前端摄像机进行供电。这种方案虽然在一定程度上解决了成本和安全性的问题，但仍然存在：开关电源难以妥善安装固定因此存在安全隐患；输出线路因单路故障易导致整体中断等不足。

二、起源阶段——机架式电源

为解决普通开关电源的不足，机架式电源应运而生。机架式电源将开关电源封闭固定在机架式机壳内，使用多通道输出接口板对前端摄像机进行供电。这一革新主要解决了两个关键问题：一是使用机架式机壳安装固定在机柜中，解决了安装固定、防尘散热等问题；二是使用带有通道独立安全保护的输出接口板，解决了输出通道故障隔离的问题，单通道故障不再影响其他通道。

通道安全隔离保护功能成为了机架式电源最初的核心亮点，但需要引起注意的是：内置开关电源模块具备过载、过流等相对健全的技术保护措施，一般采用较为灵敏的电子保护手段。而输出接口板出于成本、技术难度等因素的考量，有些机架式电源产品采用的是硬件保护电路方案，其反应速度大大延迟。因此有可能出现：单通道短路后，输出接口板的保护电路还未做出应对反应、形成保护作用，而内置开关电源率先进行了快速反应、及时实施保护、立即中断了电力输出；总电力输出中断导致所有输出通道全部无电输出，形成了事实上的全体中断、整个机架电源输出瘫痪。这与通道安全隔离保护功能的意义相背道而驰，所以，这个技术问题也成为了机架电源厂家技术设计能力的试金石。只有具备完整且实用的通道安全隔离、极速电子保护功能才能真正具有机架式电源安全保护的实际意义。这点通过简单的模拟短路试验就可以得到验证和检验。

三、进化阶段——双备份式机架电源

机架式电源面市后，在实际应用的过程中，开关电源作为易损件，可能会因多种原因而损坏。一旦机架式电源内置的电源模块损坏，将导致整个机架式供电电源瘫痪。为保证对前端设备的持续电力供给，双备份式机架电源应运而生。

双备份机架式电源内置主、副两个电源模块。当主电源损坏时，副电源模块作为备份电源自动替补上来提供电力供给，从而保证安防监控系统不断电、继续工作，为下一步维修争取时间。

需要引起注意的是：开关电源模块上电后，内部电容需要充电等因素导致开关电源需要一定时长（秒级内）才可以稳定的提供电力输出。主、副电源如采用冷备份设计，主电源模块损坏后，副电源模块替补上来工作，较短时间的延迟也将导致用电设备发生断电、上电重启的现象。极端状况下可能会出现无法自动重启或未能正常启动的情况，无法完全保证前端设备的正常工作。因此，主、副电源模块应采用热备份的技术方案设计。这一点通过简单的切换实验就可以验证，同样体现了机架式电源产品在功能上的差异，以及生产厂家在技术设计能力和实际应用经验方面的不同。

四、智能阶段——智能机架式电源

随着技术的发展，机架式电源不再仅仅满足于基本的供电功能。智能机架式电源增加了网络模块和多种接口，如：RS485、RS232、DI/DO等接口，实现了联网控制功能，可以与其他设备实现联动。智能机架式电源充分发挥了联网供电的优势，可以对安防监控系统的运行维护提供帮助。例如：发现前端摄像机死机可以远程控制对应输出通道临时断电再上电，促使前端设备“硬重启”；远程对输入电源、输出电源质量进行诊断；远程查看网点设备间、机柜温度等功能。机架式电源开始进入智能化时代，供电工作过程完全可以被量化、测量，并且具备了远程管控能力，也使得与其他设备协同联动成为现实。机架式电源自此从后台显出，与其他设备一起形成了智慧物联、智能运维网络。

五、整合阶段——热插拔电源

在实际应用中，双备份机架式电源虽然提高了供电可靠性，但是在损坏的电源模块维修时，仍需要断开整个安防监控系统的电力供应。为了解决这一问题，有要对机架式电源进行全新升级，把各种保护措施、散热等因素纳入到一个整体系统中进行考量、设计。整体全新设计的热插拔式机架电源产品具备3个核心特征：

① 电源模块采用私有化设计，而不再是外采外协的通用开关电源。电源模块采用标准化模块、热插拔设计是其显著的外在特征，以便与双备份功能、实际运维需要相结合进行更好的衔接配合。

② 散热风道、电子保护电路等因素综合考量后，随着集成化自研程度的提高，机架式电源产品的体积得以缩小、噪音得以降低，散热环境也得到了完全改善。

③ 外采通用开关电源既不利于产品散热设计，更不利于内部功能集成、协同。随集成化、私有化程度的提高，机架式电源的软硬件功能进一步增多，也更加实用。例如：板载若干低成本温度感知模组，可以将开关电源温度、主板温度、排风温度等数据上传平台，实现实时监控和大数据收集累积。也可以将发热量最大的开关电源核心部分的温度与散热风扇转速实现联动，进一步延长静音风扇的使用寿命，同时根据温度、风扇转速等积累的大数据来优化产品生产工艺设计、散热风道设计等。这些均是外协外购成品、通用开关电源实现不了的功能，机架式电源产品自热插拔电源的产品形态开始进入专业化、技术化、系统化的深入、全方位整合阶段。

六、绿色阶段——PFC式机架电源

机架式电源本质上是一种特种电源，其全部采用自有设计、系统设计之后，功能提升后的性能提升又将列上议事日程，其中最重要的是电源转换效率。先进电源技术所拥有的高转换效率既影响机架式电源产品的性能指标，更影响散热等产品细节设计，同时也影响终端用户的使用成本、使用效率。

以转换效率为80%的400W开关电源为例，其热损耗约为：400W/80%*（100%-80%）=100W。内部相当于一个100瓦的大功率白炽灯始终在烘烤，可想散热形式的严峻程度。而采用PFC技术、转换效率为93%的400W开关电源的热损耗为：400W/93%*（100%-93%）=30.10W。转换效率提升了13%，损耗大幅降低了70%。发热量相当于桌面35瓦的LED节能台灯，散热压力得到了极大缓解。

以降低70W功率；每天运行24小时，每年运行365天，运行3年进行模拟测算：70W*24小时*365天*3年/1kWh=1839.6kWh，3年将节省1839.6度电。以商业电费为1元/度的标准测算，3年将节省1839.6元。节省的电费将覆盖机架电源的部分建设成本。数量众多的电源设备将形成巨额能源节约，因此会产生显著的经济效益，更加符合绿色环保、节能减排的发展趋势，同时会大幅延长机架式电源产品的使用寿命。

时至今日，机架式电源已从最初的机架式产品，进而发展出了：双备份式机架电源、智能机架电源、热插拔式机架电源、PFC高效率机架电源等产品。可以想象，机架式电源作为安防监控系统等集中供电场景下的基础电力供给产品，不仅不会逐渐消失，而且会主动迎合智能化、物联化、绿色化的发展趋势，持续挖掘底层应用技术，实现更多功能、逐渐提高各项性能，必将对安防监控系统等智能系统提供更好的支撑、协同作用。