stringtranslate.com

Датчик присутствия

Выключатель внутреннего освещения, оснащенный датчиком присутствия на основе PIR [1]

Датчик присутствия – это внутреннее устройство, используемое для обнаружения присутствия человека. Приложения включают автоматическую регулировку освещения, температуры или систем вентиляции в зависимости от количества присутствующих людей. Датчики обычно используют инфракрасную , ультразвуковую , микроволновую или другую технологию. Этот термин охватывает такие разные устройства, как PIR-датчики , замки-карты для гостиничных номеров и интеллектуальные счетчики . Датчики присутствия обычно используются для экономии энергии , обеспечения автоматического управления и соблюдения строительных норм и правил. [2]

Датчик присутствия

Датчик присутствия работает как датчик присутствия, однако освещение необходимо включать вручную, но оно автоматически выключается, когда движение больше не обнаруживается. [3]

Типы датчиков

Типы датчиков присутствия включают в себя:

  1. PIR-датчики , которые работают на обнаружение разницы тепла, измеряя инфракрасное излучение. Внутри устройства находится пироэлектрический датчик, который может обнаруживать внезапное присутствие объектов (например, людей), температура которых отличается от температуры фона, например комнатной температуры стены.
  2. Датчики окружающей среды, такие как датчики температуры , влажности и CO 2 , [4] [5] [6] которые обнаруживают изменения в окружающей среде из-за присутствия человека. [7]
  3. Ультразвуковые датчики , похожие на радары . они работают по принципу доплеровского сдвига . Ультразвуковой датчик будет посылать высокочастотные звуковые волны и проверять их отражения. Если отраженная картина постоянно меняется, предполагается, что есть люди и подключенная осветительная нагрузка включена. Если отраженная картина одинакова в течение заданного времени, датчик предполагает, что людей нет, и нагрузка отключается.
  4. Микроволновые датчики. Подобно ультразвуковому датчику, микроволновый датчик также работает по принципу доплеровского сдвига. Микроволновой датчик будет посылать высокочастотные микроволны в определенную зону и проверять их отражения. Если отраженная картина постоянно меняется, предполагается, что есть люди и подключенная осветительная нагрузка включена. Если отраженная картина одинакова в течение заданного времени, датчик предполагает, что людей нет, и нагрузка отключается. Микроволновой датчик имеет высокую чувствительность и дальность обнаружения по сравнению с другими типами датчиков.
  5. Слоты для подсветки карт-ключей , используемые в системе управления энергопотреблением отеля для определения занятости гостиничного номера, требуя от гостя поместить свою карту-ключ в слот для включения освещения и термостатов. [8]
  6. Интеллектуальные счетчики , которые работают путем обнаружения изменений в структуре энергопотребления, которые имеют разные характеристики для занятых и свободных состояний. [9]
  7. Датчики барометрического давления [10] могут использоваться для контроля дверных проемов, связанных с пешеходным движением, в помещениях с положительным давлением, в том числе в операционных.
  8. Дверной выключатель.
  9. Аудиообнаружение.

Датчики присутствия для управления освещением

Датчики движения часто используются в помещениях для управления электрическим освещением. Если движение не обнаружено, предполагается, что пространство пусто и, следовательно, не нуждается в освещении. Выключение света в таких обстоятельствах может сэкономить значительное количество энергии. В практике освещения датчики присутствия иногда также называют «датчиками присутствия» или «датчиками присутствия». Некоторые датчики присутствия (например, Pixelview компании LSG, Philips Lumimotion, Ecoamicatechs Sirius и т. д.) также классифицируют количество пассажиров, направление их движения и т. д. посредством обработки изображений. Pixelview — это датчик присутствия на основе камеры, использующий камеру, встроенную в каждый светильник.

Конструкция и компоненты системы

Датчики присутствия для управления освещением обычно используют инфракрасные (ИК), ультразвуковые, томографические датчики движения, микроволновые датчики или датчики на базе камеры (обработка изображений). [11] Поле зрения датчика должно быть тщательно выбрано/отрегулировано так, чтобы он реагировал только на движение в пространстве, обслуживаемом управляемым освещением. Например, датчик присутствия, контролирующий освещение в офисе, не должен обнаруживать движение в коридоре за пределами офиса. Томографические системы обнаружения движения обладают уникальным преимуществом, заключающимся в обнаружении движения сквозь стены и препятствия, но при этом не так легко срабатывают от движения за пределами зоны обнаружения, как традиционные микроволновые датчики.

Датчики и их расположение никогда не бывают идеальными, поэтому в большинстве систем предусмотрена задержка перед переключением. Это время задержки часто выбирается пользователем, но обычное значение по умолчанию составляет 15 минут. Это означает, что датчик не должен обнаруживать движения в течение всего времени задержки до включения освещения. Большинство систем выключают свет по истечении времени задержки, но более сложные системы с технологией затемнения снижают освещение медленно до минимального уровня (или нуля) в течение нескольких минут, чтобы свести к минимуму потенциальные помехи в соседних помещениях. Если свет выключен и пассажир снова входит в помещение, большинство современных систем снова включают свет при обнаружении движения. Однако системы, предназначенные для автоматического выключения света при отсутствии людей и требующие от жильца включать свет при повторном входе, набирают популярность из-за их потенциала для увеличения экономии энергии. Эта экономия достигается потому, что в помещениях с доступом дневного света жильцы могут по возвращении решить, что им больше не требуется дополнительное электрическое освещение. [12]

Первоначально изобретен Кевином Д. Фрейзером из Сан-Франциско. В прототипе использовалась существующая технология ультразвуковой сигнализации вторжения в сочетании с обычными промышленными таймерами и базовыми переключающими элементами. Первый прототип был изготовлен на фанерной основе; первая модель требовала отдельных передатчика и приемника, обрабатывающих 20 200 циклов звуковой энергии в секунду. Г-н Фрейзер работал в высотном офисном комплексе Embarcadero Center в Сан-Франциско и разработал это устройство, и поэтому его сотрудник не получил прибыли от изобретения. Он применил эту концепцию к устройствам безопасности Unisec и поручил им построить единый приемопередатчик, рассчитанный на напряжение 277 В переменного тока — уровень электроэнергии, используемый для коммерческого освещения в комплексе Embarcadero Center. Четыреста таких устройств были установлены под новым брендом UNENCO и установлены в ванных комнатах четырех высотных башен. Это был немедленный успех. Это приложение получило упоминание Конгресса за усилия Кевина Фрейзера, а также различные награды Pacific Gas & Electric. Известный местный обозреватель Херб Кейн упомянул, что не следует слишком долго сидеть в киосках в Центре Эмбаркадеро, и слухи об этой технологии распространились. Не получив патента, г-н Фрейзер был признан Ассоциацией инженеров-энергетиков (AEE) изобретателем.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Спецификация продукта для PR150-1L/PR180-1L (PDF) . Левитон . Проверено 6 октября 2018 г.
  2. ^ «Контроль занятости номеров для гостей — Калифорнийские стандарты энергоэффективности зданий, 2013 г.» (PDF) . Калифорнийская энергетическая комиссия . 2011. Архивировано из оригинала (PDF) 9 июня 2016 г. Проверено 10 мая 2016 г.
  3. ^ «Датчики присутствия и вакансий» . Производственная компания Левитон . Проверено 2 октября 2018 г.
  4. ^ Кэрролл, GT; Киршман, Д.Л.; Маммана, А. (2022). «Повышение уровня CO2 в операционной коррелирует с количеством присутствующих медицинских работников: это необходимо для целенаправленного контроля толпы». Безопасность пациентов в хирургии . 16 (1): 35. дои : 10.1186/s13037-022-00343-8 . ПМЦ 9672642 . ПМИД  36397098. 
  5. ^ Ариеф-Анг, IB; Гамильтон, М.; Салим, Ф. (01.06.2018). «RUP: Прогноз использования большого помещения с помощью датчика углекислого газа». Повсеместные и мобильные вычисления . 46 : 49–72. doi :10.1016/j.pmcj.2018.03.001. ISSN  1873-1589. S2CID  13670861.
  6. ^ Ариеф-Анг, IB; Салим, Флорида; Гамильтон, М. (14 апреля 2018 г.). «SD-HOC: Алгоритм сезонной декомпозиции для временных рядов с задержкой в ​​майнинге». Интеллектуальный анализ данных [ SD-HOC: алгоритм сезонной декомпозиции для анализа временных рядов с задержкой ]. Коммуникации в компьютерной и информатике. Том. 845. Спрингер, Сингапур. стр. 125–143. дои : 10.1007/978-981-13-0292-3_8. ISBN 978-981-13-0291-6.
  7. ^ Анг, IBA; Салим, Флорида; Гамильтон, М. (14 марта 2016 г.). Распознавание присутствия человека с помощью многомерных датчиков окружающей среды . Семинары Международной конференции IEEE по всеобъемлющим вычислениям и коммуникациям, 2016 г. Сидней, Австралия. стр. 1–10. doi :10.1109/PERCOMW.2016.7457116.
  8. ↑ Кэтрин Хэмм (16 февраля 2015 г.). «Из-за гостиничных термостатов с датчиками движения вы просыпаетесь в поту?». Лос-Анджелес Таймс . Проверено 10 мая 2016 г.
  9. ^ Джин, М.; Цзя, Р.; Спанос, К. (01 января 2017 г.). «Виртуальное обнаружение присутствия: использование интеллектуальных счетчиков для индикации вашего присутствия». Транзакции IEEE на мобильных компьютерах . ПП (99): 3264–3277. arXiv : 1407.4395 . дои : 10.1109/TMC.2017.2684806. ISSN  1536-1233. S2CID  1997078.
  10. ^ Кэрролл, GT; Киршман, Д.Л. (2022). «Дискретные перепады давления в помещении позволяют прогнозировать дверные проемы и уровни загрязнения в операционной». Периоперационный уход и управление операционной . 29 : 100291. doi : 10.1016/j.pcorm.2022.100291 .
  11. ^ «Сравнение технологий датчиков присутствия» . Проверено 19 июля 2014 г.
  12. ^ Оно сдвинулось? Обнаружение движения с помощью PIR + Arduino